Im Energiesystem der Zukunft werden regenerativ erzeugte Kohlenwasserstoffe aus Biomasse und / oder Strom in großem Umfang als Brenn- und Kraftstoffe benötigt. Dies betrifft neben Industrieprozessen vor allem Bereiche des Verkehrssektors, in denen eine direkte Elektrifizierung auch mittelfristig technisch nicht realisierbar erscheint, etwa in der Luft-, Binnen- und Seeschifffahrt sowie in Teilen des Schwerlastverkehrs auf der Straße. Dabei haben flüssige Energieträger im Vergleich zu gasförmigen Energieträgern wesentlich höhere Energiedichten. Aus diesem Grund sind sie vor allem im Flugverkehr unverzichtbar [UBA14d, S. 69].

Wesentlicher Vorteil dieser Kohlenwasserstoffe aus erneuerbaren Energiequellen ist die potentiell mögliche sektorübergreifende Verwendung in Industrie, Chemie, Wärme und Verkehr. Darüber hinaus ist eine flächendeckende Infrastruktur zum Transport, zur Speicherung und zur Verteilung flüssiger und gasförmiger Kraft- und Brennstoffe bereits vorhanden. Im Verkehrssektor sind für den Einsatz von Biokraftstoffen, Power-to-Gas (PtG) oder Power-to-Liquid (PtL) allenfalls geringfügige Anpassungen der heutigen Motorentechnik notwendig [SRU21, S.60].

Aus Strom erzeugte Brenn- und Kraftstoffe (PtL / PtG) und biomassebasierte Kohlenwasserstoffe sind Substitute. Je nach Annahmen über die nutzbaren Potentiale zur Erzeugung von Energie(-trägern) aus Biomasse unterscheiden sich die Ergebnisse verschiedener Studien hinsichtlich des Einsatzes von Power-to-X (PtX) und Kraftstofferzeugung aus Biomasse erheblich: Je höher das Biomassepotential angesetzt wird, desto weniger PtX wird benötigt. Einen hohen Einfluss auf beide Größen hat zudem das Vermeidungsziel, das definiert, wieviel Energie fossilen Ursprungs bis 2050 im Gesamtsystem verbleibt und als Treibstoff verwendet werden kann. Selbst bei hohen Kohlenstoffdioxid (CO₂)-Preisen für fossile Energiequellen (Erdöl und Erdgas) ist von deutlich niedrigeren Kosten gegenüber den Herstellungskosten für Kraftstoffe aus Strom oder Biomasse auszugehen [AgFr18; ISI17]. Dies führt dazu, dass bei Vermeidungszielen am unteren Rand der politischen Ziele, das heißt 80 Prozent gegenüber dem Jahr 1990, weiterhin Kraftstoffe aus fossilen Quellen zum Einsatz kommen können, während diese bei höheren Vermeidungszielen vollständig ersetzt werden müssen.