
efuels, ReFuels - HVO: Was ist was?

In der öffentlichen Diskussion ist oft die Rede von eFuels. Dabei wird allerdings leider häufig unterschlagen, dass fortschrittliche, non-fossile Kraftstoffe viele Gesichter haben. RFNBO (renewable fuels of non-biological origin) ist ebenfalls eine gängige Bezeichnung, sofern es sich nicht um Kraftstoffe aus Biomasse, sondern um strombasierte Kraftstoffe auf Basis von Wasserstoff und Kohlendioxyd handelt. Aber auch biobasierte Kraftstoffe sind fortschrittliche, klimafreundliche Kraftstoffe. Ihre gemeinsame Überschrift lautet korrekt XtL - (X to Liquid = übersetzt also "was auch immer" zu Flüssigkeit).

Die Grafik zeigt vereinfacht, in welche Gruppen alternative Kraftstoffe unterteil werden können. Hierbei hat fossiles GtL (Gas to Liquid) eine Sonderposition, da es kein CO2-Minderungspotential mit sich bringt, aber wie HVO der Norm für paraffinische Dieselkraftstoffe EN15940 entspricht. GtL wurde hauptsächlich zur Minderung rein lokaler Emissionen sowie in der Vergangenheit zum Blenden von fossilem Diesel benutzt, um sog. Premium-Diesel für den Verkauf anbieten zu können. Diese Beimischung lag i.d.R. bei ca. 15%, jedoch nie über 26%, um weiterhin die Norm EN590 für Dieselkraftstoffe erfüllen zu können (Maximal realisierbare Gesamt-Beimischung inkl. Biodiesel = 33%). GtL verfügt zwar über lokal bessere Emissionswerte, aber fällt hier aufgrund der fossilen Herkunft im Weiteren aus der Betrachtung.
Abgesehen von GtL können alle hier beschriebenen und non-fossilen Kraftstoffe auch als ReFuels (Renewable Fuels; Kraftstoffe aus erneuerbaren Quellen) bezeichnet werden.
Der aktuell am weitesten verbreitete Kraftstoff mit CO2-Minderungspotential ist HVO100 (Hydrotreated Vegetable Oil; hydriertes Pflanzenöl). "Pflanzenöl" ist hierbei kein Produkt aus Anbaumasse, wie z.B. Rapsöl. Vielmehr handelt es sich bei dem Rohstoff für HVO100 in erster Linie um sog. UCOs (used cooking oils; Altfette aus der Lebensmittelindustrie), sowie andere, biobasierte Abfallstoffe.
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Laut der Norm EN15940 ist zwar eine bis zu 7%ige Beimischung von Biodiesel für HVO gesetzlich zulässig, jedoch ist der Reinkraftstoff die bessere und weitverbreitete Wahl. Sofern Biodiesel als Bestandteil nicht ausgeschlossen werden kann, darf die Verkaufsbezeichnung HVO100 nicht verwendet, sondern muss auf "HVO" ohne den Hinweis "100" für 100%igen Reinkraftstoff geändert werden.
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Hier einige Vorteile von HVO100 kompakt:
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Verringerung der CO2-Emissionen um bis zu 90%
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Erheblich reduzierte Neigung zur Versottung von DPF und AGR; auch bei Stop&Go- oder Kurzstreckenbetrieb
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Verringerter AdBlue-Verbrauch; je nach motorischem Konzept ca. 1/4 bis 1/3
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Deutlich längere Lagerfähigkeit, da keine Biodiesel-Beimischung (HVO100 ist ein 100%iger Reinkraftstoff)
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Kein Umstellung von Winter-/Sommer-Diesel durch deutlich niedrigeren CFPP* und ganzjährige Nutzungsmöglichkeit
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Herstellerfreigaben von annähernd allen bekannten Fahrzeug- und Motorenherstellern liegt vor
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Annähernd geruch- und rußfreie Abgase im Betrieb; auch der Kraftstoff ist wasserklar und ebenfalls annähernd geruchsfrei
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*Cold Filter Plugging Point; Temperaturgrenzwert der Filtrierbarkeit
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Eine häufig gestellte Frage im Zusammenhang mit HVO100 ist, woher bei flächendeckender Skalierung die benötigten Rohstoffe kommen sollen. ​Neben den bereits erwähnten UCOs kommen hier bereits heute Tallöle aus der Holzwirtschaft sowie andere Fettabfälle biologischer Herkunft infrage.​ In Zukunft ist die ergänzende Verwendung von Anbaupflanzen, wie Jatropha Curcas sicher der gangbarste Weg. Hierbei kommen jedoch keine Agrarflächen zum Einsatz, sondern sog. degradierte Böden, wie Steppenlandschaften, etc., die nicht zum Pflanzenanbau taugen, aber durch Ölpflanzenanbau wieder zu Ackerland werden können.
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Langfristig werden sicherlich sog. PtLe (Power to Liquid) Kraftstoffe aus Regionen mit günstigem Wind- und Solarstrom für die globale Skalierung sorgen. Für ihre Produktion wird lediglich Wasserstoff, CO2 und Strom für den Einsatz in Elektrolyseuren benötigt. Aufgrund des hohen Strombedarfs dürften daher sonnen- und windreiche Regionen wie MENA (Middle East, Nothern Africa) infrage kommen, wo die kWh Strom für wenige Cent erzeugt werden kann. Einige Projekte dazu sind im Entstehen, jedoch fehlt in der EU aktuell die Planungssicherheit für ihren Hochlauf u.a. aufgrund der bisher nicht erfolgten Integration in die Flottengrenzwertregelung.
Dennoch bieten alle XtL-Kraftstoffe die Möglichkeit, existierende Infrastrukturen zu nutzen und zudem im flüssigen Zustand ca. 2.6 kg CO2 / kg Kraftstoff zu binden. Somit sind sie nicht nur leicht speicherbare Energiequelle, sondern theoretisch auch Defossilisierungsoption als temporärer CO2-Speicher.
PtLe sind die einzigen synthetischen Kraftstoffe, die als eFuel bezeichnet werden können. Sie sind in jeder Sorte produzierbar, d.h. als Kerosin (SAF; Sustainable Aviation Fuel), Benzin und Diesel.
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​Unter BtL (Biomass to Liquid) werden alle biobasierten Kraftstoffe zusammengefasst, die nicht durch Hydrierung, wie HVO100 aus Biomasse hergestellt werden. BtLe können ebenfalls sowohl Otto, als auch Dieselkraftstoffe sein.
Der am weitesten verbreitete BtL-Kraftstoff ist der klassische Biodiesel FAME (fatty acid methyl ester = Fettsäureester), der als Reinkraftstoff der Norm EN14214 unter der Bezeichnung B100 im Handel angeboten, oder in der EU deutlich häufiger als 7%-iger Anteil herkömmlichem, fossilen Diesel der Norm EN590 beigemischt wird. Beimischungen bis 7% gelten als unkritisch, alle darüber hinausgehenden Beimischungen erfordern i.d.R. explizite Herstellerfreigaben und/oder technische Veränderungen, um Probleme in modernen Dieselmotoren zu vermeiden. Dennoch ist B10-Diesel (10% Beimischung) in Vorbereitung. Derzeit wird FAME wie auch HVO100 überwiegend aus Fettabfällen u.a. aus der Lebensmittelindustrie hergestellt.
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BtLe als Ottokraftstoffe werden entweder als reines Methanol angeboten (siehe Brasilien, wo seit den 80er Jahren Methanol aus Zuckerrohr-Anbau weit verbreitet ist), oder auf Basis von Methanol oder Ethanol u.a. für die Herstellung von Ottokraftstoff der gängigen Norm EN228 genutzt. Letztere werden als EtG bzw. MtG bezeichnet (Ethanol/ Methanol to Gasoline).
Voraussetzung für die Akzeptanz als ReFuel mit THG-Minderungspotential ist die bio-, oder strombasierte Herkunft des Rohstoffs. Anders als alternative Dieselkraftstoffe entsprechen EtG und MtG wie auch die oben beschriebenen PtLe i.d.R. der zuvor erwähnten Ottokraftstoffnorm EN228, was Herstellerfreigaben oder technische Veränderungen überflüssig macht.​​​​​​​​
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Methanol als Ausgangsbasis bietet viele Vorteile bei der Kraftstoffproduktion. Zum einen kann Methanol sowohl strom-, als auch biobasiert sein - zum anderen bietet er Flexibilität, welches Endprodukt daraus entsteht. U.U. kann Methanol auch zukünftig weiterhin "pur" verwendet werden. Hier kommt vor allem die Überseeschifffahrt als Abnehmer infrage, zumal Methanol vergleichsweise kostengünstig ist. Insbesondere hinsichtlich der lokalen Emission wäre Methanol in der Schifffahrt ein erheblicher Fortschritt, wo derzeit auf Schweröl gesetzt wird. Ein Containerschiff erzeugt derzeit mit herkömmlichem Schweröl übrigens die gleichen CO2-Emissionen pro Jahr, wie 28.000 Autos.