Er ist der Fahrzeugantriebsexperte der Empa: Als Leiter des Labors für Automotive Powertrain Technologies sucht Christian Bach mit seinem Team nach Möglichkeiten, wie man den heute fast vollständig auf fossiler Energie basierenden Strassenverkehr künftig auf erneuerbare Energie umstellen kann.

Fahrzeugsantriebsexperte Christain Bach. Foto: Basil Stücheli

Herr Bach, die Mobilität ist ein entscheidender Faktor bei der Bewältigung der Klimakrise. Warum?
Wenn wir bis 2050 eine CO2-neutrale Wirtschaft anstreben, dann heisst das primär: Wir dürfen ab dann keine fossile Energie mehr nutzen. Die Mobilität in der Schweiz hat den höchsten Anteil an fossiler Energie. Klimafreundlicher wird die Mobilität aber erst mit zusätzlich produzierter erneuerbarer Energie. Sonst laufen wir Gefahr, dass anderen Sektoren die saubere Energie «geklaut» wird.

Ist das mit den derzeitigen klimafreundlichen Technologien zu schaffen?
Mit der Umstellung auf erneuerbare Energie schaffen wir schon mal den grössten Teil des Wegs. Das Netto-Null-Ziel ist aber sehr anspruchsvoll. Wir werden nicht darum herumkommen, der Atmosphäre zusätzliches CO2 zu entziehen. In der Natur gibt es eine dauernde Balance zwischen CO2 Quellen und -Senken. Die Ursünde des Klimawandels besteht darin, dass wir im grossen Stil fossile Quellen angezapft haben, ohne entsprechende Senken zu schaffen.

Senken? Da kann die Mobilität als «Energieverbraucher» einen Beitrag leisten?
Sie kann nicht nur – sie muss. Bei Power-to-X-Konzepten etwa wird die Rückgewinnung von CO2 aus der Atmosphäre intensiv diskutiert. Wir planen zurzeit die Realisierung einer solchen Anlage. Damit kann Wasserstoff, der aus temporär oder lokal überschüssiger Elektrizität erzeugt wird, in Energieträger wie Methan oder flüssige Kohlenwasserstoffe umgewandelt werden, die dann als Ersatz für Erdgas, Diesel oder Kerosin dienen. Das grosse Vorbild für diesen Vorgang ist die Photosynthese.

Sind synthetische Treibstoffe nicht ineffizient? Warum nicht Elektroautos direkt mit erneuerbaren Energien antreiben?
Die Elektromobilität wird in Zukunft einen grossen Teil der Strassenmobilität abdecken, aber nicht Langstreckenund Lastanwendungen. Zudem wird auch die Elektro- und Wasserstoffmobilität im Winter auf die Versorgung mit importierter, erneuerbarer Energie angewiesen sein – und das ist, aus unserer Sicht, nur mittels synthetischer Energieträger möglich. Lange Rede, kurzer Sinn: Es braucht beides!

Weshalb lassen sich elektrische Überschüsse im Stromsystem nicht speichern?
Mittels Pumpspeicherkraftwerken und Batterien lassen sich Überschüsse kurzzeitig speichern. Aber schon für einen Tag-Nacht-Ausgleich sind enorme zusätzliche Speicherkapazitäten erforderlich. In diesem Bereich könnten Elektrofahrzeuge einen Systemnutzen bringen, indem deren Batterien genutzt werden.

Und den Rest stecken wir in synthetische Energieträger?
Genau! Das hat zwar einen schlechten Wirkungsgrad, dafür aber den bestechenden Vorteil, dass die überschüssige Elektrizität in andere Energiesektoren verschoben werden und dort fossile Energieträger ersetzen kann. Dabei könnte der Atmosphäre mehr CO2 entzogen und in lagerfähige Kalksteine umgewandelt werden, weshalb damit sogar Energieträger mit negativen CO2-Emissionen realisiert werden könnten.

Christian Bach

"Wir werden nicht darum herumkommen, die Mobilität grundsätzlich zu überdenken." Foto: Basil Stücheli

Wir werden solche Kraftstoffe also lokal produzieren?
Nicht nur. Wir denken auch an Grossanlagen in Wüstenregionen. Würden die auf der Strasse gefahrenen Kilometer der ganzen Welt zu 50 % elektrisch und zu 50 % auf synthetischen Treibstoffen basieren, müsste für die Erzeugung dieser synthetischen Treibstoffe deutlich weniger als ein Prozent der weltweiten Wüstenfläche mit Solaranlagen bestückt werden. Und wir wären das CO2-Problem im Strassenverkehr los! Man muss es immer wieder sagen: Wir haben auf der Erde kein Energieproblem, wir haben ein CO2-Problem.

Ist die Gewinnung von CO2 aus der Atmosphäre nicht zu teuer?
Die Wirtschaftlichkeit von synthetischen Treibstoffen ist in der Tat eine grosse Herausforderung. Der wichtigste Kostenblock sind aber die Stromkosten, nicht die CO2-Kosten. Die Kosten insgesamt sind lösbar, insbesondere im Bereich des Strassenverkehrs mit einem sehr geringen Energiekostenanteil.

Das klingt technisch bestechend. Wie stehen die Chancen des Konzepts in der politisch-ökonomischen Realität?
Sobald wirtschaftliche Konzepte gesetzlich verankert sind, wird die Umsetzung beginnen können. Der CO2-Gesetzesentwurf in der Schweiz ist ein erstes Puzzlestück. Es braucht sicher noch mehr davon, insbesondere in grossen Ländern. Was mich zuversichtlich stimmt: Wir sehen eine positive Grundhaltung in Umweltkreisen und in der Automobilindustrie.

Wir werden mit gutem Gewissen weiter PS-starke Motoren fahren können?
Klar ist, synthetische Treibstoffe sind teurer als fossile. Deshalb werden synthetische Treibstoffe den Druck in Richtung sparsame Fahrzeuge verstärken. Allerdings gibt es noch andere Aspekte: Stichwort Verkehrskollaps. Wir werden nicht darum herumkommen, die Mobilität grundsätzlich zu
überdenken. Wir gehen davon aus, dass die genannten technischen Massnahmen durch nicht-technische Massnahmen wie Car Sharing, Mobility Pricing und automatisierte Fahrzeuge ergänzt werden, vor allem in den Städten.

Wie erleben Sie denn Ihre Überzeugungsarbeit auf dem politischen Parkett?
Die Diskussion läuft meines Erachtens zu stark in einem Pro-Kontra-Schema zu einzelnen Technologien. Wenn wir die CO2-Emissionen auf Netto Null senken wollen, ist die Antriebstechnologie aber sekundär. Primär müssen wir von fossiler Energie auf erneuerbare Energie umstellen. Das ist so simpel wie zentral. Dies braucht einen politischen Konsens, der heute noch fehlt. Welche Technologie wo genutzt werden soll, kann der Markt selber entscheiden.

Ein Gespräch mit Roland Fischer.