Emissionen E-Fuels beim Abgastest Transport & Environment / IPFEN
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E-Fuels nicht sauberer als fossiler Sprit

Tests mit synthetischen Kraftstoffen E-Fuels nicht sauberer als fossiler Sprit

Transport & Environment (T & E) hat synthetische Kraftstoffe im Labor herstellen lassen und ihre Verbrennung getestet. Ergebnis: E-Fuels emittieren genauso viel Stickoxoide (NOx), mehr Kohlenmonoxid (CO), aber weniger Partikel als fossiler Treibstoff.

E-Fuels lassen sich aus Wasserstoff (idealerweise aus grünem Strom) und CO2 (idealerweise aus der Atmosphäre) synthetisieren, das heißt im Labor künstlich herstellen. Im Idealfall wird dann bei ihrer Verbrennung nur so viel CO2 frei, wie ihre Herstellung der Atmosphäre entzogen hat. Insofern gelten sie als CO2-neutral. Problem: Zu ihrer Herstellung bzw. zur Erzeugung des Wasserstoffs und der Gewinnung des CO2 aus der Atmosphäre sind enorme Mengen an Grünstrom nötig. Alles zu den Vor- und Nachteilen von E-Fuels lesen Sie hier.

E-Fuels Wasserstoff CO2 Abscheidung
Alternative Antriebe

Aber was ist mit den Schadstoffen? Schließlich bestehen sie auch aus Kohlenwasserstoffen und ihr Vorteil besteht ja eben darin, dass sie in denselben Motoren auf dieselbe Weise verbrennen wie ihre fossilen Pendants. Andererseits wäre es durch die Herstellung im Labor tatsächlich denkbar, Kraftstoffe zu erzeugen, die sauberer verbrennen als Diesel und Benzin fossilen Ursprungs – der ADAC etwa behauptet, E-Fuels würden "im Vergleich zu herkömmlichem Benzin und Diesel recht sauber" verbrennen.

Sind E-Fuels CO2-neutral und beim Abgas sauberer?

Als Dachorganisation für nichtstaatliche Organisationen aus Europa, die sich für einen nachhaltigen Verkehr einsetzen, wollte "Traffic & Environment" (T&E) wissen, ob das tatsächlich so ist – ob also synthetische Kraftstoffe sauberer verbrennen als fossile. Darum beauftragte T&E das französische Forschungsinstitut IFP Énergies nouvelles (IFPEN), die Schadstoffemissionen von mit E-Fuels betrieben Verbrennerfahrzeugen zu messen. Man konzentrierte sich auf synthetischen Ottokraftstoff, da zu Diesel bereits eine Untersuchung der Organisation Concawe vorlag.

Allerdings ist synthetischer Ottokraftstoff derzeit noch gar nicht zu bekommen. Das IPFEN musste die knapp 100 Liter selbst herstellen. Es entstanden drei Sorten: zu 100 Prozent synthetisches Benzin und zwei Sorten mit Zusätzen zur besseren Verbrennung. Für die Tests fand vor allem synthetisches Benzin mit 10 Prozent Ethanol-Anteil Verwendung, wie es aktuell als Super E10 nach der Norm EN228 im Handel ist. Als Testfahrzeug diente ein Mercedes A180 mit 1,3-Liter-Turbomotor, Otto-Partikelfliter und manuellem 6-Gang-Getriebe. Das Auto war Baujahr 2019, vorschriftsmäßig gewartet und hatte 17.000 Kilometer auf dem Tacho. Mit diesem Fahrzeug fuhr IPFEN im Labor WLTP-Zyklen und RDE-Runden (Real Driving Emissions).

Ergebnis:

Ein mit E-Fuel betriebener Pkw stößt ebenso viele giftige Stickstoffoxide aus wie ein mit herkömmlichem E10-Kraftstoff betriebener, so T&E. Zur Einordnung: Stickoxide (NOx) sind das Hauptproblem der verkehrsbedingten Emissionen vor allem für die Stadtluft. Ihre wirksame Reduzierung kam erst mit Einführung der Abgasnorm Euro 6d Temp nach dem Abgasskandal signifikant voran. Dass die Verbrennung von E-Fuels nicht weniger davon emittiert, leuchtet ein: Die Verbindung aus den Haupt-Luftbestandteilen Stockstoff und Sauerstoff (N, O) entsteht vor allem bei hohen Temperaturen, wie sie im Brennraum von Motoren vorkommen; sie halten sich besonders gut im Abgas, wenn es sehr schnell abkühlt.

Emissionen E-Fuels beim Abgastest
Transport & Environment / IPFEN
Beim NOx-Ausstoß bringt die Verwendung von E-Fuels laut T&E keine Verbesserung.

In einem Test von auto motor und sport emittierte ein mit E-Fuel betriebener Porsche 911 zwar weniger NOx als das mit Super Plus befüllte Vergleichsmodell (siehe Bildergalerie), aber nur auf der Autobahn bei Tempo 130. Im Stadtverkehr, wo die NOx-Emissionen besonders stören, gab es kaum Unterschiede.

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Mehr CO und Feinstaub, weniger Partikel

Bei der Verbrennung von synthetischem Benzin entstehe laut T&E zudem im Vergleich zu normalem Benzin fast dreimal so viel Kohlenmonoxid; es gilt als gesundheitsschädlich und beeinträchtigt die Sauerstoffversorgung von Herz und Gehirn. Im auto-motor-und-sport-Test emittierte der E-Fuel-911 sogar weniger CO. Bei T&E stieß der mit E-Fuel betriebene Pkw außerdem bis zu zweimal mehr Ammoniak aus. Der kann sich mit anderen Teilchen in der Luft zu Feinstaub-Partikeln (PM2,5) verbinden, für die es keinen ausreichenden Grenzwert gibt. Zu den Gesundheitsrisiken von PM2,5 gehören Asthma, Herzkrankheiten und Krebs.

Einzig die Partikelemissionen sanken bei der Verwendung von E-Fuels im von T & E beauftragten Test drastisch. Beim auto-motor-und-sport-test emittierte das E-Fuel-Fahrzeug eine über 40 Prozent niedrigere Partikelmasse und eine über 20 Prozent geringere Partikelmenge im Vergleich zum Super Plus. Der Partikel reduzierende Effekt für Benzindirekteinspritzer ohne Otto-Partikel-Filter (OPF), also ältere Bestandsfahrzeuge, wäre erheblich höher.

Emissionen E-Fuels beim Abgastest
Transport & Environment / IPFEN
Die Partikelemissionen von E-Fuel sind niedriger als bei der Verwendung von fossilem Sprit.

Fazit

Laut den von T&E in Auftrag gegebenen Tests enthält das Abgas eines mit E-Fuel betriebenen Benziners zwar erheblich weniger Partikel, aber genauso viel Stickoxide und sogar mehr Kohlenmonoxid sowie Ammoniak.

CO2 emittieren Fahrzeuge, die mit E-Fuels betrieben werden, zwar nicht mehr, als sie bei Ihrer Synthese idealerweise aus der Atmosphäre gebunden haben. Aber auch die CO2-Bilanz hat den enorm hohen Bedarf von grünem Strom als Pferdefuß – die ausführliche Beschreibung von Vor- und Nachteilen strombasierter, synthetischer Kraftstoffen lesen Sie hier.

Darum greift Stef Cornelis, Direktor von T&E Deutschland, sogar die Pläne der Ampelkoalition an: "Der Koalitionsvertrag sieht vor, dass E-Fuels auch nach 2035 im Straßenverkehr eingesetzt werden. Das ist ein Fehler, denn sie sind nicht sauber, nicht verfügbar und die meisten Automobilhersteller wollen sie nicht einmal in ihren neuen Fahrzeugen haben". Den Weg zu E-Fuels für Pkw würde der T&E-Chef versperren.

 

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