AMF Task 64 E-fuels and end-use perspectives

Zweck, Ziele und Schlüsselfragen

Das Ergebnis des Task 64 zu "E-fuels and end-use perspectives" ist ein kurzer Bericht, der die folgenden Themen behandelt:

• Demonstrationsanlagen/Pilotprogramme: Betrachtung verschiedener Demo-Standorte in verschiedenen Ländern, die sich auf die Entwicklung und Verbesserung von E-Fuel-Produktionstechnologien konzentrieren, einschliesslich der Betrachtung von Technologiepfaden, technologischer Reife und Fallstudien.
• CO₂- und H₂-Ressourcen: Die Verfügbarkeit von CO₂-, Wasser- und Elektrizitätsquellen in verschiedenen Ländern, mit Bewertung des nationalen Rohstoffpotenzials für die E-Fuel-Produktion.
• Anwendungsseite: Erfahrungen und Herausforderungen bei der Anwendung von E-Fuels, insbesondere im Hinblick auf die Nutzung von E-Fuels im Luft-, See- und Strassenverkehr.
• Vorschriften und Standards: Normen, Standards und/oder Vorschriften für den Einsatz von E-Kraftstoffen in verschiedenen Ländern. Anreize und Vorschriften zur Förderung der Produktion und Verwendung von E-Kraftstoffen.
• Lebenszyklusanalysen (LCA)/Well-to-Wheel (WTW): Methoden für Ökobilanzen und WTW in den verschiedenen Ländern/Regionen (z. B. REDII in der EU). Typische und erwartete Netto-THG-Effekte sowie andere Umweltauswirkungen (z. B. Wasserverbrauch) der Produktion und Nutzung von E-Fuels.
• Technisch-ökonomische Bewertungen (TEA): Kosten der verschiedenen Wertschöpfungsketten der E-Fuel-Produktion in verschiedenen Ländern und Methodik für die wirtschaftliche Berechnung. Kosten auf der Anwendungsseite der Umstellung auf E-Fuels.
• Interessengruppen: Akteure aus Forschung, Industrie und Verwaltung entlang der Wertschöpfungskette (Rohstoffversorgung, Umwandlungstechnologien, Anbieter von E-Fuels, Verbraucher von E-Fuels) sowie Bioenergie-Forschungszentren und akademische Einrichtungen.

Auf der Grundlage dieser Fragen und Themen wurden Workshops organisiert, in denen Kernaussagen und gemeinsame Schlussfolgerungen formuliert wurden. Diese wurden in einen Abschlussbericht eingearbeitet, der einen Überblick über laufende Aktivitäten weltweit sowie über vergangene und aktuelle technische, wirtschaftliche und regulatorische Herausforderungen und Best-Practice-Beispiele gibt. Neben dem Informationsaustausch soll der Bericht dazu beitragen, das Bewusstsein für die Bedeutung und die weltweiten Aktivitäten im Bereich der E-Kraftstoffe zu stärken.

Hintergrund

Die Netto-Null-Politik der meisten Länder erfordert Massnahmen zur Verringerung und zum Ersatz des Einsatzes fossiler Brennstoffe. Diese Brennstoffe sind Energieträger, die derzeit für Mobilität, Industrie, Heizung und andere Zwecke verwendet werden. Es gibt einige Anwendungen, wie z. B. die Luftfahrt oder die internationale Schifffahrt und andere „schwer abzuschaffende“ Sektoren, die über weite Strecken nicht ohne weiteres elektrifiziert werden können und bei denen es schwierig ist, emissionsarme Brennstoffe zu beschaffen. Daher wird die Nachfrage nach Kraftstoffen bestehen bleiben, und diese Kraftstoffe müssen in den kommenden Jahrzehnten aus erneuerbaren Energien oder kohlenstoffärmeren Quellen hergestellt werden. Die Energiewende bedeutet, dass neue Technologien getestet und eingesetzt werden, um die fossilen Brennstoffe zu ersetzen. Eine Option für Kraftstoffe mit geringen Kohlenstoffemissionen könnten E-Fuels sein.

Die Technologien für die Herstellung und Anwendung von E-Fuels werden derzeit weltweit entwickelt. Der Task 64 zu E-Fuels und Endnutzungsperspektiven wurde im Rahmen des AMF TCP eingerichtet, um ihre Bedeutung auf internationaler Ebene zu bewerten. Ziel war es, einen Überblick über den Stand der E-Fuels in den verschiedenen beteiligten Ländern zu gewinnen. Die Anwendung dieser zum Teil neuen Kraftstoffe ist für AMF TCP relevant, da sie für motorisierte Prozesse genutzt werden können. Gleichzeitig gibt es noch wenig Erfahrung mit der Nutzung dieser neuen Kraftstoffe, da ihre Produktion noch in den Kinderschuhen steckt.

Wichtige Erkenntnisse

Einige Erkenntnisse aus dem internationalen Austausch sind die folgenden:

• E-Fuels und Biokraftstoffe werden eine wichtige Rolle bei der Energiewende und bei der Erreichung der Netto-Null-Ziele spielen. Die Technologievielfalt wird zunehmen.
• Einige E-Fuels können mit ausgereiften Technologien hergestellt werden, aber die Kombination mehrerer Technologien in einer E-Fuel-Produktionsanlage kann insgesamt einen niedrigen technologischen Reifegrad aufweisen.
• Strategische Programme zur Förderung der E-Fuel-Produktion wurden in mehreren Ländern durchgeführt. Sie bestehen aus Anreizen für die Produktion von E-Fuels, der Unterstützung von Forschungsprojekten und/oder Vorschriften, die die anteilige Verwendung von E-Fuels verbindlich vorschreiben.
• Die energieintensive Produktion von E-Fuels führt zu der Diskussion, ob sie vorrangig für schwer zu elektrifizierende Anwendungen eingesetzt werden sollten. Zu diesen schwer elektrifizierbaren Sektoren gehören die Luftfahrtindustrie, maritime Anwendungen und industrielle Prozesse.
• Die Wasserstofferzeugung durch Wasserelektrolyse hat den größten Einfluss auf die Kohlenstoffintensität des Produkts. Die Ergebnisse der Lebenszyklusanalysen zeigen, dass die Verwendung von erneuerbarem Strom der Schlüssel zu kohlenstoffarmen E-Fuels ist.
• Der wichtigste Kostentreiber bei der Herstellung von E-Fuels ist die Wasserstoffproduktion durch Wasserelektrolyse, und die Produktionskosten hängen in erster Linie von den Strompreisen, die vom geografischen Standort abhängen, und den Kapitalkosten ab. 

Wichtige Schlussfolgerungen

Mehrere Länder haben strategische Programme zur Steigerung der Produktion von E-Fuels aufgelegt. Diese Initiativen bieten Anreize, unterstützen die Forschung oder erlassen Vorschriften, die einen bestimmten Prozentsatz der Nutzung von E-Fuels vorschreiben.

Aufgrund der energieintensiven Produktion von E-Fuels wird diskutiert, dass ihr Einsatz in schwer zu elektrifizierenden Sektoren wie der Luftfahrt, der Schifffahrt, dem schweren Strassenverkehr und der Industrie Vorrang haben sollte. Die Wasserelektrolyse, die für die Herstellung von E-Fuels unerlässlich ist, hat erhebliche Auswirkungen auf die Produktionskosten und die Kohlenstoffintensität.

Details zum Task gibt es unter: https://iea-amf.org/content/projects/map_projects/64