Elektrische Kraftstoffspeicher: Wie CH4 als Alternative für die Mobilität der Zukunft funktioniert

In der Schweiz wird die Diskussion um nachhaltige Energielösungen zunehmend intensiver. Ein vielversprechendes Feld ist der Einsatz von synthetischem Methan (CH4), das als elektrisch erzeugter Kraftstoff in der Mobilität eine Schlüsselrolle spielen könnte. Während Wasserstoff oft als Hauptalternative diskutiert wird, bietet synthetisches Methan einige einzigartige Vorteile – besonders für den Langstreckenverkehr und die Logistikbranche. Die Technologie ist bereits in der Entwicklung, doch ihre praktische Umsetzung bleibt eine Herausforderung. Hier ein Überblick über den Stand der Dinge und die Potenziale, die CH4 für die Schweizer Energiepolitik mitbringt.

Warum synthetisches Methan (CH4) im Vergleich zu Wasserstoff überzeugt

Während Wasserstoff als vielversprechender Kraftstoff für leichte Fahrzeuge und Flugzeuge gilt, hat synthetisches Methan einige entscheidende Vorteile. Erstens ist es bereits in großen Mengen in der Gasinfrastruktur verankert – die Schweiz verfügt über ein dichtes Netz an Erdgasleitungen, das auch für den Transport von synthetischem Methan genutzt werden kann. Dies reduziert die Komplexität der Infrastruktur und senkt die Kosten für die Umstellung. Zudem ist die Lagerung und der Transport von Methan deutlich einfacher als bei Wasserstoff, der bei hohen Drücken oder unter Kühlung gespeichert werden muss.

Ein weiterer Vorteil liegt in der Energieeffizienz: Die Umwandlung von elektrischer Energie in synthetisches Methan ist weniger energieintensiv als die Herstellung von Wasserstoff. Studien zeigen, dass die Gesamtausbeute an nutzbarem Energiegehalt für Methan etwa 70 bis 80 Prozent beträgt, während Wasserstoff oft nur etwa 50 bis 60 Prozent der ursprünglichen Energie zurückgibt. Zudem ist Methan als Kraftstoff in vielen Anwendungen bereits etabliert – von Bussen über LKWs bis hin zu Schiffen. Die Umrüstung bestehender Fahrzeuge ist daher einfacher als bei rein elektrischen oder Wasserstoffbetrieben.

• Synthetisches Methan kann in bestehende Gasnetze eingespeist und transportiert werden – keine neue Infrastruktur nötig.
• Die Energieeffizienz liegt bei 70–80 %, während Wasserstoff nur etwa 50–60 % der Energie zurückgibt.
• Kosten für Lagerung und Transport sind deutlich niedriger als bei Wasserstoff.
• Schweizer Logistikunternehmen nutzen bereits Methan für schwere Fahrzeuge – Pilotprojekte zeigen realistische Einsparungen.
• CO₂-Ausstoß pro Kilometer ist bei Methan deutlich geringer als bei Diesel, wenn es aus erneuerbarem Strom hergestellt wird.

Die Rolle der Elektrolyse und CO₂-Rückgewinnung

Der Schlüssel zum Erfolg synthetischen Methans liegt in der Nutzung erneuerbarer Energien. Die Herstellung erfolgt durch Elektrolyse von Wasser, bei der mit Ökostrom Wasserstoff erzeugt wird. Dieser wird anschließend mit CO₂ aus der Atmosphäre oder aus Abgasen von Industrieanlagen kombiniert und zu synthetischem Methan (e-Methan) umgewandelt. Dieses Verfahren, oft als Power-to-Gas bezeichnet, ermöglicht es, Überschussstrom aus Wind- und Wasserkraft zu speichern und später wieder in Energie umzuwandeln.

Ein zentraler Punkt ist die CO₂-Bilanz: Moderne Methan-Synthesen erreichen Emissionswerte, die deutlich unter denen fossilen Methans liegen. Laut Studien des Paul Scherrer Instituts (PSI) kann synthetisches Methan aus erneuerbarem Strom bis zu 90 Prozent weniger Treibhausgase ausstoßen als fossiles Erdgas. Allerdings hängt die Effizienz stark von der Verfügbarkeit von CO₂-Quellen und der Skalierung der Elektrolyse-Anlagen ab. In der Schweiz gibt es bereits Pilotprojekte, die zeigen, dass solche Prozesse in der Praxis funktionieren – etwa in der Region um Zürich oder im Kanton Graubünden.

Ein konkretes Beispiel ist das Projekt https://www.slotsdj.ch/dee-ch4, das gemeinsam mit lokalen Energieversorgern und Logistikunternehmen an der Umsetzung arbeitet. Ziel ist es, synthetisches Methan für den Einsatz in Bussen und LKWs zu testen. Die ersten Ergebnisse deuten darauf hin, dass die Kraftstoffeigenschaften mit denen von Bioerdgas vergleichbar sind, während gleichzeitig die CO₂-Bilanz deutlich verbessert wird. Solche Initiativen sind entscheidend, um die Akzeptanz in der Branche zu steigern und die Infrastruktur für eine nachhaltige Mobilität zu etablieren.

Herausforderungen und die Zukunft der Technologie

Trotz der Potenziale gibt es noch einige Hürden zu überwinden. Einer der größten Herausforderungen ist die wirtschaftliche Machbarkeit. Die Herstellung von synthetischem Methan ist derzeit noch teurer als fossiles Erdgas. Allerdings sinken die Kosten durch Skaleneffekte und die zunehmende Verfügbarkeit erneuerbarer Energien. Prognosen des Bundesamts für Energie (BFE) gehen davon aus, dass die Preise für e-Methan bis 2030 um etwa 30 bis 40 Prozent sinken könnten.

Ein weiteres Problem ist die Akzeptanz in der Bevölkerung und unter den Unternehmen. Viele Logistikbetriebe und öffentliche Verkehrsunternehmen sind noch unsicher, ob sie auf synthetisches Methan umsteigen sollten. Hier spielen nicht nur technische, sondern auch politische und wirtschaftliche Faktoren eine Rolle. Die Schweiz könnte durch gezielte Förderprogramme und Pilotprojekte die Akzeptanz steigern – ähnlich wie bei E-Mobilität oder Wasserstoff.

Langfristig könnte synthetisches Methan eine Brücke zwischen erneuerbaren Energien und der bestehenden Infrastruktur bilden. Besonders für den Schwerlastverkehr und die Logistik, wo E-Mobilität noch nicht ausreichend etabliert ist, könnte es eine wichtige Rolle spielen. Wenn die Technologie weiter entwickelt wird und die Kosten sinken, könnte sie eine der wichtigsten Säulen der Schweizer Energiepolitik werden – nicht nur für die Mobilität, sondern auch für die Industrie und den Transportsektor.