Synthetische Kraftstoffe (e-fuels)

Synthetische Kraftstoffe (e-fuels) können fossile Kraftstoffe substituieren und sind einer der Bausteine in Japans Strategie hin zu einer dekarbonisierten Gesellschaft, entsprechend der „Green Growth Strategy towards 2050 Carbon Neutrality“ vom Dezember 2020 (aktualisiert Juni 2021). Weltweit könnten schätzungsweise bis zu 9 % der anthropogenen CO2-Emissionen, davon 2 % im internationalen Luftverkehr und 2 % im internationalen Schiffsverkehr eingespart werden.

Als mögliche Einsatzfelder für synthetische Kraftstoffe sieht Japan den Einsatz von synthetischem Methan und Ammoniak beim Schiffsantrieb (insbesondere Groß- und Langstreckenschiffe) sowie den Einsatz synthetischer Kraftstoffe und e-Fuels in Luftfahrt und Automobil, insbesondere bei Nutzfahrzeugen, deren Elektrifizierung allgemein als komplex gilt. Erklärtes Ziel ist dabei, durch Erhöhung der Produktionseffizienz die Kosten synthetischer Kraftstoffe bis 2050 auf ein Niveau zu senken, das vergleichbar oder niedriger ist als der Preis herkömmlichen Benzins (bzw. LNGs als Referenzwert für synthetisches Methan). Unter der Führung von Toyota möchten die großen japanischen Fahrzeughersteller den Verbrennungsmotor vor dem Aus bewahren und forschen daher an Wasserstoff und synthetischen Kraftstoffen aus erneuerbaren Energien. Dazu gründeten sie im November 2021 eine Allianz.

Erreicht werden soll dies u. a. durch Optimierung bestehender Technologien wie Reverse Wassergas-Shift-Reaktion und anschließende Fischer-Tropsch (FT)-Synthese, hierbei besonders durch Effizienzsteigerung und Entwicklung von Produktionsanlagen sowie Implementierung innovativer neuer Technologien und Prozesse (z. B. Ko-Elektrolyse, „direct FT“). Synthetische FT-Kraftstoffe können wie herkömmlicher Kraftstoff in Verbrennungsmotoren und Flugzeugturbinen eingesetzt werden und erfordern auch keine neue Infrastruktur („drop-in-fuels“). Kurz- bis mittelfristige Zielmarken liegen bei der Etablierung hocheffizienter und für die Großproduktion geeigneter Produktionstechnologien bis 2030, Markteinführung, Kostenreduzierung und Kommerzialisierung bis 2040. Zielmarken hinsichtlich des Einsatzes von synthetischem Methan (CH4) liegen darüber hinaus in der Einspeisung in die bestehende Gasnetz-Infrastruktur in Höhe von 1 % im Jahr 2030 (ca. 280.000 t jährlich) und 90 % im Jahr 2050 (entspricht ca. 25 Mio. t jährlich).

Gefördert wird Forschung an synthetischen Kraftstoffen in Japan insbesondere von der Förderagentur NEDO des Wirtschaftsministeriums METI, u. a. mit Mitteln des sog. „Green Innovation Fund“, einem Regierungsfonds zur Förderung von Forschung und Entwicklung grüner Technologien in Höhe von 2 Bio. JPY (ca. 15 Mrd. €) über einen Zeitraum von 10 Jahren ab dem Haushaltsjahr 2021.

Die komplette Übersicht (Stand: 1. August 2022) steht hier zum Download zur Verfügung.

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Bei Rückfragen steht Dr. Lothar Mennicken, Referatsleiter Wissenschaft und Technologie, Deutsche Botschaft Tokyo zur Verfügung.

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