In einer neuen Studie haben PSI-Forschende die Produktionskosten von 21 verschiedenen Technologien zur Herstellung klimafreundlicher Kraftstoffe weltweit verglichen. Ihre Analyse zeigt, dass standortspezifische Faktoren – sowohl die Verfügbarkeit von Ressourcen als auch die Finanzierungsbedingungen – entscheidend für den künftigen Erfolg einer Technologie sein werden.
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Forschende des Paul Scherrer Institute (PSI) haben in einer neuen Studie die Produktionskosten klimafreundlicher Kraftstoffe weltweit untersucht. Im Mittelpunkt steht die Frage, unter welchen Bedingungen alternative Kraftstoffe wirtschaftlich hergestellt werden können. Solche Energieträger – etwa synthetische Kraftstoffe oder Treibstoffe aus Biomasse – gelten als wichtiger Baustein für den Klimaschutz, insbesondere in Bereichen wie Luftfahrt, Schifffahrt oder energieintensiven Industrieprozessen. In diesen Sektoren stößt eine direkte Elektrifizierung häufig an technische Grenzen, etwa wegen der benötigten hohen Energiedichte oder sehr hoher Prozesstemperaturen.
Die Studie wurde von einem Forschungsteam um Zipeng Liu am PSI-Labor für Energiesystemanalyse durchgeführt. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler in der Fachzeitschrift Energy and Environmental Science.
Für ihre Analyse untersuchten die Forschenden insgesamt 21 verschiedene Technologien zur Herstellung klimafreundlicher Kraftstoffe. Dazu zählen unter anderem Verfahren zur Produktion von Wasserstoff sowie Technologien zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe aus erneuerbarem Strom. Mithilfe eines einheitlichen Bewertungsrahmens berechnete das Team die Produktionskosten dieser Technologien weltweit und analysierte deren Entwicklung bis zum Jahr 2050.
In die Berechnungen flossen unter anderem Investitionskosten, laufende Betriebskosten, länderspezifische Arbeitskosten sowie Kapitalkosten ein. Letztere hängen unter anderem von politischen und wirtschaftlichen Risiken eines Landes sowie vom technologischen Reifegrad der jeweiligen Methode ab. Zusätzlich berücksichtigten die Forschenden geografische Faktoren wie die Verfügbarkeit von Energiequellen oder Rohstoffen.
Ein weiterer Teil der Untersuchung befasste sich mit Transportkosten. Am Beispiel Europas analysierte das Team verschiedene Transportwege, etwa Schiffstransporte zu europäischen Häfen sowie den Weitertransport per Pipeline, Bahn oder Lastwagen in das europäische Binnenland.
Die Ergebnisse zeigen, dass sich keine einzelne Technologie weltweit als wirtschaftlich überlegen herausstellt. Stattdessen hängt die Wettbewerbsfähigkeit stark von regionalen Bedingungen ab. So sind beispielsweise blauer Wasserstoff – aus Erdgas mit CO₂-Abscheidung – und türkiser Wasserstoff aus Methanpyrolyse derzeit vor allem in gasreichen Regionen wie den USA, dem Nahen Osten oder Zentralasien kostengünstig. Grüner Wasserstoff, der mithilfe erneuerbarer Energien hergestellt wird, könnte dagegen in Ländern mit besonders günstigen Wind- oder Solarressourcen wie Spanien, Kanada oder Australien langfristig wettbewerbsfähig werden.
Auch Infrastruktur spielt eine wichtige Rolle. Die Analyse deutet darauf hin, dass ein europäisches Pipeline-Netz für klimafreundliche Kraftstoffe deren Wirtschaftlichkeit deutlich verbessern könnte, etwa für Produktion in Spanien oder in der windreichen Nordseeregion.
Gleichzeitig weisen die Forschenden auf Einschränkungen ihrer Studie hin. Viele der untersuchten Technologien befinden sich noch in einem vergleichsweise frühen Entwicklungsstadium, wodurch künftige Kosten schwer vorherzusagen sind. Zudem erfolgte die Analyse überwiegend auf nationaler Ebene, obwohl innerhalb großer Länder erhebliche regionale Unterschiede bestehen können. Aspekte wie Marktdynamiken, Handelszölle oder detaillierte Umweltwirkungen wurden ebenfalls nicht berücksichtigt und sollen Gegenstand weiterer Untersuchungen sein.