Biofuels und Blends: Regenerative Treibstoffe für eine grünere Luftfahrt

Das Ziel der internationalen Luftfahrt ist ehrgeizig: Ab 2020 soll der weltweite Luftverkehr CO2-neutral wachsen und bis 2050 sollen die Netto-Emissionen gegenüber 2005 um 50 Prozent sinken. Neben technischen Entwicklungen und Einsparungen kommt es dabei auf den Einsatz regenerativer Treibstoffe an, sogenannte Biofuels und Blends. Dafür wagt die japanische Fluglinie All Nippon Airways (ANA) einen mutigen Schritt – und will bis zu den Olympischen Spielen 2020 in Tokio das erste kommerzielle Flugzeug mit Biokerosin aus Algen fliegen lassen.

Mit Algen fliegen? „Dass das Öl der Algen als Quelle für Biokerosin verwendbar ist, ist unstrittig – es funktioniert“, sagt Andreas Müller, der für die Koordination des Institutes für Bio- und Geowissenschaften am Forschungszentrum Jülich (FZJ) verantwortlich ist. Das FZJ hat die Produktion von Algen und deren Umwandlung in Biokerosin in dem Projekt „Aufwind“ bereits untersucht. „Es gibt Testflüge mit einem Gemisch, bei denen das Algenöl als sogenanntes Drop-in zugeführt wurde“, erklärt er. Der Treibstoff sei qualitativ gleichwertig zum Kerosin aus fossilen Quellen.

Biokerosin aus Algen

Ganze Flugzeugflotten lassen sich bislang aber noch nicht mit Biokerosin aus Algen betreiben. „Das ist derzeit logistisch unmöglich“, sagt Müller, der sich auch in der Vereinigung der Luftfahrtindustrie für Nachhaltigkeitsaspekte (Aireg) mit Sitz in Berlin engagiert. Bislang könne die Rohstoffsicherheit noch nicht gewährleistet werden. Schafft es eine Fluggesellschaft aber, an all ihren Standorten – also in jedem Land und jeder Umgebung – die Quantität und Qualität des alternativen Flugbenzins bereitzustellen, kann sie zu 100 Prozent ökologisch fliegen. Technisch sei es kein Problem, Biokerosin aus Algen zu produzieren. „Der Knackpunkt ist der Kostenfaktor“, so Müller.

Neben Algen wird ebenso mit Pflanzen wie Jatropha experimentiert, um aus deren Öl Flüssigtreibstoff zu produzieren. Darüber hinaus haben auch Altfette, also Abfallstoffe, Energie und bieten Potenzial. „Es gibt verschiedene Technologietreiber, die alle am Ende auf die Masse kommen müssen“, fügt Müller hinzu. Und an der Masse scheitere es in den meisten Fällen im Moment noch. Er sieht den Trend darin, verschiedene Ansätze zu bündeln. So könnten auch CO2-neutrale synthetische Treibstoffe eine zentrale Rolle beim nachhaltigen Fliegen spielen. Diese lassen sich nicht nur auf Basis von Biomasse, sondern auch aus CO2-neutralem Strom herstellen. Wissenschaftler des Instituts für Solarforschung am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wollen in dem Projekt „Synlight“ Produktionsverfahren für Kraftstoffe aus Sonnenlicht entwickeln – auch Treibstoffe für Flugzeuge. Ziel ist es, durch Aufspalten von Wasser in seine Bestandteile Wasserstoff herzustellen, der als umweltfreundlicher Treibstoff der Zukunft gilt, da er bei der Verbrennung kein CO2 abgibt.

Mehrere Tage lang testeten Forscher
vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
den Einsatz von Biofuels und Blends
in einem echten Triebwerk.

Auch das DLR bestätigt, dass Biokraftstoffe das Potenzial haben, das Fliegen klimafreundlicher zu machen. In einem mehrtägigen Versuch testeten DLR-Verbrennungsforscher den Einsatz von Biokraftstoffen (Biofuels) sowie Mischungen aus Biokraftstoffen und Kerosin (Blends) in einem echten Triebwerk – dem CFM56, das unter anderem in den Mittelstreckenflugzeugen von Airbus und Boeing zum Einsatz kommt. „Dieser Großversuch hat gezeigt, dass mit Hilfe von Blends die CO2-Bilanz im Flugverkehr verbessert werden kann, ohne dass es dabei im Triebwerk zu Problemen kommt“, berichtet DLR-Wissenschaftler Dr. Markus Köhler.

Text von Nicole de Jong
Fotos: Forschungszentrum Jülich (Artikelfoto), DLR (CC-BY 3.0)

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