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Thomas Götz, Birte Schnurr, Frank Labunski, Jan Kaselofsky, Julia Pössinger

• Der vorliegende Endbericht zu AP 3.3 des Projekts "Effiziente Synthese und Rückverstromung von E-Fuels" (ESyRE) präsentiert die Ergebnisse der Umweltwirkungsanalyse für die Herstellung von synthetischem Diesel und dessen Einsatz in einer Auxiliary Power Unit (APU) auf Basis einer Festoxid-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC). Flüssige Kohlenwasserstoffe sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte und guten Transport- und Lagerfähigkeit als Kraftstoffe in energieintensiven Anwendungen wie dem Schwerlast- und Flugverkehr bisher unverzichtbar. Synthetische Kraftstoffe bieten, obwohl verlustbehaftet, die Möglichkeit, einen Teil der regenerativen Stromerzeugung zeitversetzt zu nutzen. Sie werden im untersuchten Fall über dieDer vorliegende Endbericht zu AP 3.3 des Projekts "Effiziente Synthese und Rückverstromung von E-Fuels" (ESyRE) präsentiert die Ergebnisse der Umweltwirkungsanalyse für die Herstellung von synthetischem Diesel und dessen Einsatz in einer Auxiliary Power Unit (APU) auf Basis einer Festoxid-Brennstoffzelle (Solid Oxide Fuel Cell, SOFC). Flüssige Kohlenwasserstoffe sind aufgrund ihrer hohen Energiedichte und guten Transport- und Lagerfähigkeit als Kraftstoffe in energieintensiven Anwendungen wie dem Schwerlast- und Flugverkehr bisher unverzichtbar. Synthetische Kraftstoffe bieten, obwohl verlustbehaftet, die Möglichkeit, einen Teil der regenerativen Stromerzeugung zeitversetzt zu nutzen. Sie werden im untersuchten Fall über die Fischer-Tropsch-Synthese aus Synthesegas (CO und H2) hergestellt, das zuvor in der Hochtemperatur-Co-Elektrolyse aus Kohlendioxid und Wasserdampf erzeugt wurde. Diese Kombination ist innovativ und bietet ein großes Effizienzpotenzial. Zudem sind in Nischenanwendungen auch hocheffiziente SOFC-APUs eine vielversprechende Lösung für die Rückverstromung von synthetischem Dieselkraftstoff. Die Herstellung klimaneutraler synthetischer Kraftstoffe erfordert jedoch große Mengen zusätzlichen regenerativen Stroms, was einen massiven Ausbau der erneuerbaren Stromerzeugung notwendig macht. In Deutschland reichen die Erzeugungspotenziale hierfür auf absehbare Zeit nicht aus, insbesondere angesichts der Akzeptanzprobleme neuer Stromerzeugungsanlagen in der Bevölkerung. Zudem müssen Elektrolyse- und Synthesekapazitäten sowie eine CO2-Transportinfrastruktur geschaffen werden. Vor diesem Hintergrund werden in diesem Bericht die Umweltwirkungen der Herstellung von E-Fuels im In- und Ausland sowie der Transport nach und die Nutzung in Deutschland betrachtet. Das Einsparpotenzial synthetischer Kraftstoffe hinsichtlich der Treibhausgasemissionen kann mindestens 60 % gegenüber erdölbasierten Kraftstoffen betragen. Bereits heute existieren demnach mögliche Bereitstellungspfade für Fischer-Tropsch-Kraftstoffe, die geringere Treibhausgasemissionen aufweisen als fossile Otto- und Dieselkraftstoffe. Die verbleibenden Emissionen stammen hauptsächlich aus den Vorketten der Stromerzeugungsanlagen für die Elektrolyse und die CO2-Abtrennung, während Bau und Betrieb der Syntheseanlage selbst nur einen geringen Anteil an der Klimawirkung haben.…