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Energieträger, die aus Strom hergestellt werden, so genannte Power-to-X (PtX), sind nicht per se klimafreundlich und nachhaltig. Nur wenn sie mit zusätzlichem erneuerbaren Strom und CO2 aus der Luft oder der Biomassenutzung erzeugt werden, ist eine positive Wirkung für den Klimaschutz gegeben. Für die PtX-Produktion sollten deshalb von Anfang an verbindliche und ambitionierte Nachhaltigkeitsregeln gelten. Das schafft zugleich langfristige Investitionssicherheit für PtX-Anlagen.
Welche Kriterien für die nachhaltige Herstellung von PtX gelten sollten, zeigt ein Impulspapier des Öko-Instituts im Auftrag des Bunds für Umwelt und Naturschutz Deutschland (BUND).
1. Zusätzliche erneuerbare Energien am wichtigsten für Klimaschutz
PtX tragen nur dann zum Klimaschutz bei, wenn sie aus zusätzlich erzeugtem erneuerbaren Strom produziert werden. Andernfalls können sie eine schlech-tere CO2-Bilanz als fossile Brennstoffe wie Erdgas oder Diesel haben.
Beim heutigen Strommix in Deutschland mit 474 Gramm CO2 pro Kilowatt-stunde Strom (g CO2/kWh) kommen PtX je nach Wirkungsgrad auf eine CO2-Bilanz von 700 bis 1.100 g CO2/kWh. Zum Vergleich: Wird Erdgas direkt ver-brannt, entstehen rund 240 g CO2/kWh, bei fossilem Diesel sind es rund 300 g CO2/kWh. Kommen nur zusätzliche erneuerbare Energien zum Zuge, können die PtX annähernd vollständig klimaneutral hergestellt werden.
2. Herkunft des CO2 essentiell für Nachhaltigkeit
Das zweite Kriterium für die Klimaschutzwirkung von PtX: die CO2-Quelle. Um aus dem Wasserstoff, der über den Strom hergestellt wurde, flüssige oder gasförmige Energieträger (E-Fuels, E-Methan etc.) herzustellen, wird zusätzlich CO2 benötigt. Nur wenn das CO2 aus der Luft oder aus Prozessen der Nutzung nachhaltiger Biomasse stammt, entstehen keine Treibhausgasemissionen. Nur so wird ein CO2-Kreislauf mit der Umgebungsluft möglich.
Wird stattdessen CO2 aus Industrieprozessen für die Herstellung des PtX ein-gesetzt, besteht das Risiko die Emissionsminderung im Industriesektor zu verlangsamen. PtX-Anlagen laufen 20 Jahre und mehr. Und für diesen Zeitraum verliert die Industrieanlage, die das CO2 liefert, den Anreiz zur CO2-Minderung. Zudem erhalten die CO2-Emissionen aus Industrieprozessen so einen Wert als Rohstoff für die Herstellung der PtX – dies kann die Wirkung des EU-Emissionshandels (EU ETS) beeinflussen, der die CO2-Emissionen von Anlagen zur Stromerzeugung und der Industrie langfristig reduzieren soll.
„Erhält das CO2, das eigentlich gemindert werden soll, nun einen Preis, setzt das die falschen Anreize und kann den Emissionshandel konterkarieren“, sagt Peter Kasten, Experte für strombasierte Energieträger am Öko-Institut. Wenn CO2 aus Industrieprozessen für die PtX-Herstellung genutzt werden soll, braucht es laut Öko-Institut dafür eine Regulierung.
Kasten ergänzt: „Wir sollten bei PtX nicht dieselben Fehler machen wie bei den Biokraftstoffen. Nur wenn von Anfang an sichergestellt ist, dass PtX wirklich Treibhausgase reduzieren, sollten sie gefördert werden. Das sorgt auch dafür, dass die Industrie weiß, in welche Konzepte sie langfristig investieren muss.“
3. Wasser und Fläche: Ökologische und soziale Hotspots monitoren
Für die Herstellung des Wasserstoffs wird neben CO2 auch Wasser benötigt. Werden PtX in Ländern hergestellt, wo schon heute Wassermangel herrscht, kann das negative Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit der Energieträger haben. Auch die Inanspruchnahme der Flächen, auf denen zusätzliche erneuerbare Energien wie Solar- oder Windenenergieanlagen entstehen, müssen unter ökologischen und sozialen Gesichtspunkten in die Gesamtbilanz einbezogen werden.
Welche sozialen und ökologischen Wirkungen auf lokaler Ebene durch die PtX-Herstellung entstehen, muss deshalb Bestandteil eines Nachhaltigkeitsmonitorings. Nur so kann sichergestellt werden, dass die Kriterien für eine nachhaltige Nutzung von PtX eingehalten werden.
Das Impulspapier wurde über das Kopernikus-Projekt P2X finanziert, welches durch das Bundesministerium für Forschung und Bildung gefördert wird.
Weitere Informationen:
Impulspapier „Kein Selbstläufer: Klimaschutz und Nachhaltigkeit durch PtX“ des Öko-Instituts: https://www.oeko.de/fileadmin/oekodoc/Impulspapier-soz-oek-Kriterien-e-fuels.pdf
Studie „Positionen zur Nutzung strombasierter Flüssigkraftstoffe (efuels) im Verkehr“ des Öko-Instituts: https://www.oeko.de/fileadmin/oekodoc/Stakeholder-Positionen-e-fuels.pdf
Infografik „CO2-Emissionen von PtX und fossilen Energieträgern im Vergleich“ des Öko-Instituts: https://www.flickr.com/photos/oekoinstitut/48256558622/in/album-7215770957472035...
Infografik: „Power-to-X: Überblick Ausgangsstoffe, Prozesse und PtX-Produkte“ des Öko-Instituts: https://www.flickr.com/photos/oekoinstitut/48378513216/in/album-7215770957472035...
Peter Kasten
Senior Researcher im Institutsbereich
Ressourcen & Mobilität
Öko-Institut e.V., Büro Berlin
Telefon: +49 30405085-349
E-Mail: p.kasten@oeko.de
Criteria of this press release:
Journalists
Energy, Traffic / transport
transregional, national
Research results
German
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