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Wie können wir künftig klimaneutral fliegen?

Synthetische Kraftstoffe eröffnen neue Perspektiven für die Mobilität

Das mag für die meisten Reisenden noch nach ferner Zukunftsvision klingen. Dabei sind Wissenschaft und Industrie gerade mit Hochdruck dabei, synthetische Kraftstoffe zu entwickeln. Diese könnten schon bald eine klimaneutrale Alternative zu herkömmlichem, fossilem Kerosin bieten.

15 Minuten, noch Zeit für einen Kaffee. Wie jeden Montag fliegt Hannes F. auch heute wieder zu seinem aktuellen Projekt, rund 600 Kilometer von München entfernt. Es ist früh, die Abflughalle noch fast leer. Durch das Fenster seines Gates beobachtet er, wie die A320 betankt wird. Neulich hat er gelesen, dass der Luftverkehr schon etwa zu fünf Prozent zur globalen Erwärmung beiträgt. Zwar haben die Fluggesellschaften ihren Energieverbrauch in den vergangenen Jahren schon deutlich reduziert, doch das wird nicht ausreichen. Denn schon in den nächsten 15 bis 20 Jahren soll sich die Anzahl der Passagiere verdoppeln. Ob sich so die Klimaziele erreichen lassen? Hannes F. hat seine Zweifel. Vielleicht braucht es andere Lösungen, neue Technologien oder alternative Treibstoffe, überlegt Hannes F., während er bereits seinen Platz im Flugzeug einnimmt.

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Kerosin verbraucht ein Jumbo nach Berechnungen des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt für 100 km
Ein Experteninterview mit Dr. Klaus Lucka, dem Geschäftsführer von „Tec4Fuels”
Der Geschäftsmann aus München scheint es bereits zu ahnen: Deutsche und internationale Experten sind gerade dabei, Lösungen für einen umwelt­freundlicheren Flugverkehr zu entwickeln. Darunter auch ein Team in Schleswig-Holstein, das in absehbarer Zeit eine CO2-neutrale Alternative zu herkömmlichem, fossilem Kerosin herstellen möchte. Dabei handelt es sich um einen synthetischen Kraftstoff, der wie her­kömmliches Kerosin im Wesentlichen auch aus Wasserstoff und Kohlenstoff besteht, jedoch einen entscheidenden Vorteil hat: Er verbrennt CO2-neutral. Das heißt, das vom Flugzeug freigesetzte CO2 wird im Herstellungs­prozess wieder eingebunden. So entsteht ein geschlossener Kohlenstoff­kreislauf und weitgehende Treibhausgas­neutralität. Sollte es den Forschern gelingen, die für den Flugverkehr erforderlichen Mengen zu wettbewerbsfähigen Preisen herzustellen, könnte synthetisches Kerosin dazu beitragen, „den Klima­wandel zumindest zu verlangsamen“, sagt Jürgen Wollschläger, Geschäftsführer der Raffinerie Heide.
Das bei der Verbrennung freigesetzte CO2 wird im Herstellungsprozess wieder eingebunden. So entsteht ein geschlossener Kohlenstoffkreislauf.
Eine Welt, in der alles vollelektrisch angetrieben wird, wird es nicht geben.

Für Wollschläger, der das Forschungsprojekt „Kerosyn100“ zusammen mit der Universität Bremen und fünf weiteren Partnern aus der Industrie und Wissenschaft angestoßen hat, ist das „grüne“ Kerosin für die Luftfahrt alternativlos. „Eine Welt, in der alles vollelektrisch angetrieben wird, wird es nicht geben“, sagt er. „Neulich haben wir mal überschlagen, wie es wohl wäre, mit einem elektrisch angetriebenen A380 von Hamburg nach München zu fliegen“, erzählt er. „Da bräuchten wir so viele Batterien, dass nur noch eine Handvoll Sitzplätze übrigblieben – und wir müssten das Flugzeug anschließend Stunden, vielleicht tagelang laden.“.

Der Raffinerie-Chef hat mit seinem CO2-neutralen Kerosin ehrgeizige Ziele. Schon in fünf Jahren will er fünf Prozent des Flugzeugskraftstoffs am Flughafen Hamburg synthetisch herstellen. Und auch die Lufthansa hat Interesse. Die Kranichlinie, die mit dem neuen Kraftstoff ihre Klimabilanz verbessern will, knüpft die Nutzung allerdings noch an einige Bedingungen: „Die Qualität muss genau so gut wie herkömmliches Kerosin sein, es sollten ausreichende Mengen nachhaltig produziert werden können – und der Preis muss stimmen“, sagt Lufthansa-Sprecher Steffen Milchsack.

Die Herstellung von klimaneutralem Kerosin ist sehr energieaufwändig.

Bis der neue Kraftstoff all diesen Anforderungen entspricht, haben die Forscher noch einiges zu tun. „Für die Herstellung von strombasiertem Kerosin benötigen wir ausreichend grünen Strom, beispielsweise aus Windenergie- oder PV-Anlagen“, sagt Projektleiter Timo Wassermann von der Universität Bremen. Den Grünstrom bezieht das „Kerosyn100“-Team aus Windenergie, die am Standort Schleswig-Holstein von hunderten von Windrädern erzeugt wird. Aber auch die Frage, woher das CO2 komme, sei noch spannend. Es direkt aus der Luft zu beziehen sei aufwändig, so der Experte. Alternativ könne man es aus den Schornsteinen der Raffinerien sowie aus anderen Abgasströmen beziehen. „Hier sehen wir uns gerade noch sehr genau verschiedene CO2-Quellen und Verfahren an“, sagt Wassermann.

Bis 2022 will man schon so viel synthetische Kohlenwasserstoffe herstellen, dass das damit aufbereitete Flugzeugkerosin für regelmäßig beflogene Stecken am Hamburger Flughafen ausreicht.

Sein Projektteam ist nicht das einzige, das sich mit der Forschung von synthetischem Flugzeugkerosin beschäftigt. Einen ähnlichen Ansatz verfolgt auch ein Industriekonsortium namens „Green Power to Jet“. Das von der Technischen Universität Hamburg koordinierte Projekt will jetzt gemeinsam mit dem Mineralölkonzern BP, Airbus und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrttechnik eine Demonstrations­anlage zur Herstellung von synthetischen Kohlenwasserstoffen bauen. Diese soll bis 2022 so ergiebig sein, dass für regelmäßig geflogene Stecken am Hamburger Flughafen genug Flugzeugkerosin zur Verfügung gestellt werden kann. Mit den verbleibenden Nebenprodukten wollen die Forscher zusätzlich „grünen“ Diesel für den Schiffsverkehr im Hamburger Hafen sowie für die rund 57 Millionen Kraftfahrzeuge erzeugen, die schon heute über Deutschlands Straßen rollen.

57 Mio.
Kraftfahrzeuge gibt es in Deutschland. Synthetische, flüssige Energieträger sind vielfältig einsetzbar.

Doch die umweltschonenden Kraftstoffe haben noch einen weiteren Vorteil: Alle bestehenden Verkehrsmittel sowie die dazugehörige Infrastruktur können ohne großes Umrüsten eins-zu-eins weitergenutzt werden – im Luftverkehr ebenso wie im Schiffs- und Straßenverkehr.

Reisende könnten schon bald mit gutem Gewissen ins Flugzeug steigen.
Beste Aussichten für Hannes F.: Fliegen wird sauberer.

Beste Aussichten also für Hannes F., der vielleicht schon bald mit einem deutlich besseren Gewissen ins Flugzeug steigen kann. Dass das Fliegen dabei teurer werden könnte, nimmt der Geschäftsmann in Kauf. Mobilität hat nun mal seinen Preis, das hat er verstanden. Und die Ressourcen, die man dafür benötige, seien nun mal nicht zum Schnäppchenpreis zu bekommen. Statt ins Flugzeug zu steigen, könnte man ja auch mal vom Homeoffice aus arbeiten. Hannes. F. würde es sicherlich gefallen.

Illustrationen von Jia-yi Liu
Animationen von Peter Henderson
Klimaschonende Kraft- und Brennstoffe der Zukunft.
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