Sind eFuels die Zukunft der Mobilität?
Eines ist sicher, weder die E-Mobilität noch Wasserstoff sind Zukunftsträger, um die Mobilität in allen Bereichen unseres Lebens sicherzustellen. Jede Antriebsart hat in bestimmten Bereichen ihre Berechtigung. Selbst den Experten ist schon heute klar, dass wichtige Wirtschaft- und Mobilitätssegmente wie Luftfahrt, Schifffahrt oder Transportwesen mit Elektroantrieb oder Wasserstoff nicht allein arbeiten können.
Auch das historische Fahrzeug basiert auf der Technologie des Verbrenners und kein ernstzunehmender Enthusiast, der sich für die Erhaltung historischer Fahrzeuge einsetzt, wird auch nur einen einzigen Gedanken an die Umrüstung seines/ihres Fahrzeuges auf ein anderes als das originale Aggregat, verschwenden. Originalität ist ein Grundpfeiler für die Erhaltung des Kulturgutes "historische Fahrzeug".
Doch auch die Mobilität ist seit dem ersten elektrisch betriebenen Fahrzeug, dem Lohner-Porsche (um 1900) nicht stehen geblieben. Und so verlangt auch die Zukunft weitere Entwicklungen und Technologieoffenheit um nachhaltiges, umweltgerechtes Agieren zu ermöglichen. E-Mobilität, Wasserstoffantrieb sind aktuell diskutierte Technologien, die Vorteile, aber auch erheblich Nachteile in sich bergen. Ein wesentlicher Punkt ist, dass die gesamte Infrastruktur der Kraftstoffverteilung nicht mehr genutzt werden könnte, von Millionen an Fahrzeugen ganz zu schweigen.
Aber es gibt technologische Lösungsansätze - eFuels! Was ist das?
Ein eFuel ist ein flüssiger, synthetischer Kraftstoff (Energieträger), der aus Kohlenwasserstoffen (CxHy) besteht und mit elektrischer Energie aus regenerativen Quellen (Wind, Sonne, Wasserkraft) über mehrere Prozess-Schritte hergestellt wird. Kohlenwasserstoffe sind chemische Verbindungen aus Wasserstoff (H2) und Kohlenstoff (C).
Der Wasserstoff wird mittels so genannter Elektrolyse mit regenerativem Strom aus Wasser (H2O) gewonnen. Der Kohlenstoff kommt aus dem CO2, das direkt aus der Luft entnommen wird.
eFuels können in herkömmlichen, heutigen Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Je nach Zusammensetzung und Herstellungsverfahren kann ein solcher eFuel in Benzin- oder Dieselmotoren oder als Kerosin-Ersatz in Flugzeugtriebwerken eingesetzt werden.
Beim Verbrennen des eFuels wird nur etwa so viel CO2 freigesetzt, wie vorher der Luft entzogen worden ist. eFuels sind daher nahezu CO2-neutral und stoßen kaum zusätzliche Treibhausgase in die Atmosphäre, sind also im Gegensatz zu Benzin aus Erdöl nahezu klimaneutral.
Der Universalprozess für alle daraus erzeugten Produkte ist das so genannte Fischer-Tropsch-Verfahren, das jedoch energetisch auch am aufwendigsten ist. Für die reine Benzinherstellung wird besser der so genannte Methanol-to-gasoline-Prozess verwendet. So, wie Porsche ihn auch in der geplanten Pilotanlage in Chile einsetzen wird. Das Methanol (CH3OH) ist ein Alkohol und wird wie oben beschrieben aus per Windkraft erzeugtem Wasserstoff und CO2 aus der Luft erzeugt. Hin zum fertigen eFuel durchläuft dieser, ähnlich der Verarbeitung von fossilem Erdöl, unterschiedliche Produktionsstufen. Alkoholbasierte Grundstoffe wie Methanol oder auch Ethanol riechen wie Alkohol sind transparent und haben dieselben chemischen Eigenschaften.
In der weiteren Herstellungskette, der Synthese, werden diese Alkohol-Moleküle zu größeren Molekülen umgebaut, die den Rohkraftstoff dann dickflüssiger machen und seine Eigenschaften wie Geruch und Viskosität dann in Richtung Benzin verändern.
Im letzten Schritt, der Raffination, wird der Rohkraftstoff dann in seinen Eigenschaften so verändert, dass er einem heutigen oder zukünftigen Kraftstoff in Farbe, Geruch und Viskosität entspricht, und im Fahrzeugbestand verwendet werden kann.
Im Rennsport schon aktiv eingesetzt!
Mit dem Start der Saison 2021 des Porsche Mobil 1 Supercup setzt die Meisterschaft auf erneuerbare Kraftstoffe: Als ersten Schritt verwendet der internationale Markenpokal fortschrittliche Biokraftstoffe und sogenannte eFuels, die den Ausstoß von CO2 erheblich reduzieren können. Im Rahmen dieses Leuchtturmprojekts erproben Porsche und Projektpartner ExxonMobil die Eignung erneuerbarer Flüssigkraftstoffe unter harten Motorsport-Einsatzbedingungen.
Der neue Porsche 911 GT3 Cup mit seinem hochdrehenden Hochleistungs-Sechszylinder-Boxermotor dient als ideales Testlabor für die Esso Renewable Racing Fuels: Sein rund 375 kW (510 PS) starkes 4,0-Liter-Aggregat wurde bereits für den Betrieb mit erneuerbaren Kraftstoffen getestet. Ziel ist es, wichtige Erfahrungen für mögliche Weiterentwicklungen im Hinblick auf einen Einsatz in Serienfahrzeugen in der Zukunft zu sammeln. Der Porsche Mobil 1 Supercup findet im Rahmen der FIA Formel-1-Weltmeisterschaft statt.
Und wie so oft wird Rennsporttechnologie den Weg recht rasch in den Alltag finden. Win on Sunday, sell on Monday!
Quelle (u.a.): Dr. Ing. h.c. F. Porsche AG, Presseinformation
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