Die Luftfahrt möchte ihre CO2-Emissionen bis 2050 gegenüber 2005 halbieren. Doch, wie will man das Ziel erreichen, wenn Flugzeuge, die mit Strom oder Wasserstoff angetrieben werden, noch in der Entwicklung stecken?
Obwohl im Moment wohl die wenigsten Menschen in ein Flugzeug steigen, bleibt das Bedürfnis, mit 800 Km/h in einer Röhre über den Wolken zu düsen, gross. Doch weder das vegetarische Menü noch wiederverwendbare Becher können darüber hinwegtäuschen, dass der Flugverkehr in den meisten Fällen das umweltschädlichste Fortbewegungsmittel ist.
Heutzutage werden Flugzeuge mit der Kerosinspezifikation Jet A-1 angetrieben. Die Mischung für diesen Treibstoff ist höchst komplex und besteht aus unzähligen Kohlenwasserstoffe, die aus Erdöl gewonnen werden. Während dem Flug wird das Kerosin verbrannt und dabei stosst das Flugzeug vor allem CO2 und Wasserdampf aus, welche einen Einfluss auf das Klima haben. Sämtliche internationale Flüge für 10 % der CO2-Emissionen der Schweiz verantwortlich. Bis die ersten elektrischen Flugzeuge auf dem Markt sind, dauert es noch mindestens bis 2035. Doch es gibt auch eine schnellere Lösung. Sustainable Aviation Fuel. Dabei sollen im Vergleich zu herkömmlichem Kerosin, die CO2-Emissionen bis zu 80% reduziert werden.
Was ist Sustainable Aviation Fuel?
Im Gegensatz zum herkömmlichen, fossilen Kerosin, wird Sustainable Aviation Fuel (SAF) aus nachhaltigen Rohstoffen hergestellt. Um dieses nachhaltige Kerosin herzustellen gibt es zurzeit sieben verschiedene, international anerkannte Verfahren.
Das derzeit erfolgreichste Verfahren nennt sich HEFA-Verfahren. Dazu nimmt man erneuerbare und nachhaltige Abfälle, wie z.B Altspeiseöl und tierischen Fettabfällen. Von diesen Produkten wird dann zuerst das Wasser entzogen, um ein Öl zu enthalten. Anschliessend wird es ähnlich wie Rohöl, raffiniert. Die Firma Neste ist bei diesem Verfahren einer der führenden Hersteller und hat Kooperationen mit Lufthansa, KLM und Finnair. Zudem wurde während dem World Economic Forum (WEF) auch der Flughafen Zürich mit nachhaltigem Kerosin von Neste beliefert.
Eine zweites Verfahren nennt sich Power to Liquid. Dabei wird in einem Solarreaktor ein Metalloxid in Metall- und Sauerstoffionen gespalten. Mit Sonnenkollektoren können die notwendigen Temperaturen von bis zu 1500 Grad Celsius erzeugt werden. Sie fangen die Sonnenstrahlung auf und bündeln sie. Anschließend werden Kohlenstoffdioxid und Wasserdampf eingeleitet und es bildet sich ein Synthesegas, aus dem mittels des Fischer-Tropsch-Verfahrens alternatives Kerosin hergestellt werden kann.
Das Unternehmen Synhelion wurde von ETH-Studenten gegründet und hat bereits im April 2020 eine Absichtserklärung mit dem Flughafen Zürich unterzeichnet. Darin verpflichtet sich der Flughafen, die gesamte verfügbare Jahresmenge an synthetischem Kerosin, der in der Testanlage ab 2023 produziert wird, abzukaufen. Bis 2030 soll dann die Hälfte des Bedarfs der Schweizer Luftfahrt mit diesem synthetischen Treibstoff abgedeckt werden können.
Schwierigkeiten
Obwohl weltweit bereits 300’000 Flüge mit Sustainable Aviation Fuel abgehoben sind, deckt nachhaltiges Kerosin gerade einmal 5% des Bedarfs an Kerosin in Europa. Ausserdem können Flugzeuge noch nicht mit 100% synthetischem Kerosin abheben, es muss mit mindestens 50% konventionellem Kerosin gemischt werden. Es ist aber wahrscheinlich das dieser Beimischungswert in Zukunft wegfällt.
Neue Flugzeuge wie der Airbus A350 können nähmlich bereits mit 100% synthetischen Kerosin fliegen, wie ein Testflug diesen März zeigte. Auch die Produktion wird in den nächsten Jahren vervielfacht. Eine viel grössere Herausforderung liegt beim Preis. Beim HEFA-Verfahren liegt der Preis pro Tonne Kerosin bei etwa 1100 Franken. Für herkömmliches Kerosin liegt der Preis bei 650 Franken pro Tonne. Auch das synthetische Kerosin aus dem Power to Liquid Verfahren ist heute noch zwei- bis dreimal so teuer, wie fossiles Kerosin.
Zuletzt gibt es auch noch Hürden bei der Nachhaltigkeit. Wenn zum Beispiel Raps nur noch angebaut wird, um Öl für synthetisches Kerosin herzustellen, konkurriert es die Lebensmittelproduktion. Zudem muss man berücksichtigen wie viel Energie, Wasser und Rohstoffe für die Anbaufläche benötigt wird. Um sicherzustellen das die alternativen Kraftstoffe auch tatsächlich nachhaltig sind, gibt es Nachhaltigkeitskriterien.
Das Bundesamt für Verkehr (BAV) und die EU schreiben diese in entsprechenden Verordnungen vor. So wird sichergestellt, dass synthetische Kraftstoffe eine mindestens 60% bessere CO2 Bilanz vorweisen als fossile Brennstoffe, wie beispielsweise Erdöl. Eine Reduktion der CO2-Emissionen um 80%, wie die Branche verspricht ist daher eher die Ausnahme.
Zukunft
Mit zunehmender Forschung werden die Prozesse verbessert und mehr Menge kann günstiger hergestellt werden. Bei optimistischen Prognosen wird sich synthetischer Kraftstoff 2025 an den herkömmlichen Kerosinpreis angleichen. Die Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) berechnete ein realistisches Szenario, bei welchem rund die Hälfte des konventionellen Kerosins durch SAF ersetzt werden kann und somit rund 33% der CO2-Emissionen eingespart werden könnte. Eine Lösung für «immer» wird Sustainable Aviation Fuel daher nicht sein, sondern eher eine Zwischenlösung, bis elektrische- oder wasserstoff- Flugzeuge marktreif sind. Eine vielversprechende Zwischenlösung auf dem Weg zu klimaneutralen Flügen ist Sustainable Aviation Fuel aber auf jeden Fall.
