Sustainable Aviation Fuels (SAF) als Option zur Dekarbonisierung des Luftverkehrs - SYSTÖK - Policy Brief

Kurzfassung

Die Transformation der Antriebstechnologie leistet einen integralen Beitrag für eine zukunftssichere und klimaverträgliche Wirtschaft. Das DLR-Projekt SYSTÖK analysiert diese Transformation aus techno-ökonomischer Sicht. Das DLR gibt in acht Policy Briefs einen kompakten Überblick über die aktuelle und zukünftige Rolle von wasserstoff-basierten Antrieben und geeigneter Substitute im Straßen-, Schienen-, Luft- und Schiffsverkehr. Die Policy Briefs führen die Erkenntnisse aus zahlreichen DLR-Forschungsprojekten und weiteren wissenschaftlichen Quellen zusammen. Die Policy Briefs richten sich an die Politik, Verbände und Unternehmen. Auch der interessierten Öffentlichkeit geben sie in aller Kürze Orientierung zu aktuellen techno-ökonomischen Fragen der klimaverträglichen Mobilität von morgen. > > > Herausforderungen der Dekarbonisierung des Luftverkehrs: Die Dekarbonisierung des Luftverkehrs stellt in technologischer und regulatorischer Hinsicht eine Herausforderung dar. Fossiles Kerosin ist aufgrund seiner Energiedichte und Lagerfähigkeit ideal. Allerdings verursacht es bei der Verbrennung Kohlendioxid (CO2)-Emissionen und Nicht-CO2-Effekte, wie etwa Kondensstreifen. Alternative Energieträger im Luftverkehr wie die Direktverbrennung von Wasserstoff, Brennstoffzellen oder Batterien befinden sich in frühen Entwicklungsstadien. Sie tragen daher kurzfristig nicht zur Emissionsminderung bei. Zudem ist die inter-nationale Regulierung der Emissionen des Luftverkehrs schwierig. Während die Europäische Union (EU) strenge Maßnahmen wie das Emissionshandelssystem (EU-ETS) umsetzt, sind globale Maßnahmen wie das Kompensations- und Reduktionsprogramm CORSIA weniger ambitioniert. > Bedeutung und Potenziale von Sustainable Aviation Fuels (SAF): Nachhaltige Flugtreibstoffe können einen erheblichen Beitrag zur Reduktion der CO2-Emissionen im Luftverkehr leisten. SAF können aus biogenen Ausgangsstoffen oder synthetisch unter Einsatz erneuerbarer Energien aus CO2 und Wasser hergestellt werden. Sie haben das Potenzial, über ihren Lebenszyklus (Produktion und Verwendung) geringere Emissionen als fossile Treibstoffe zu verursachen. Emissionsminderungen von bis zu 100 Prozent sind bei mit grünem Wasserstoff synthetisch hergestelltem SAF möglich. Ein weiterer großer Vorteil von SAF ist ihre Drop-In-Fähigkeit. Das heißt, sie können ohne Änderungen an der bestehenden Flugzeugtechnik verwendet werden. Darüber hinaus verursacht der Einsatz von SAF weniger Nicht-CO2-Effekte. Speziell auf Flügen, die zur Bildung wärmender Kondensstreifen neigen, könnten SAF die Klimawirkung des Luftverkehrs effektiver reduzieren. > Techno-ökonomische Aspekte der Bereitstellung von SAF: Es gibt mehrere Produktions- und Umwandlungswege zur Herstellung von SAF. Bislang wurden sieben Herstellungsverfahren zertifiziert. Zu den ausgereiftesten Verfahren gehören die Fischer-Tropsch-Synthese (FT) und die hydroprozessierten Ester und Fettsäuren (HEFA). Um die Treibstoff-Eigenschaften bei der Nutzung von SAF zu gewährleisten, beträgt der maximal zulässige Beimischungsanteil derzeit 50 Prozent. > Nachhaltigkeitskriterien und Emissionsreduktionspotenziale: Die EU-Richtlinie für erneuerbare Energien (RED III) verlangt eine Lebenszyklus-Reduktion der Treibhausgasemissionen von 50 bis 70 Prozent gegenüber fossilem Kerosin. Nach Vorgaben der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) können in CORSIA bereits SAF angerechnet werden, die die Lebenszyklusemissionen nur um 10 Prozent senken. > Markthochlauf, Kosten und Preise: Die ReFuel-Initiative der EU sieht vor, dass bis zum Jahr 2050 bei Abflügen aus dem Europäischen Wirtschafts-raum eine SAF-Quote von 70 Prozent erreicht wird. Die Internationale Lufttransport-Vereinigung (IATA) geht davon aus, dass SAF im Jahr 2050 weltweit bis zu 65 Prozent zur Erreichung des Netto-Null-Ziels beitragen wird. Die Produktionskosten für SAF liegen derzeit um den Faktor zwei bis fünf über denen von fossilem Kerosin, die Produktionskapazitäten sind begrenzt. Kurz- bis mittelfristig werden die Kosten durch den Einsatz von SAF steigen und voraussichtlich an die Reisenden weitergegeben. Der Anteil der Kraftstoffkosten an den Gesamtkosten beträgt je nach Geschäftsmodell zwischen 20 und 50 Prozent. Aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit und der umfassenden regulatorischen Rahmenbedingungen im Luftfahrtbereich wird der Einsatz nur sehr langsam steigen. Einen Teil der Mehrkosten wird durch immer effizientere Flugzeuge ausgeglichen werden. > Schlussfolgerung: SAF können trotz der aktuellen technologischen und wirtschaftlichen Herausforderungen einen entscheidenden Beitrag zur Reduktion der (Lebenszyklus-)CO2-Emissionen und der Nicht-CO2-Effekte des Luftverkehrs leisten. Für den Erfolg von SAF und das Erreichen der Klima-ziele im Luftverkehr sind daher umfassende und verbindliche regulatorische Maßnahmen der nationalen und internationalen Politik notwendig.