Sustainable Aviation Fuels (SAF) – dieser Begriff steht für eine Vielzahl an nachhaltigen Flugzeugkraftstoffen aus höchst unterschiedlichen Ausgangsstoffen. Er wurde geprägt, als man nach Alternativen zu Kerosin zu suchen begann.
Alle Kraftstoffe haben zwei Dinge gemeinsam: Sie sind chemisch nahezu identisch mit Kerosin, basieren aber nicht auf fossilen Rohstoffen, und sie haben über ihren gesamten Lebenszyklus (von der Quelle bis zur Verbrennung) einen deutlich geringeren CO2-Fußabdruck. Deshalb sollen nachhaltige Kraftstoffe fossile in all jenen Bereichen des Verkehrs ersetzen, die schwer zu elektrifizieren sind – beispielsweise in der Luftfahrt auf Mittel- und Langstrecken, im Schwerlastverkehr und in der Schifffahrt.
Woraus besteht ein klassischer Jet Fuel?
Herkömmlicher Treibstoff für Flugzeuge ist ein Gemisch, das durch Destillation und Raffination aus Rohöl gewonnen wird, dem sogenannten Crude. Bei der Raffination werden im gleichen Durchlauf neben Kerosin auch noch Diesel, Benzin und weitere Produkte wie Naphta gewonnen, ein Grundstoff für die Petrochemie.
Kerosin enthält verschiedene Kohlenwasserstoffe wie Paraffine, Cycloparaffine und Aromaten. Die Gruppe der Aromaten ist beispielsweise wichtig, um Dichtungen elastisch zu halten. Allerdings entstehen aus ihnen im Verbrennungsprozess neben dem schädlichen CO2, den Stickoxiden und Wasserdampf auch Rußpartikel, die später nicht nur die Flugzeugturbinen mit kostenintensiven Wartungsintervallen belasten, sondern auch als sogenannte “Kondensationskeime“ von kleinen kalten Wassertropfen zu Eiskristallen gefrieren, die am Himmel zur Bildung der unerwünschten Kondensstreifen führen.
Kerosin werden oft noch weitere Verbindungen zugesetzt, die für den sicheren Betrieb eines Flugzeugs wichtig sind – dazu gehören Stoffe wie Antistatik-Mittel, Vereisungs- und Korrosionshemmer als auch Stoffe, welche die thermische Stabilität verbessern.
Die Spezifikationen für Treibstoff schreiben nicht vor, wie der Treibstoff zusammengesetzt sein muss, sie definieren vielmehr dessen erforderliche physikalischen Eigenschaften.
Kann ein SAF mit normalem Kerosin gemischt werden?
Im Augenblick dürfen SAF in der kommerziellen Luftfahrt ausschließlich gemischt mit Kerosin eingesetzt werden. Erlaubt ist zurzeit eine Beimischung von maximal 50 Prozent.
Weil bisher nur geringe Mengen am Weltmarkt erhältlich sind, liegt der Anteil der tatsächlichen Beimischung im Bereich von weniger als einem Prozent – über alle Flüge hinweg betrachtet.
Ab 2025 ist eine Beimischung von zunächst zwei Prozent SAF für alle Flüge, die innerhalb Europas starten, gesetzlich vorgeschrieben (ReFuelEU Aviation 2023/2405). Dieser Anteil steigt dann auf sechs Prozent im Jahr 2030. Um wie beabsichtigt im Jahr 2050 weitgehend klimaneutral fliegen zu können, müsste der Anteil bis dahin auf 70 Prozent steigen.
Synthec Fuels hat den Ansatz für Waste-to-Liquid (WtL) neu definiert und kombiniert das Beste aus beiden Welten: Biokraftstoffe und synthetische Kraftstoffe. Biokraftstoffe werden aus Biomasse (z. B. Pflanzen und Holzprodukten) oder Reststoffen (z. B. Altöl und Abfall) hergestellt. Synthetische Kraftstoffe – auch Elektrokraftstoffe oder Power-to-Liquid (PtL) genannt – werden aus zwei Grundbestandteilen hergestellt: Kohlendioxid und Wasser, benötigen aber große Mengen an Strom.
Unsere Synthec Fuels „Drop-in“-Lösung „Synthec-Jet-A“ ist zertifiziert und wirtschaftlich und kann bereits heute entsprechend den Vorschriften dem normalen Kerosin beigemischt werden.
Vorgeschriebener Mindestanteil von Sustainable Aviation Fuel (SAF)
nach Kalenderjahr an EU-Flughäfen in Prozent
2025
2%
2030
6%
2035
20%
2040
34%
2045
42%
2050
70%
Anstieg um mehr als das 60-Fache nötig
Erforderliche Menge an SAF zur Erreichung des Nettonull-Ziels im Jahr 2050 (Angaben in Mio. t)
Produktion von Sustainable Aviation Fuel (SAF) in Mio. t
Anteil der SAF-Produktion am gesamten Treibstoffbedarf der weltweiten Luftfahrt 2024
0,53%
Bedarf insgesamt > 300 Mio.t
Was ist der größte Vorteil von SAF?
Die Sustainable Aviation Fuels können im Labor gezielt für eine emissionsarme Verbrennung designt werden, auch als Additiv zum Reinigen, pflegen und schützen im Kraftstoffsystem, sodass bei der Verbrennung in den Flugzeugturbinen wenig bis keine Rußpartikel entstehen. Studien zeigen, dass bei Verwendung von SAF im Vergleich zu Kerosin bis zu 80 Prozent weniger Ruß in die Atmosphäre gelangt. Es entstehen dementsprechend weniger Kondensstreifen, deren Bildung die Erwärmung der Atmosphäre verstärken. Damit lässt sich durch diese Treibstoffe die Klimawirkung weit über die CO2-Emissionen hinaus reduzieren – das gilt auch für die sogenannten Nicht-CO2-Effekte der Luftfahrt.
Warum gelten SAF und vor allem synthetische Treibstoffe als klimaverträglichere Alternativen zu Kerosin?
Fossile Brennstoffe setzen während des Verbrennungsprozesses den Kohlenstoff frei, den sie bei ihrer Entstehung über einen langen Zeitraum gebunden haben. Auf diese Weise reichern sie CO2 in der Atmosphäre weiter an, und tragen so zur globalen Erderwärmung bei.
Sustainable Aviation Fuels lassen sich deutlich klimaverträglicher produzieren. Das CO2, das bei der Verbrennung von SAF freigesetzt wird, ist zuvor aus nachhaltigen Quellen dem fossilen Kreislauf entzogen worden. Auf diese Weise werden die schädlichen Netto-CO2-Emissionen deutlich reduziert. Das zeigt die Analyse ihres Lebenszyklus. Außerdem können viele dieser neuartigen Treibstoffe so designt werden, dass sie auch praktisch keinen Ruß produzieren und deshalb weniger Kondensstreifen verursachen. Bei der Herstellung synthetischer Kraftstoffe wird weniger Wasser und Land verbraucht als bei der Produktion biogener Kraftstoffe. Wenn sie mit erneuerbarer Energie und CO2- Entnahme aus der Atmosphäre produziert werden, können sie fast vollständig kohlenstoffneutral sein.
Wenn die Energiewende in diesem Bereich gelingt, wer wird davon profitieren?
Eine Welt, in der klimaverträgliches Fliegen Realität ist, geht auch mit einer anderen Struktur am Boden einher. Das hat mehrere Gründe: Da es so viele verschiedene Möglichkeiten gibt, nicht-fossile Kraftstoffe zu produzieren, wird es regional unterschiedliche Lösungen geben. Heute konzentriert sich die Öl- und Gasindustrie auf 22 Länder, die 90 Prozent aller fossilen Ausgangsstoffe liefern. Die Hälfte der geförderten Menge kommt sogar aus nur fünf Ländern.
Um die notwendigen Mengen an SAF zu produzieren, werden Schätzungen aus Studien zufolge 5000 bis 7000 Raffinerien weltweit notwendig sein. Wir werden künftig aller Wahrscheinlichkeit nach also keine Monopole mehr sehen, sondern eine regional diverse (Industrie-)Produktion. Diese grundsätzliche Veränderung würde eine Vielzahl von neuen wirtschaftlichen Chancen in USD-Mrd. eröffnen und passt genau zu den Synthec Fuels Lösungen mit seinen bewährten technologischen (Herstellungs-)Verfahren (www.synthecfuels.com/de/hoehepunkte). Dabei könnten rund um die Produktion mehr als 15 Millionen Jobs entstehen – nicht nur in Europa und den USA.
Warum es vielen Menschen schwerfällt, ein Flugzeug zu benutzen
Ein Hin- und Rückflug von Düsseldorf nach New York (2 mal 6.043 km/3.747 miles) emittiert beispielsweise 2,8 Tonnen CO2-Äquivalente pro Person. Das CO2-Jahresbudget eines Menschen liegt aber nur bei 1,5 Tonnen. So viel darf eine Person höchstens verursachen, damit sich die Erde nicht um mehr als 1,5 Grad erwärmt. Bereits eine Fernreise übersteigt das Jahresbudget also um fast das Doppelte. Aus diesen Gründen ist Fliegen für immer mehr Menschen mit einem schlechten Gewissen behaftet, denn die wenigsten wollen auf Kosten dieser und folgender Generationen die Lebensressourcen unseres Planten verbrauchen.
Emirates demonstriert den Einsatz von 100% SAF
Adel Al Redha, Chief Operating Officer, Emirates Airline, sagte: „Dieser Flug ist ein Meilenstein für Emirates und ein positiver Schritt für unsere Branche, da wir gemeinsam daran arbeiten, eine unserer größten Herausforderungen zu bewältigen – die Reduzierung unseres CO2-Fußabdrucks. Es war ein langer Weg, bis dieser Demonstrationsflug mit 100% SAF endlich abheben konnte. Emirates ist die erste Passagierfluggesellschaft der Welt, die eine Boeing 777 mit einem GE-Triebwerk mit 100% SAF betreibt. Solche Initiativen tragen entscheidend zum Wissen der Branche über SAF bei und liefern Daten zum Nachweis der Verwendung höherer SAF-Gemische für künftige behördliche Genehmigungen. Wir hoffen, dass wegweisende Demonstrationsflüge wie dieser dazu beitragen werden, die SAF-Lieferkette zu erweitern und SAF geografisch verfügbarer und zugänglicher zu machen, vor allem aber erschwinglicher, damit es in Zukunft von einer breiteren Industrie übernommen werden kann.”