Energie: Aus der Luft in den Tank

Zwei der größten Herausforderungen der Zukunft sind der Klimawandel und die Rohstoffverknappung. Folge: Der CO2-Ausstoß muss drastisch gemindert werden, um die Erderwärmung einzudämmen, neue Energiequellen als Alternative zu Öl müssen erschlossen werden bei gleichzeitigem Atomausstieg in mehreren Ländern. Und der Verbrauch muss sinken.

Der Autoverkehr spielt dabei eine wichtige Rolle. Einerseits, weil die CO2-Emissionen aus dem Autobereich nach wie vor steigen, anderseits weil hier der Umstieg auf erneuerbare, "grüne" Energiequellen noch am Anfang steht, wie auch auf dem Symposium "Energie-Innovation" vor Kurzem in Graz betont wurde. Nach wie vor tanken Autos zu mehr als 95 Prozent Benzin oder Diesel.

Die Ansätze, die CO2-Belastung zu mindern und gleichzeitig die Erdölabhängigkeit zu senken, bieten auch für den Fahrzeugbereich interessante Chancen (siehe unten: "Gas macht den Anfang").

CO2 als Energiequelle

Lange galt das Abspalten von CO2 aus der Luft, um es etwa in früheren Bergwerken zu vergraben, als aussichtsreichstes Mittel, den Treibhausgaseffekt zu senken.

Doch der Widerstand dagegen steigt: Immer mehr Wissenschafter warnen vor unabsehbaren Folgen unter der Erde sowie vor unkalkulierbaren Kosten. Immer mehr Länder verbieten diese Variante. Bessere Chancen werden einem anderen Weg eingeräumt: CO2 chemisch zu verwerten, als Energiequelle, etwa für die Methanisierung, die Erzeugung von Synthesegas, mit dem Fahrzeuge ohne großen Umbauaufwand betrieben werden können. Im Gegensatz zum CO2-Vergraben könnte dies sogar Geld bringen.

Aber es hat noch einen Vorteil: Es entschärft das Problem der unregelmäßigen Stromerzeugung durch Windkraft und Fotovoltaik, das durch riesige Stromspeicher "gebändigt" werden soll. Als solche Speicher eignen sich etwa Batterien, Wasserstoff, Druckgas oder eben Synthesegas. Oder Pumpspeicher, derzeit für Österreich die beste Variante, so Markus Ellersdorfer, Montanuni Leoben, auf der Tagung.

Bei Wasserstoff, Batterien, Synthesegas (Methan) handelt es sich um "chemische" Strom-Speicherung.

"Methan hat gegenüber Wasserstoff den Vorteil einer vorhandenen Infrastruktur für die Verteilung und Speicherung", so Ellersdorfer. Die Technologie dafür sei im Bereich der Kohlevergasung industriell entwickelt und großtechnisch erprobt (z. B. von Lurgi) und werde in den USA angewandt, ein anderes Verfahren im kleinen Maßstab "wird im Pilotmaßstab an der Biomasseanlage in Güssing eingesetzt."

Gegenüber Strom für Batterie-Autos oder Wasserstoff in Brennstoffzellen hat Methan den Nachteil des geringeren Wirkungsgrades (siehe Tabelle), aber auch einen großen Vorteil: In ganz Europa ruft der Ausbau von Gasleitungen viel weniger Widerstand bei Anrainern hervor als neue 380 kV-Leitungen und lässt sich damit viel schneller umsetzen, so die Redner auf dem Symposium unisono. Und die Infrastruktur für Wasserstoff ist nach wie vor ungelöst.

Methan hat also wichtige Vorteile bei der Infrastruktur und im Auto als Sprit punkto Technik und Reichweite gegenüber Batterie- und Brennstoffzellenantrieb sowie bei der CO2-Bilanz gegenüber Diesel und Benzin, wenn Methan via Biomasse oder CO2 mit erneuerbarem Strom erzeugt wird. Auf jeden Fall ist es laut Ellersdorfer sinnvoller, Methan als Sprit (oder für Gasthermen) einzusetzen, als daraus wieder Strom zu machen, was den Umwandlungsverlust erhöht.

Forschungsbedarf

Insgesamt ist laut Ellersdorfer nur die Methanisierung als Technik zur CO2-Reduktion industriell ausgereift. Die Herstellung von Kraftstoffen, Chemierohstoffen, Karbonatisierung, Fotokatalyse oder Mikroalgen als -Verwertung bedürfe "weiterer Forschungs- und Entwicklungsanstrengungen". Es müsse auch darauf geachtet werden, dass bei den Prozessen nicht mehr CO2 entsteht als verwertet wird. Von den Kosten ganz zu schweigen.

Gas macht den Anfang

Bereits in Serie geht das „E-Gas“-Projekt von Audi. E-Gas ist Synthesegas, das mit überschüssigem Windstrom aus CO2 erzeugt wird. Das Projekt wurde 2011 in Hamburg präsentiert. Mit dem Gas soll ab 2013 die TCNG-Version des neuen A3 fahren, so Audi-Vorstand Michael Dick auf dem Autosalon. Dick verspricht, dass Gasautos von Audi "sexy" sein werden, unter anderem dank Turbo. Als Nächstes soll der kommende A4 als TCNG E-Gas tanken.

Noch als Test dagegen laufen Projekte mit Brennstoffzellen und Wasserstoff, der mit überschüssiger Windkraft erzeugt wird. Etwa in Kopenhagen, das bis 2025 kohlenstofffrei sein will. Dort sind Hyundai ix35 mit Brennstoffzellen unterwegs. Belgien soll folgen.