Direkte-E-Fuel-Produktion: Porsches Masterplan hinter dem Verbrennerkompromiss
Nach dem Scheitern des Verbrennerverbots auf EU-Ebene forciert der Sportwagenhersteller Porsche den Einsatz synthetischer Kraftstoffe. Nach Informationen von Golem.de will der Zuffenhausener Hersteller die sogenannten E-Fuels nicht nur im weit entfernten Chile produzieren, sondern durch ein neues Verfahren direkt in den Fahrzeugen selbst.
Die für die sogenannte Direkte-E-Fuel-Produktion (DEP) erforderliche Solartechnik erwirbt Porsche durch die Übernahme des Münchner Start-ups Sono Motors. Darüber hinaus kann die Technik auch für klimaneutrale Ölheizungen und Wärmepumpen genutzt werden.
Erst in der vergangenen Woche kippte die EU das geplante Verbrennerverbot. Demnach sollen nach dem Jahr 2035 auch Fahrzeuge neu zugelassen werden dürfen , die nachweislich nur mit klimaneutralen E-Fuels betankt werden können. Dazu könnte es eine elektronische Betankungsüberwachung geben.
Lindner war in die Pläne eingeweiht
Für die wenigsten Beobachter war nachvollziehbar, warum sich FDP so vehement für die Ausnahmeregelung einsetzte. Denn E-Fuels sind bekanntlich sehr ineffizient, kaum verfügbar , teuer und werden vor allem für andere Zwecke als für Pkw benötigt. Doch die Partei wurde offenbar vor einigen Wochen vorab von Porsche-Chef Oliver Blume in die Pläne eingeweiht.
Denn das neue DEP-Verfahren soll die genannten Nachteile elegant kompensieren. Zusammen mit dem Automobilzulieferer Bosch ist es den Porsche-Entwicklern gelungen, die Fischer-Tropsch-Synthese zu miniaturisieren. Das System übernimmt auch die Elektrolyse zur Wasserstofferzeugung und die Synthesegasgewinnung aus dem CO 2 der Umgebungsluft. Das komplette Modul benötigt dabei so viel Platz wie Akku, Elektroantrieb und Steuerung in einem Plug-in-Hybrid.
KI machte Entwicklungen möglich
Das erforderliche destillierte Wasser soll in einem zusätzlichen Tank mitgeführt werden, vergleichbar dem Adblue bei einem Diesel. Das Auto wäre dann kein Plug-in-Hybrid, der Strom nachlädt, sondern ein Fuel-in-Internal-Combustion-Engine (Fiice), der einen Teil seines Treibstoffes selbst erzeugt. Die Fahrzeuge können daher problemlos auf der Plattform eines Cayenne oder Panamera E-Hybrid gebaut werden.
Ermöglicht wurde die Entwicklung des DEP-Verfahrens durch die jüngsten Revolutionen der Computertechnik. Denn die erforderlichen Nanostrukturen und Materialien der Katalyseprozesse wurden mithilfe einer künstlichen Intelligenz (KI) berechnet – so wie das Programm Alphafold die Proteinfaltung berechnen kann .
Die Entwickler trainierten dafür zunächst eine herkömmliche KI mit den Forschungsergebnissen sämtlicher Nobelpreisträger in Physik und Chemie, dem Börsenprospekt von Porsche sowie den Wahlprogrammen der FDP. "Nachdem die KI damit drohte, sich aus Verzweiflung über die unlösbare Aufgabe selbst zu zerstören, mussten wir einen anderen Weg suchen" , sagte ein Entwickler.
Statt herkömmlicher Computer musste schließlich ein Quantencomputer genutzt werden.
Quanten-KI liefert erstaunliche Ergebnisse
Einen solchen Computer betreibt IBM seit 2021 in Stuttgart – also gleich in der Nachbarschaft von Porsche. Phänomene wie die spukhafte Fernwirkung(öffnet im neuen Fenster) zwischen der Porsche-Zentrale in Stuttgart und dem Thomas-Dehler-Haus in Berlin sind der Quantenmechanik nicht fremd. Doch bis dato wurde noch nie ein neuronales Netz mit Qubits gebildet.
Die Lösung der Quanten-KI ist so verblüffend wie einfach: Als Katalysematerial in der moosartigen Struktur eignen sich am besten ausrangierte Tempolimitschilder deutscher Autobahnen, die abgebaut und eingeschmolzen werden. Das Land Brandenburg will demnächst massenhaft solche Schilder zur Verfügung stellen(öffnet im neuen Fenster) . Hinzu kommt noch Schwefel. "Vermutlich wegen der gelben Farbe" , vermutet einer der Entwickler.
Ein Liter E-Fuels pro Woche
Doch das DEP-Verfahren wird den Produktionsprozess insgesamt nicht effizienter machen können. Bislang wird für die Erzeugung eines Liters E-Fuel eine Strommenge von rund 25 kWh benötigt. Dieser Wert wurde in ersten Tests nicht unterboten. Sono Motors hat für den Sion mit einer täglichen Stromerzeugung von 5,5 kWh kalkuliert. Das würde bedeuten, dass der geplante Solarporsche fast eine Woche benötigen würde, um einen einzigen Liter E-Fuel zu produzieren. Ein Batterieauto wie der Taycan könnte mit der Strommenge hingegen rund 100 km weit fahren.
Doch das ficht die Entwickler nicht an. Der Fuel-in-Verbrenner kombiniert ihrer Meinung nach "das Beste aus drei Welten" : satten Verbrennersound mit klimaneutraler Treibstoffproduktion und hohen Gewinnmargen. Zudem sei ein Porsche deutlich größer als der geplante Sion. In Kombination mit effizienteren Solarzellen ließe sich die Peakleistung auf mehr als 2,5 kW verdoppeln. Auf diese Weise könnte der Solarporsche, der Sion 911 heißen soll, durchaus mehrere Liter pro Woche generieren. Genug Sprit für eine kurze Ausfahrt am Wochenende in Richtung Golfplatz.
Golfplatz- statt Balkonkraftwerke
Das DEP-Verfahren soll aber nicht nur in Fahrzeugen zum Einsatz kommen. Durch die recht hohen Kosten für das E-Fuel-Modul und die geringe Effizienz eignet sich das System zwar nicht so gut für den Einsatz an einem heimischen Balkonkraftwerk oder der PV-Anlage. Jedoch hat der Autohersteller schon nach anderen Produktionsstandorten Ausschau gehalten.
So gibt es Überlegungen, die mehr als 700 Golfplätze in Deutschland mit entsprechenden Solaranlagen auszustatten. Diese Golfplatzkraftwerke könnten dann direkt die E-Fuels für Clubmitglieder produzieren. Dazu sollen die Solarpanels mit besonders robustem Glas ausgestattet werden, das auch harte Schläge von Golfbällen aushält.
Die Pläne von Porsche gehen sogar noch weiter.
Vehicle-to-Öltank
Analog zum bidirektionalen Laden von Elektroautos sollen die Fuel-in-Verbrenner über eine Möglichkeit verfügen, mit der Heizungsanlage des Besitzers verbunden zu werden. Auf diese Weise könnte das Auto die bestehende Ölheizung mit klimaneutralem Brennstoff versorgen. Damit wäre ein Austausch der Anlagen nicht mehr erforderlich.
Doch nicht nur das: Mit den selbstgenerierten E-Fuels könnten künftig auch verbrennerbetriebene Wärmepumpen genutzt werden. Dabei ließe sich die Abwärme des Kompressors für das Heizen des Gebäudes verwenden. Auf diese Weise könnten eine Überlastung des Stromnetzes und damit die geplanten Zwangsabschaltungen vermieden werden.
Veto gegen Habeck-Bosch-Verfahren
In Anerkenntnis der Verdienste von Bundeswirtschaftsminister Robert Habeck (Grüne) um den Klimaschutz wollten die Entwickler das neue System zunächst Habeck-Bosch-Verfahren nennen. Doch nachdem Christian Lindner über Porsche-Chef Blume von den Plänen erfuhr, soll der FDP-Vorsitzende energisch interveniert haben. Dessen Gegenvorschlag, das System stattdessen nach den Initialen des Parteikollegen und Verkehrsministers Volker Wissing (VW) zu benennen, wurde aber von den Porsche-Mitarbeitern als unpassend zurückgewiesen. Schließlich setze VW vor allem auf den Elektroantrieb.
Dennoch sollen sich Lindner und Wissing prinzipiell begeistert von dem DEP-Verfahren gezeigt haben. Lindner sei bereit, die Anschaffung eines Fuel-in-Verbrenners mit bis zu 10.000 Euro zu unterstützen. Dabei soll die Fördersumme von der Peakleistung der Solarzellen abhängen, so dass größere Autos stärker bezuschusst würden.
Sono Motors nicht nur begeistert
Für den Aufbau eines Golfplatzkraftwerkes will die Regierung bis zu 100.000 Euro bereitstellen. Damit soll auch erreicht werden, die Preise der E-Fuels möglichst niedrig zu halten. Sonst bestehe die Gefahr, dass sogar wohlhabende Besitzer auf batterieelektrische Sportwagen umsteigen müssten. Selbst wenn die Steuern für den Ökosprit künftig gesenkt würden.
Vorhandene Golfcaddys mit Elektroantrieb dürfen auf solchen Golfplätzen weiterhin genutzt werden. Allerdings nur dann, wenn sie nachweislich mit Strom aufgeladen wurden, der mit E-Fuel-Generatoren erzeugt wurde. Im Sinne der Technologieoffenheit will sich die FDP für eine solche Ausnahmeregelung stark machen.
Von den Gründern von Sono Motors ist zu hören, dass sie den Einstieg von Porsche mit einem lachenden und einem weinenden Auge sehen. Einerseits freue man sich, andererseits hätte man sich gewünscht, dass der Solarstrom nicht für die ineffiziente Herstellung von E-Fuels eingesetzt werde. Insgeheim hoffen sie darauf, dass das Aus vom Verbrennerverbot doch noch auf EU-Ebene gestoppt wird und der Sion 911 dann als Elektroauto auf den Markt kommt. Mit dem Versuch, den Ausgang europäischer Gesetzgebungsverfahren vorherzusagen, wäre nach dem jüngsten Agieren der FDP aber vermutlich sogar eine Quanten-KI überfordert.
Nachtrag vom 1. April 2023, 20:00 Uhr
April, April! Eine Nachfrage von uns bei ChatGPT hat ergeben, dass es wohl keinen Masterplan von Porsche hinter dem Verbrennerkompromiss gibt.