Für Langstreckenflüge ab San Francisco nach Frankfurt und München wollten Lufthansa und ihre Tochter Swiss künftig Öko-Treibstoff nutzen. Dieser wird aus Abfallfetten gewonnen. Der Flughafen Zürich setzte erstmals eine mit einer Mischung aus Öko-Treibstoff und herkömmlichem Kerosin betankte Geschäftsmaschine ein. Sie diente dem Transfer von Teilnehmern zum 50. Weltwirtschaftsforum nach Davos: Diese Pressemeldungen vom Januar 2020 zeigen neue Ansätze zu mehr Klimafreundlichkeit in der Luftfahrt.

Doch die Luftfahrt ist im März 2020 wegen der Coronakrise weltweit praktisch zum Erliegen gekommen. Soweit derzeit absehbar, wird sich die Branche im Vergleich mit früheren Krisen aufgrund des Ausmaßes der negativen Auswirkungen nur deutlich langsamer erholen können. Doch langfristig sind dennoch wieder wachsende Passagier- und Flugzahlen zu erwarten. Die International Air Traffic Association (IATA) ging vor Covid-19 zuletzt von einem jährlichen globalen Umsatzwachstum von 3,7 Prozent bis zum Jahr 2037 aus. Damit galt der Luftverkehr als der am schnellsten wachsende Verursacher von Treibhausgaseffekten. Einer Hochrechnung der Vereinten Nationen zufolge hätte die Fliegerei damit  die Stromerzeugung als den bisher größten CO₂-Produzenten überholen können. Auch wenn die Branche konsolidiert aus der Coronakrise hervorgehen und  anschließend langsamer als zuvor prognostiziert wachsen sollte, so gilt auch weiterhin: Wichtige Investitionen und Innovationen sind nötig, damit der Luftverkehr seinen Beitrag zur Erreichung der globalen Klimaziele leisten kann. Die Verschiebung oder sogar Aufgabe von innovativen Lösungsansätzen zur CO₂-Reduktion in der Luftfahrtbranche muss – auch in der momentan finanziell angespannten Situation – vermieden werden.

„Damit die Luftfahrtbranche ihre grundsätzlich positiven Zukunftsaussichten langfristig erhalten kann, muss sie das künftige Verkehrswachstum von dem damit verbundenen Emissionsausstoß entkoppeln“, sagt Anne-Katrin Leonard, ESG-Analystin von Union Investment. Einen ersten Schritt hinsichtlich zunehmender regulatorischer Vorgaben zur Bepreisung von CO₂ hat die internationale Luftfahrtbranche gemacht, indem sie sich zum Ziel gesetzt hat, ihre Netto- CO₂-Emissionen bis zum Jahr 2050 zu halbieren – im Vergleich zum Jahr 2005. Problematisch ist allerdings, dass die CO₂-Reduktionsziele der Luftfahrt nicht ausreichen, um das Zwei-Grad-Ziel und Klimaneutralität bis 2050 zu erreichen, die die EU und Großbritannien anstreben.

Das Erreichen des „Netto Null Emissionen in 2050“- Vorhabens der Europäischen Union scheint nur mit zusätzlichen Kompensationsmaßnahmen oder regulatorischer Kappung des Wachstums erreichbar zu sein. „Um eine deutliche CO₂-Verringerung kommt die Branche nicht umhin, und je mehr sie selbst erreicht, umso weniger wird sie von Kompensationszahlungen und regulatorischen Eingriffen belastet“, prognostiziert Leonard. Dabei ist das Zusammenspiel verschiedener Faktoren wichtig. Dazu zählen Effizienzpotenziale im Flugzeugbau mit Verbesserungen von Aerodynamik und Gewichtsreduktion. Ein wichtiger Hebel ist außerdem die systematische Nutzung innovativer Technologien und klimafreundlicher Kraftstoffe. Ohne die Antriebstechnologie zu sehr verändern zu müssen, bieten sich zwei unterschiedliche „Sustainable Aviation Fuels“ (SAF) an. Aus Kostengründen und wegen noch limitierter Verfügbarkeit ist vorerst eine Kombination mit konventionellem Kerosin wahrscheinlich, das je nach Art der Herstellung in unterschiedlicher Höhe beigemischt werden kann.

Ein denkbarer Ersatz von fossilen Kraftstoffen ist zum einen durch einen synthetisch erzeugten Treibstoff möglich, der im „Power-to-Liquid-Verfahren“ (PtL) aus erneuerbarem Strom gewonnen werden kann. Mithilfe von Strom aus erneuerbarer Wind-, Solar- oder Wasserkraft wird aus Wasser in einer Elektrolyse klimafreundlich Wasserstoff gewonnen und in einem zweiten Schritt durch Zugabe von CO₂ aus der Luft zu synthetischem Öl und auch Kerosin. Diese Öle gleichen dem Erdöl und lassen sich in der Luftfahrt – aber auch im Lkw- und Schiffsverkehr – problemlos verwenden. Weil das während des Flugs freigesetzte CO₂ der Atmosphäre zuvor bei der Produktion des Treibstoffs entzogen wurde, ist der Prozess insgesamt CO₂-neutral.

Die Herstellung von Kerosin aus Strom ist bereits erprobt und technisch möglich. Laut Studien der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation ICAO wäre ein vollständiger Ersatz von konventionellem Kerosin durch alternativ gewonnene Antriebsstoffe grundsätzlich bis zum Jahr 2050 möglich. Dies würde jedoch den Bau von etwa 170 neuen Produktionsanlagen für PtL jährlich voraussetzen. Nach Einschätzung von Experten ließen sich die PtL-Kraftstoffe in großen Mengen vor allem in den Ländern mit viel Sonne, Wind und Wasserkraft günstig produzieren.

So soll im norwegischen Industriepark Heroya ab 2020 in einer größeren Anlage die industrielle Produktion von klimaneutralem Öl beginnen.

Bereits technisch ausgereift und kommerzialisiert ist der eingangs erwähnte Öko-Treibstoff, das sogenannte „Hydroprocessed esters and fatty acids synthetic paraffinic-Kerosin“ (HEFA-SPK). Es wird aus Altfett, ölhaltigen Energiepflanzen oder Algen hergestellt. Bei seiner Verbrennung wird deutlich weniger CO₂ freigesetzt als bei Kerosin. Aus diesem Grund macht eine Beimischung ökologisch und ökonomisch Sinn – gerade bei Langstreckenflügen. Kurz- bis mittel  fristig könnte er sich zum wichtigsten Biokraftstoff in der Luftfahrt entwickeln. Experten schätzen, dass sein Einsatz über den gesamten Lebenszyklus hinweg die Treibhausgasemissionen gegenüber fossilem Kerosin um bis zu 80 Prozent reduzieren könnte. Allerdings hat der Biotreibstoff einen Nachteil: Die für den Luftverkehrsbedarf notwendigen Flächen zum Algenanbau für Biokerosin sind begrenzt. Ein Ausweichen auf Anbauflächen zu Lande ist keine Option, da dadurch der Anbau von Lebensmitteln verdrängt wird. Daher bietet sich das Biokerosin zunächst vor allem als ergänzende Beimischung an.

Außerdem sind beide alternativen Kraftstoffvarianten wie bereits erwähnt im Kostennachteil und noch zwei bis drei Mal so teuer wie herkömmliches Kerosin. Wegen der ökologischen Dringlichkeit und weil es ein großes Absatzpotenzial gibt, könnte es allerdings seitens der Politik – gerade in Europa – zu  einer Unterstützung bei ihrer Kommerzialisierung kommen. Bisher zahlt der Luftverkehr für die Klimaschäden nicht, wird weltweit subventioniert und ist von Steuern befreit. So ist auch Kerosin international steuerfrei. Doch wie lange noch?

Neben der Industrialisierung alternativer Kraftstoffe können Fluggesellschaften mit Verjüngung und  Modernisierung reagieren, um die Flotte klimafreundlicher zu machen. Jede neue Flugzeuggeneration verbraucht im Schnitt 25 Prozent weniger Kerosin und emittiert entsprechend weniger CO₂. Neue Triebwerke, effizientere Turbinen, eine optimierte Aerodynamik und ein geringeres Gewicht sind hierfür besonders wichtige technische Stellschrauben. Eher langfristige Lösungen – und speziell für kürzere Flugrouten – bieten technologische Entwicklungen im Bereich (hybrid­)elektrischer Antriebe. Diese Technologien werden nach Einschätzung von Experten allerdings nicht helfen, die Emissionen im Luftverkehr in den kommenden zwei Jahrzehnten wesentlich zu senken.