Transformation des Energieträgers

Der am häufigsten genutzte Flugkraftstoff ist Kerosin, sogenanntes Jet A-1, das aus Erdöl hergestellt wird. Bei seiner Verbrennung entstehen CO2,  Wasserdampf, Stickoxide, Rußpartikel und Aerosole. Da Kerosin heute auf den meisten Strecken noch unverzichtbar ist, wird an Möglichkeiten geforscht, wie Kerosin aus nicht-fossilen Quellen hergestellt werden kann. Für diese "Sustainable Aviation Fuels" (SAF) gibt es verschiedene Produktionsverfahren, u. a. Power-to-Liquid, HEFA und Alcohol-to-Jet.

Beim Power-to-Liquid-Verfahren (PtL) wird regenerative Energie aus Wind oder Sonne zusammen mit Wasserstoff und CO2 zu einem Synthesegas umgewandelt. Mithilfe des Fischer-Tropsch-Verfahrens wird daraus anschließend Kerosin erzeugt. Da bei der Verbrennung solcher Kraftstoffe nur so viel CO2 freigesetzt wird, wie bei der Produktion gebunden wurde, spricht man von CO2-neutralem Treibstoff.

Kerosin kann aber auch aus Biomasse hergestellt werden. Für die HEFA-Route (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids) werden Fette und Öle aus Energiepflanzen wie Raps, Jatropha oder Algen sowie aus Altfetten (z. B. Speisefett) mittels Hydrierung und Raffination zu Treibstoff umgewandelt. Beim Alcohol-to-Jet-Verfahren (AtJ) hingegen wird Kerosin aus biogenen Abfall- und Reststoffen produziert. Diese werden zunächst zu Alkohol vergoren und anschließend durch thermochemische Reaktionen zu Kerosin weiterverarbeitet.

Auch mit synthetischem Kerosin kann man aber natürlich nicht CO2-frei fliegen. Im Zentrum der Forschung stehen daher elektrische Antriebe, die entweder direkt mit Strom aus erneuerbaren Quellen oder per Brennstoffzellen mit Wasserstoff angetrieben werden. Kleinere Flugzeuge lassen sich bereits rein elektrisch betreiben. Für Langstrecken wird aber voraussichtlich auch weiterhin Kerosin benötigt.

CENA strebt CO2-Neutralität durch direkt wirksame Maßnahmen im Luftverkehr an. Die Entwicklung einer Strategie zur Substitution von fossilem Kerosin durch alternative Flugkraftstoffe (SAF) ist daher ein Schwerpunkt unserer Arbeit. Wir unterstützen die Technologieentwicklung zur Herstellung von synthetischem Kerosin, insb. PtL, bis hin zur industriellen Produktionsreife. 

Ein erster Schritt ist dabei die Errichtung einer PtL-Demonstrationsanlage in Frankfurt-Höchst. Hierzu wurden bereits die aktuellen technologischen Reifegrade (Technological Readiness Levels, TRLs) unterschiedlicher Technologiepfade analysiert und in einer Studie zusammengefasst. Geplant ist auch, zurzeit weniger entwickelte, aber vielversprechende Verfahren zu fördern und „Doppelforschung“ verschiedener Anlagen und Vorhaben zu vermeiden.

Es wird modellhaft ein möglicher regulatorischer Rahmen erarbeitet, der eine wirtschaftlich sinnvolle Produktion und Nutzung von PtL-Treibstoff erlaubt. Gleichzeitig soll dabei die Erhaltung der Leistungs- und Wettbewerbsfähigkeit der deutschen Luftfahrt im internationalen Wettbewerb berücksichtigt werden. 

CENA verfolgt daher Aktivitäten auf Bundes- wie auch auf EU-Ebene und bewertet diese hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf die Nachhaltigkeit und Wirtschaftlichkeit des Luftverkehrs. Außerdem sind wir aktiv in die Arbeit von Verbänden eingebunden und unterstützen das Hessische Ministerium für Wirtschaft, Energie, Verkehr, Wohnen und ländlichen Raum (HMWVW) in seiner Aufgabe, die Länderaktivitäten zur PtL-Roadmap des Bundes zu koordinieren.