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Serie Power-to-X Sektorenkopplung Innovation
Luftfahrt soll E-Fuels Flügel verleihen
Die „Global Alliance Powerfuels“ fordert eine Beimischungsquote für Kerosin, damit Power-to-X- Kraftstoffe marktfähig werden

Synthetische Kraftstoffe werden bisher nur in kleinen Mengen in wenigen Demonstrationsanlangen produziert. Von der Marktreife sind die sogenannten E-Fuels, die mittels Strom aus Erneuerbaren erzeugt werden, noch weit entfernt. Dabei können sie eine klimafreundliche Alternative zu fossilem Diesel oder Kerosin in der Schiff- und Luftfahrt sowie im Schwerlastverkehr darstellen. Also in jenen Anwendungsbereichen, in denen in absehbarer Zeit Fahrzeuge nicht mit E-Motor und Akku unterwegs sein werden. Im neuen Teil der „Power-to-X“-Serie zeigt der en:former Ansätze, wie die Technologie konkurrenzfähig werden könnte.

Synthetische Brennstoffe markfähig machen – das ist das Ziel einer Initiative der „Global Powerfuel Alliance“ (GAP) Die Idee: Die „Internationale Zivilluftfahrtorganisation“ der Vereinten Nationen soll sich für weltweite Beimischungsquoten von Kerosin stark machen, das mit mithilfe von Strom aus Erneuerbaren produziert worden ist.

Der GAP gehören neben 16 Unternehmen und Verbänden der deutschen und internationalen Energiebranche unter anderem die Lufthansa, der Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft, ExxonMobil oder Uniper an. In einem Positionspapier argumentiert sie, dass die Kosten schon heute gut vertretbar wären, wenn dem Kerosin auf Erdölbasis synthetisches Kerosin in einer bestimmten Quote beigemischt würde. Mit den Powerfuels können die UN Erneuerbare Kraftstoffe in den Fokus ihrer Klimaschutz- und Nachhaltigkeitsstrategie rücken.

Powerfuels, oder auch E-Fuels genannt, sind synthetische Kraftstoffe, die mittels sogenannter Power-to-X-Technologien produziert werden. Die Idee dahinter: Strom (Power) aus Sonne oder Wind wird in andere Energieträger (X) umgewandelt – so können andere Sektoren wie Verkehr oder Wärmeversorgung mit klimafreundlicher, regenerativ erzeugter Energie versorgt werden. Bei synthetischen Kraftstoffen wird mittels Strom in einer Elektrolyse zunächst Wasserstoff produziert. Dieser kann dann zusammen mit Kohlendioxid zu flüssigen Brennstoffen umgewandelt werden.

Powerfuels sind ...
synthetische Kraftstoffe, die mittels Power-to-X-Technologien produziert werden. Strom aus regenerativen Energien soll hierbei zum Beispiel in andere Energieträger umgewandelt werden.

„Der Preis für ein Flugticket würde sich entsprechend der Beimischungsquote erhöhen“, heißt es in einer Pressemitteilung. Die GAP schlägt als Einstiegs-Quote zwei Prozent vor: Ein Flugticket für 250 Euro würde in diesem Fall fünf Euro mehr kosten.

Synthetische Kraftstoffe sind notwendig

Die direkte Elektrifizierung vieler Anwendungen gilt als probater Weg, die Energieversorgung klimafreundlicher zu gestalten. Gleichzeitig setzt sich die Erkenntnis durch, dass die international vereinbarten Klimazielen mit diesem Ansatz allein nicht zu erreichen sind: „Emissionsfreie chemische Energieträger sind unverzichtbar“, sagte kürzlich Frank Heunemann im Interview mit dem en:former. Der Geschäftsführer des Ferngasnetzbetreibers Nowega ist Sprecher der Initiative „GET H2“, deren Ziel eine bundesweite Wasserstoffinfrastruktur ist.

„Powerfuels sind der Schlüssel für den Klimaschutz im Luftverkehr“ Andreas Kuhlmann, GAP-Vorsitzender und Vorsitzender der dena-Geschäftsführung

Wasserstoff ist für sich ein emissionsneutraler Energieträger, wenn er durch grüne Elektrolyse erzeugt wird, ebenso wie mittels Power-to-Liquid-Technologie erzeugtes Benzin oder Kerosin. Gerade Flugzeuge benötigen, um Gewicht zu sparen, einen Kraftstoff mit hoher Energiedichte: „Powerfuels sind der Schlüssel für den Klimaschutz im Luftverkehr“, sagt Andreas Kuhlmann, GAP-Vorsitzender und Vorsitzender der dena-Geschäftsführung.

Markt für Powerfuels fehlt noch

Dieser Prozess kostet allerdings sehr viel Energie: Selbst bei optimaler Elektrolyse können maximal etwa 84 Prozent der Energie des eingesetzten Stroms in den erzeugten Treibstoffen gespeichert werden. Durch jede Umwandlung fällt der Wirkungsgrad weiter. Die GAP-Studie zum Beispiel geht in ihren Berechnungen davon aus, dass 42 Prozent der Energie des eingesetzten Stroms als Powerfuels im Flugverkehr nutzbar sind.

Ein Großteil der übrigen Energie kann zwar gegebenenfalls als Wärme genutzt und vermarktet werden. Dennoch sind solche Anlagen bisher nicht wirtschaftlich zu betreiben. Die erzeugten Treibstoffe können preislich nicht mit ihren fossilen Pendants konkurrieren. Laut GAP kostet herkömmliches Flugbenzin weniger als einen halben Euro pro Liter. Aktuelle Studien, heißt es in dem Positionspapier, schätzten den Preis des synthetischen Pendants auf 1,41 Euro bis 4,54 Euro pro Liter in den nächsten Jahren.

Flugverkehr als Starthilfe

Mit einer Beimischungsquote von grünem Flugbenzin, könnten die Kosten dennoch gesenkt werden. Zwar ist synthetisches Flugbenzin auch in der Rechnung der GAP teurer als herkömmliches Kerosin. Der massenhafte Bedarf könnte aber eine Kettenreaktion auslösen, die schon in anderen Bereichen der Energiewende zu beobachten war: mehr Investoren, schnellere Lernprozesse, größere Anlagen und dadurch erhebliche Kostensenkungen.

Die bisherigen Maßnahmen der Mitglieder der „Internationale Zivilluftfahrtorganisation“ reichen nach Ansicht der GAP nicht aus, die angestrebten Emissionsziele zu erreichen. Diese basierten vor allem auf Ausgleichsmaßnahmen, also der Finanzierung von Klimaschutzprojekten an anderer Stelle, sowie dem Einsatz von Biokraftstoffen. Diese aber benötigten ungleich mehr Fläche und Wasser, schreibt die GAP. Sie stünden also – anders als „Powerfuels“ – in Konkurrenz zur Nahrungsmittel- und Wasserversorgung. Für synthetische Kraftstoffe hingegen könnten Beimischungsquoten eine Art Initialzündung sein.

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