Ziel dieser Studie ist es, eine Antwort auf die Frage zu finden, welche Rolle synthetisch hergestellte, strombasierte Flüssigkraftstoffe für den Klimaschutz in Deutschland und Europa in den kommenden Jahren spielen können.
Dazu wurde zunächst der Technologieprozess des Power-to-Liquid-Verfahrens analysiert und alle Prozessschritte nachvollzogen. Anschließend erfolgte eine wirtschaftliche Betrachtung der Power-to-Liquid-Technologie, in der Vor- und Nachteile der PtL-Kraftstoffe beleuchtet und die aktuellen ökonomischen Rahmenbedingungen in Deutschland für die E-Fuel-Produktion aufgezeigt wurden. Ebenso untersucht die Studie, ob es sinnvoll wäre, eine dezentrale Produktion der E-Fuels an günstigeren Standorten im Ausland zu präferieren.
Als Ergebnis der Studie kann festgehalten werden, dass die Verwendung von E-Fuels für einen emissionsfreien Verkehr nur unter bestimmten Voraussetzungen geeignet ist. Aufgrund der hohen Wirkverluste während des Herstellungsprozesses und dem damit sehr hohen Energieverbrauch ist im normalen Straßenverkehr die direkte Nutzung des Stroms in batteriebetriebenen Elektrofahrzeugen der Nutzung von E-Fuels vorzuziehen. Hierfür muss ein Ausbau der Infrastruktur und der Technologie der E-Mobilität seitens der Politik vorangetrieben werden. Im Übergangszeitraum von Verbrennungsmotoren zu Elektromotoren können die E-Fuels allerdings einen wichtigen Beitrag zur Minderung der THG-Emissionen bewirken. In Verkehrsbereichen, in denen in absehbarer Zeit keine Elektrifizierung der Antriebe möglich sein wird (Schiff- und Luftfahrt), ist die Nutzung von E-Fuels sinnvoll und notwendig, um die Klimaschutzziele der Bundesregierung zu erreichen. Die Politik sollte für die Produktion und Nutzung von E-Fuels in den kommenden Jahren geeignete Rahmenbedingungen schaffen, um eine reibungslose Integration der E-Fuels in das Energienetz zu gewährleisten.
Inhaltsverzeichnis
- Problemstellung und Aufgabe
- Definition des synthetischen Kraftstoffs
- Die Technik des Power-to-Liquid-Prinzips
- Bereitstellung von Kohlenstoff
- Kohlenstoffdioxid aus Biomasse
- Kohlenstoffdioxid aus der Atmosphäre
- Kohlenstoffdioxid aus industriellen Prozessen
- Wasserstoffherstellung mittels Elektrolyse
- Die Kraftstoffsynthese
- Fischer-Tropsch-Synthese (FT-Synthese)
- Methanolsynthese
- Verteilung des Kraftstoffes
- Bewertung des Gesamtprozesses und Vergleich mit anderen strombasierten Kraftstoffen
- Aktuelle Situation und wirtschaftliche Rahmenbedingungen
- Aktuelle Situation der E-Fuel Produktion in Deutschland
- Wirtschaftliche Rahmenbedingungen in Deutschland
- Produktion von E-Fuels an günstigeren Standorten im Ausland als Alternative
- Bedeutung der E-Fuels für den Klimaschutz
Zielsetzung und Themenschwerpunkte
Die vorliegende Studienarbeit befasst sich mit der Rolle synthetisch hergestellter, strombasierter Flüssigkraftstoffe (E-Fuels) im Kontext des Klimaschutzes in Deutschland und Europa. Sie untersucht die Technologie des Power-to-Liquid (PtL)-Verfahrens, die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen für die Produktion von E-Fuels und die potentielle Nutzung dieser Kraftstoffe im Verkehrssektor. Darüber hinaus werden die Vor- und Nachteile von E-Fuels im Vergleich zu anderen strombasierten Kraftstoffen sowie die Möglichkeiten einer dezentralen Produktion in günstigeren Regionen im Ausland betrachtet.
- Analyse des Power-to-Liquid-Verfahrens
- Wirtschaftliche Betrachtung der E-Fuel-Produktion
- Eignung von E-Fuels für den emissionsfreien Verkehr
- Bedeutung von E-Fuels im Übergangszeitraum zu Elektromotoren
- Potentielle Anwendung von E-Fuels in Sektoren ohne Elektrifizierungsmöglichkeiten
Zusammenfassung der Kapitel
Die Arbeit beginnt mit einer detaillierten Darstellung des Power-to-Liquid-Prinzips, wobei die einzelnen Prozessschritte, von der Bereitstellung von Kohlenstoff über die Wasserstoffherstellung bis zur Kraftstoffsynthese, erläutert werden. Anschließend wird die aktuelle Situation der E-Fuel-Produktion in Deutschland analysiert und die wirtschaftlichen Rahmenbedingungen betrachtet, die für die E-Fuel-Produktion relevant sind. Das Kapitel beleuchtet auch die Möglichkeit, die E-Fuel-Produktion an günstigeren Standorten im Ausland zu dezentralisieren.
Die Arbeit untersucht anschließend die Bedeutung der E-Fuels für den Klimaschutz und stellt die Eignung dieser Kraftstoffe für den emissionsfreien Verkehr in den Vordergrund. Dabei werden die Vor- und Nachteile von E-Fuels im Vergleich zu anderen strombasierten Kraftstoffen analysiert. Abschließend werden die Ergebnisse der Studie zusammengefasst und ein Ausblick auf die zukünftige Rolle von E-Fuels im Kontext des Klimaschutzes gegeben.
Schlüsselwörter
Synthetische Kraftstoffe, Power-to-Liquid (PtL), E-Fuels, Klimaschutz, Verkehrssektor, emissionsfreier Verkehr, Elektromobilität, Wirtschaftlichkeit, Infrastruktur, dezentrale Produktion, Energieverbrauch, Treibhausgasemissionen.
- Quote paper
- Max Jeßberger (Author), 2021, Synthetisch hergestellter, "grüner" Kraftstoff. Die Technik des Power-to-Liquid-Prinzips, Munich, GRIN Verlag, https://www.hausarbeiten.de/document/1041976
