Sustainable Aviation Fuels – ein neuer Weg zur Dekarbonisierung

Obwohl die Welt nach fast zwei Jahren Pandemie wieder ins Flugzeug steigt, tut sie dies mit neuer Begeisterung für die Dekarbonisierung der Luftfahrtindustrie. Wenn Sie in der Luftfahrt oder im Transportwesen im Allgemeinen tätig sind, sind Sie wahrscheinlich in Artikeln und Ihrem LinkedIn-Feed auf das Konzept des Sustainable Aviation Fuel (SAF) gestoßen. In diesem Artikel gehen wir darauf ein, was SAF ist, warum es ein großartiges Instrument ist, mit dem für Güter Verantwortliche nachhaltig handeln können, und wie es möglicherweise einen wichtigen Beitrag zur Dekarbonisierung leisten kann.

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Die Herausforderung der Dekarbonisierung

Für die Dekarbonisierung der Luftfahrt gibt es keine Einheitslösung für alle. Vielmehr handelt es sich um eine Kombination aus energiesparenden Technologien, staatlicher Gesetzgebung, der Kaufkraft von Verbrauchern und Unternehmen sowie Entwicklungen im Bereich der Kraftstoffe. Die Liste der Ansätze, mit denen Energie gespart werden kann, ist umfangreich: Big-Data-Analysen zur Optimierung der Triebwerkswartung, Schulungen und Anreize für Piloten im Bereich umweltfreundliches Fliegen, die Einführung verschiedener Technologien und Prozesse durch Flughäfen und Fluggesellschaften zur Reduzierung des Energieverbrauchs am Boden sowie neue Materialien und Flugzeugtypen, die eine höhere Treibstoffeffizienz ermöglichen. Laut einer Studie der Boston Consulting Group haben die Fluggesellschaften ihren Treibstoffverbrauch in den letzten zehn Jahren jedes Jahr um 2,3 % gesenkt. Um das aktuelle Ziel der IATA – Emissionsfreiheit bis 2050 – zu erreichen, müssen die Fluggesellschaften weiterhin jedes Jahr mindestens die gleiche Reduzierung erreichen. Eine jährliche Verringerung um 1,7 % beispielsweise würde die Emissionen bis 2050 nur um etwa 40 % senken. Energiesparende Technologien und Optimierungen sind wesentliche Bestandteile der Dekarbonisierung, und ohne sie wird emissionsfreies Fliegen nicht rechtzeitig zu erreichen sein. Allerdings reichen auch Energieeinsparungen nicht aus, um die Ziele des Übereinkommens von Paris zu erreichen, was uns zum Thema dieses Artikels führt, nämlich zu Sustainable Aviation Fuels. Was ist das und wie können Luftfahrtunternehmen die Verwendung von SAF beschleunigen?

Was sind SAF (Sustainable Aviation Fuels)?

Unter dem Begriff SAF sind eine Reihe von Kraftstoffen zusammengefasst, die zwei Dinge gemeinsam haben: Sie sind als Drop-in-Kraftstoffe konzipiert und werden aus erneuerbaren Rohstoffen hergestellt. SAF sind chemisch gleichwertig mit konventionellem Kerosin und können mit herkömmlichem Treibstoff gemischt werden (daher die Bezeichnung „Drop-in-Kraftstoff“). Deshalb müssen für den Einsatz von SAF Flugzeugtriebwerke nicht umgebaut, die bestehende Infrastruktur für die Verteilung und Lagerung nicht verändert und an Flughäfen kein Mehraufwand für die Handhabung betrieben werden. Diese Eigenschaften machen SAF für Fluggesellschaften und andere Akteure in der Luftfahrt äußerst attraktiv. Laut IATA haben SAF das Potenzial, bis 2050 65 % des herkömmlichen Kerosins zu ersetzen, aber mit dieser 30-Jahres-Perspektive ist wirklich alles möglich.

SAF können je nach Rohstoff in zwei Gruppen eingeteilt werden: Bio- und synthetische Kraftstoffe. Biokraftstoffe verwenden organische Stoffe als Ausgangsmaterial, z. B. gebrauchtes Speiseöl, tierische Fette, Haushaltsabfälle und Energiepflanzen, während synthetische Alternativen aus CO2 hergestellt werden, das aus der Luft oder aus Industrieemissionen abgeschieden wird. Die letztgenannten Kraftstoffe befinden sich derzeit in der experimentellen Entwicklung, während der sogenannte HEFA-Produktionsprozess unter Verwendung von Biomasse wie Speiseöl eine ausgereifte Technologie und für den Einsatz in der Industrie bereit ist. Andere Ansätze auf organischer Basis sind jedoch technologisch noch unausgereift, und Verfahren wie die Vergasung, die Umwandlung von Haushaltsabfällen in Kraftstoff, die Alcohol-to-Jet-Produktion und die Umwandlung von holzbasierten Abfällen, wie gebrauchten Paletten und Resten aus der Forstwirtschaft, in SAF werden sich im Laufe des kommenden Jahrzehnts etablieren.

Ein Massenbilanzansatz

Um die Attraktivität von SAF nicht nur für Fluggesellschaften zu verstehen, müssen wir sein Potenzial zur Verringerung der Emissionen im Transportbereich aus der Perspektive der Massenbilanz betrachten. Jedes Mal, wenn CO2 aus einer fossilen Brennstoffquelle freigesetzt wird, trägt es zur gesamten CO2-Masse in der Atmosphäre bei. Dabei macht es keinen Unterschied, ob dieses CO2 in Chile oder in Norwegen freigesetzt wird. Nach der gleichen Logik ist es auch unerheblich, wo die CO2-Zufuhr vermieden wird. Dies eröffnet Spediteuren die Möglichkeit, mit SAF Emissionen auszugleichen, indem sie konventionellen Treibstoff überall auf der Welt ersetzen.

Business Case für den Lufttransport

Unternehmen X versendet einen 100 kg schweren Karton per Luftfracht vom Amsterdamer Flughafen Schiphol nach Los Angeles International. Durch diese Sendung werden etwa 0,734 Tonnen CO2 in die Atmosphäre abgegeben (bei Verwendung der Berechnungsmethode von Ecotransit World). Um diese Emissionen auf null zu reduzieren, indem das fossile Kerosin durch SAF ersetzt wird, wären ca. 0,27 Tonnen SAF erforderlich, die nicht nur in dem Flugzeug verwendet werden können, das die Waren transportiert, sondern auch in jedem anderen Flugzeug überall auf der Welt. Der Masse des CO2 in der Atmosphäre ist es egal, wo die Emissionen freigesetzt oder reduziert werden. Unternehmen X kann zum Beispiel in Helsinki SAF kaufen, um die durch den Flug von Amsterdam nach Los Angeles verursachten Emissionen zu mindern. Damit steht Spediteuren ein Instrument zur Verfügung, mit dem sie die Emissionen jeder Sendung reduzieren können, unabhängig davon, ob SAF am Ursprungsflughafen verfügbar ist oder nicht. Wenn Sie jetzt schon verwirrt sind, machen wir die Sache noch ein wenig komplexer. Die Nutzung von Massenbilanzvorteilen zur Emissionsreduzierung beruht häufig auf einem „Book and Claim“-System, bei dem SAF von einer Raffinerie gekauft wird (der „Book“-Aspekt), um einen bestimmten Flug auszugleichen. Erst wenn dieser Treibstoff an einen Flughafen geliefert wird, gilt die CO2-Reduzierung als erfolgt (der „Claim“-Aspekt).

Wie können Spediteure etwas bewegen?

Die weit verbreitete Einführung von SAF steht vor zwei großen Herausforderungen: erstens die Nachfrage und zweitens das Angebot oder genauer gesagt das Angebot an SAF-Rohstoffen.

Zur Bewältigung der Herausforderung, eine Nachfrage nach SAF zu schaffen, sollten Spediteure SAF als eine Option für eine nachhaltige Entwicklung sehen. Durch den Kauf von SAF werden die Transportemissionen hier und jetzt reduziert, aber gleichzeitig werden durch die steigende Nachfrage Anreize für Investitionen in Raffinerien geschaffen. Wenn die Nachfrage nach SAF stetig steigt, sind die großen Akteure eher bereit, Investitionen in Anlagen zu riskieren, die dann 30 bis 50 Jahre lang in Betrieb sind. Fluggesellschaften, Regierungen und Spediteure können die Nachfrage schaffen, die es den SAF-Produzenten ermöglicht, die Produktion auszubauen, Technologien zu entwickeln und den Vertrieb auszuweiten.

Die zweite Herausforderung betrifft die Versorgung mit Rohstoffen. Man geht davon aus, dass mit zunehmender SAF-Produktion der Preis für SAF sinken wird, sodass die Nachfrage so stark ansteigt, dass die Verfügbarkeit von Rohstoffen die Produktionskapazitäten einschränken würde. Die Menschen essen nicht genug Pommes frites, um die benötigte Menge an Speiseöl zu produzieren, und das Gleiche gilt für andere Fettsäuren, die derzeit in der SAF-Produktion auf HEFA-Basis verwendet werden. Darüber hinaus muss die direkte Nutzung von Nutzpflanzen als nicht nachhaltig ausgeschlossen werden, da Landflächen für die Nahrungsmittelproduktion genutzt werden müssen und es zu Problemen im Ökosystem kommen kann, wenn großflächige Monokulturen zugelassen werden. Daher muss die SAF-Industrie Technologien entwickeln, die andere Quellen nutzen können, wie feste Bioabfälle sowie andere synthetische Kraftstoffe, die auf anorganischen Rohstoffen basieren. Grundsätzlich liegt die Lösung in einer soliden Nachfrage nach SAF. Nur dann können Entwickler und Investoren das Risiko eingehen, die für die Umgestaltung der Luftfahrtindustrie erforderlichen Technologien vollständig zu erforschen.

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