Herstellung von nachhaltigem Flugkraftstoff (SAF): Was kommt als Nächstes

Bei der Umstellung von fossilen Brennstoffen auf saubere, erneuerbare Energie ist der Flugverkehr eines der schwierigsten Probleme, die es zu lösen gilt. Das erste Elektroauto wurde im selben Jahrhundert erfunden wie die gasbetriebenen Fahrzeuge, die wir heute kennen: in den 1800er Jahren. Und doch wird in der 120-jährigen Geschichte der Luftfahrt der elektrische Flug erst jetzt ermöglicht.

Das liegt daran, dass fossile Brennstoffe eine unglaubliche Energiedichte haben. Düsentreibstoff speichert 43 Mal mehr Energie für sein Gewicht als die besten Akkus von heute. Da sich die Kohlendioxidemissionen von Verkehrsflugzeugen laut dem „International Council on Clean Transportation“ bis 2050 verdreifachen werden, benötigt die Luftfahrtindustrie Technologien, um ihre Auswirkungen zu verringern und nachhaltiger zu werden.

Eine der Lösungen, die Fluggesellschaften, Flugzeughersteller und staatliche Aufsichtsbehörden begeistert, ist nachhaltiger Flugkraftstoff (SAF). Als kohlenstoffarme Alternative zu konventionellem, erdölbasiertem Düsentreibstoff wird nachhaltiger Flugtreibstoff aus erneuerbaren Materialien wie Senfkörnern, Zuckerrohr und gebrauchtem Speiseöl hergestellt. 

Wie werden erneuerbare Düsentreibstoffe hergestellt?

Herkömmlicher Düsentreibstoff besteht aus kohlenstoffreichem Rohöl, das aus dem Boden gewonnen wird. Bei der Verbrennung in Flugzeugtriebwerken wird der Kohlenstoff in die Atmosphäre freigesetzt. Nachhaltiger Flugkraftstoff hingegen wird aus tierischen Nebenprodukten oder landwirtschaftlichen Abfällen, Pflanzenölen und anderer Biomasse hergestellt. Wenn SAF beispielsweise aus Senfkörnern hergestellt wird, absorbieren und speichern neue Senfpflanzen die Kohlenstoffmoleküle, die bei der Verbrennung freigesetzt werden, und machen es so erneuerbar.

Über den gesamten Lebenszyklus der Herstellung und Verwendung des Brennstoffs können diese erneuerbaren Brennstoffe wie der nachhaltige Flugkraftstoff von Honeywell die Kohlenstoffemissionen um bis zu 80 % senken. 

„Nachhaltiger Flugkraftstoff ist einer der wenigen Wege zur Reduzierung des Kohlenstoffausstoßes in der Luftfahrt, da es sich um eine Drop-in-Technologie handelt“, so Leigh Abrams, Angebotsmanager für erneuerbare Brennstoffe bei Honeywell UOP. „Man kann es in der bestehenden Flugzeugflotte einsetzen, ohne die Triebwerke neu konfigurieren oder die Brennstoffversorgung auf dem Flughafen ändern zu müssen. Und wir sind heute in der Lage, es herzustellen.“

Wo wird erneuerbarer Düsentreibstoff eingesetzt?

Derzeit können Flugzeuge in der Regel eine Kombination aus bis zu 50 % erneuerbarem Düsentreibstoff und herkömmlichem Düsentreibstoff aus Erdöl verwenden. Im Dezember 2021 markierte United Airlines jedoch einen Meilenstein, indem sie den ersten Passagierflug mit 100 % SAF von Chicago nach Washington, D.C. durchführten.

Der erneuerbare Düsentreibstoff für diesen Flug wurde mit der EcofiningTM^{-Technologie von} Honeywell hergestellt, die es ermöglicht, aus mehr Rohstoffen nachhaltigen Brennstoff für die Luftfahrt herzustellen. Während Regierungen Anreize für die Produktion von erneuerbarem Düsentreibstoff geben oder Ziele für die Einführung festlegen, wird es entscheidend sein, SAF aus mehr Rohstoffen herzustellen, um die Herstellung zu steigern. 

„Unser Ziel ist es, nachhaltige Brennstoffe zu den niedrigsten Gesamtkosten zu produzieren“, so Abrams. „Je niedriger die Kosten für erneuerbare Brennstoffe sind, desto leichter können wir den Übergang zu sauberer Energie schaffen.“

Honeywell und United Airlines haben gemeinsam in Alder Fuels investiert, einem Vorreiter auf dem Gebiet der sauberen Technologien, um erneuerbaren Düsentreibstoff aus kostengünstigen Rohstoffen wie holzigen Biomasseabfällen, Maisstängeln und anderen Ernteabfällen herzustellen. 

Wenn die Technologien von Alder und Honeywell Ecofining^TM zusammen eingesetzt werden, sind sie hochgradig skalierbar – um die wachsende Nachfrage nach nachhaltigem Flugkraftstoff zu befriedigen – und könnten somit den ersten wirklich kohlenstoffneutralen Düsentreibstoff produzieren. 

Wie werden wir in Zukunft erneuerbaren Düsentreibstoff herstellen?

Je reichhaltiger der Rohstoff ist und je effizienter er in erneuerbaren Düsentreibstoff umgewandelt werden kann, desto geringer sind die Kosten – und desto eher kann der saubere Energiewandel in der Luftfahrt gelingen.

Der Energiewandel in anderen Branchen eröffnet neue Möglichkeiten für einen nachhaltigeren Flugverkehr. Nach Angaben der U.S. Energy Information Administration werden derzeit allein in den Vereinigten Staaten jährlich etwa 15 Milliarden Gallonen Ethanol-Brennstoff produziert, der hauptsächlich in Autos verwendet wird. Und da Hybrid- und Elektrofahrzeuge die herkömmlichen benzinbetriebenen Autos ersetzen, können wir davon ausgehen, dass es immer mehr Überkapazitäten an Brennstoff-Ethanol geben wird. 

Aufbauend auf unserer jahrzehntelangen Erfahrung mit Ecofining^TM entwickelt Honeywell ein neues Ethanol-to-Jet-Verfahren, um die wachsende Nachfrage nach nachhaltigem Brennstoff für die Luftfahrt mit Ethanol zu decken, das bereits in großem Maßstab hergestellt wird. Die Ethanol-to-Jet-Technologie von Honeywell wird Ethanol (aus Mais, Zuckerrohr, Sorghum oder anderen Pflanzen) in zusätzlichen erneuerbaren Düsentreibstoff für Flugzeuge umwandeln, der energiedicht und stabil ist und mit der bestehenden Betankungsinfrastruktur an Flughäfen kompatibel ist.

Die Umwandlung von Ethanol, das wir alle im täglichen Leben an der Zapfsäule sehen, in eine kohlenstoffarme Brennstoffquelle für Flugzeuge wird dazu beitragen, die Vorteile nachhaltiger Brennstoffe für die Luftfahrt zu nutzen, damit wir die energetischen Herausforderungen der Zukunft meistern können. 

„Es ist aufregend zu sehen, wie sehr sich Regierungen, Fluggesellschaften, Passagiere und Unternehmen für die Dekarbonisierung der Luftfahrt einsetzen“, so Abrams. „Wir brauchen mehr als einen Weg, um dieses Problem zu lösen, und unsere Technologie entwickelt sich sehr schnell weiter. Wir versuchen herauszufinden, wie wir den Massenflugverkehr wirklich nachhaltig gestalten können.“

Hören Sie sich diese Folge des „The Future Is...“ Podcasts an, um mehr über unsere Ethanol-to-Jet-Technologie zu erfahren und was sie für die Steigerung der SAF-Produktion bedeutet.