Luftfahrt will grünes Wachstum

Das Bedürfnis nach Mobilität steigt stetig an. Daher ist zu erwarten, dass auch der Luftverkehr weiterhin zunehmen wird. Da Klimaschutz aber ebenso stetig an Bedeutung gewinnt, sind erhebliche ökologische Herausforderungen zu meistern. Die Politik hat verschiedene CO2-Reduktionsziele für den Verkehrssektor vorgegeben. Auch die Luftfahrtindustrie selbst hat sich ehrgeizige Ziele gesetzt.

Ab 2020 soll der weltweite Luftverkehr CO2-neutral wachsen und bis 2050 sollen die Netto-CO2-Emissionen um 50 Prozent im Vergleich zum Basisjahr 2005 reduziert werden. Diese Ziele haben sich die im Weltairlineverband IATA zusammengeschlossenen Fluggesellschaften gesetzt. Um sie zu erreichen, wird die Treibhausgasbilanz des Treibstoffs ins Visier genommen, derzeit vor allem mit Blick auf Kerosin aus erneuerbaren Energien. Denn im Gegensatz zu Straßen- und Schienenverkehr werden Elektro- oder Wasserstoff-Antriebe in den kommenden Jahrzehnten im Luftverkehr keine Rolle spielen. 

Hierzulande setzt sich „aireg – Aviation Initiative for Renewable Energy in Germany e.V.“ – ein 2011 gegründeter Verbund von Unternehmen und Organisationen aus Industrie, Forschung und Wissenschaft – dafür ein, dass im Jahr 2025 zehn Prozent des in Deutschland getankten Kerosins aus alternativen Rohstoffen stammen. Dies setzt voraus, dass zahlreiche Herausforderungen – insbesondere zu Rohstoffen, Produktionsverfahren und Nachhaltigkeitsbetrachtungen – geklärt werden. 

Der aireg-Vorstandsvorsitzende Siegfried Knecht und  Prof. Dr.-Ing. Manfred Aigner, Präsident zur Vertretung von Wissenschaft und Forschung bei aireg, gaben blickpunkt-oel.de dazu ein Interview.

Interview

Siegfried Knecht, Vorstandsvorsitzender aireg – Aviation Initiative for Renewable Energy in Germany e.V.

Die Luftfahrtbranche hat sich ehrgeizige Ziele in Sachen CO2-Einsparung gesetzt. Was wird ganz konkret dafür getan, um diese zu erreichen?

Siegfried Knecht: „Aireg setzt sich für die Verfügbarkeit und Verwendung von erneuerbaren Energien in der Luftfahrt ein, um die ehrgeizigen CO₂-Minderungsziele der Luftverkehrswirtschaft zu erreichen. Unsere Mitglieder kommen aus allen Bereichen der Wertschöpfungskette regenerativer Energien für die Luftfahrt: Dies reicht von der Forschung an Universitäten und Großforschungseinrichtungen, Anlagenherstellern und Anlagenbetreibern, Bioraffinerien, der Mineralölwirtschaft, Antriebs- und Flugzeugherstellern, Regierungsorganisationen, Nichtregierungsorganisationen und Flughäfen bis zu Fluggesellschaften.“

Und was wurde bisher erreicht?

Knecht: „Nachhaltigkeit und Klimaschutz sind zentrale Themen des Luftverkehrs. Bereits 2008 hat sich die Luftverkehrsindustrie auf globale Emissionsminderungsziele verpflichtet. Seither wird bereits, wie beabsichtigt, die Kraftstoffeffizienz um mindestens 1,5 Prozent pro Jahr gesteigert.“ 

Effizienzsteigerung ist eine wichtige Säule. Welche Rolle spielen alternative Kraftstoffe?

Knecht: „Trotz neuer Flugzeuggeneration mit verbrauchsärmeren Triebwerken und Verbesserungen in den betrieblichen Abläufen der Luftverkehrsgesellschaften erfordern die Wachstumsperspektiven des Luftverkehrs zusätzliche Anstrengungen zur CO2-Minderung. Ein beachtliches Potential zur Absenkung der CO2-Emissionen im Luftverkehr kann der Einsatz alternativer Kraftstoffe mit sich bringen. Anders als der bodengebundene Verkehr (Elektromobilität, Wasserstoff etc.) hat der Luftverkehr dabei auf absehbare Zeit keine Alternativen zu flüssigen Kraftstoffen. Daher kommt der Entwicklung und Markteinführung von nachhaltigen alternativen Flugkraftstoffen eine Schlüsselrolle zu. Ihre technische Einsatzreife haben diese Kraftstoffe bereits in zahlreichen Pilotprojekten und Dauertests einwandfrei unter Beweis gestellt.“

Prof. Dr.-Ing. Manfred Aigner, Präsident zur Vertretung von Wissenschaft und Forschung bei aireg

Bisher ist in erster Linie von Biokerosin die Rede. Gibt es dazu konkrete Projekte, die Sie vorantreiben? 

Prof. Dr.-Ing. Manfred Aigner: „Das aireg Mitglied Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat mehrere Flugkampagnen durchgeführt, um die Auswirkung von synthetischem Kerosin, unter anderem aus biologischen Quellen, unter realen Flugbedingungen detailliert zu untersuchen. Die Analyse der Messdaten zeigt neben einer CO2- Emissionsminderung auch einen erheblich positiven Effekt auf weitere Schadstoffe, insbesondere auf die Rußpartikel-Emission.“

Was bedeutet das genau? 

Aigner: „In den Kampagnen konnte experimentell nachgewiesen werden, dass die chemische Zusammensetzung der alternativen Treibstoffe eine positive Auswirkung auf die Schadstoffbildung hat und ermöglicht somit die reale Umsetzung von „Fuel Design“ Strategien. 

Deshalb hat das DLR Werkzeuge entwickelt, welche die Optimierung der chemischen Zusammensetzung der alternativen Treibstoffe im Hinblick auf eine minimale Schadstoffbildung ermöglicht. Mit dem so entwickelten „Designer Fuel“ konnte eine Reduzierung der CO2-Emissionen bis zu 30 Prozent sowie darüber hinaus eine Halbierung der Rußemissionen im praktischen Betrieb erreicht werden. Dabei betrug der Anteil des Biokerosins (HEFA-Produkt) lediglich zwischen 30 und 50 Prozent.“

Welches Potenzial sehen Sie für E-Fuels bzw. Power-to-Liquid-Produkte, bei denen Wasserstoff aus erneuerbar erzeugtem Strom und Kohlenstoff aus CO2 oder anderen Quellen zu synthetischen flüssigen Kraftstoffen verarbeitet werden?

Knecht: „Der Forschung ist es gelungen, Flugzeugtreibstoff aus Sonnenenergie, Wasserdampf und Kohlendioxid herzustellen. Alternativ können auch andere regenerative Energiequellen, wie zum Beispiel die Windkraft in Verbindung mit der Elektrolyse, zur Herstellung „grünen“ Wasserstoffs genutzt werden. Aber noch stehen Forschung und Technologienentwicklung am Beginn, wirtschaftlich tragfähige Produktionsverfahren zu entwickeln. Hier ist eine langfristige und nachhaltige Forschungs- und Entwicklungsförderung unabdingbar.“

Wie kann es aus Ihrer Sicht gelingen, in absehbarer Zeit alternative Flugkraftstoffe in den Markt zu bringen?

Knecht: „Kerosin aus erneuerbaren Energien ist heute im Luftverkehr ein Nischenprodukt, das noch nicht zu wettbewerbsfähigen Kosten hergestellt werden kann. Für die Einführung von alternativem Flugkraftstoff muss der Gesetzgeber finanzielle Markteinführungshilfen bereitstellen, da die derzeitigen Markt- und Produktionsbedingungen ohne eine Förderung in den kommenden zehn Jahren keine Produktion zu wettbewerbsfähigen Preisen erwarten lassen. Ziel muss sein: Herstellung marktfähiger alternativer Flugkraftstoffe zu wettbewerbsfähigen Preisen!

Die Nachfrage nach erneuerbaren Kraftstoffen wird langfristig durch Anwendungen im Luftverkehr und Schwerlasttransport steigen. Wir müssen heute Forschungs- und Entwicklungsarbeit leisten und in Produktionskapazitäten investieren, um bereit für die Zukunft zu sein.“