Aus grünem Wasserstoff und CO2Klimaneutral Fliegen? Alkohol könnte ein Ausweg sein
Von Thomas Isenburg
ntv bei Google bevorzugenLangstreckenflüge gelten als besonders klimaschädlich, Alternativen zum Kerosin fehlen bislang. Nun erlaubt eine internationale Norm, grünes Methanol als Ausgangsstoff für nachhaltiges Kerosin zu nutzen. Für Europas Luftfahrt eröffnet sich ein milliardenschwerer Markt.
Die weltweit mehr als 23.000 Großflugzeuge verbrauchen jährlich rund 350 Milliarden Liter Treibstoff und sind für etwa drei Prozent des menschengemachten Kohlendioxidausstoßes verantwortlich. Für Langstreckenflüge über 4000 Kilometer gibt es aber bislang keine Alternative zu flüssigen Kraftstoffen, da nur diese eine ausreichend hohe Energiedichte bereitstellen.
Grüner Wasserstoff könnte den Flugverkehr jedoch klimaneutral machen, da bei seiner Verbrennung oder Nutzung in Brennstoffzellen kein schädliches Kohlendioxid entsteht. In den Brennstoffzellen reagiert der Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser. Dabei entsteht elektrischer Strom, der die Propeller antreibt. Allerdings benötigt Wasserstoff ein wesentlich größeres Tankvolumen als Kerosin. Auch die Antriebs- und Tanktechnik müsste erheblich modifiziert werden. Elektrische Batterien wären als Energiespeichermedium auch denkbar, scheiden aber für Langstreckenflüge ebenfalls aus, da sie zu schwer sind.
Alternative Kraftstoffe
Eine erfolgversprechende Alternative könnten Sustainable Aviation Fuels (SAF) sein. Es sind nachhaltige Flugkraftstoffe. Sie sind chemisch identisch mit fossilem Kerosin, werden aber aus nachhaltigen Rohstoffen oder grünem Wasserstoff und Kohlendioxid – beispielsweise aus der Atmosphäre – hergestellt.
Als Basis für Kerosin aus nachhaltigen Rohstoffen bietet sich beispielsweise Fritösenfett an. Es kann in Raffinerien destilliert werden. Das Endprodukt sind dem Flugbenzin identische Kohlenwasserstoffgemische.
Den anderen Weg, die Herstellung aus Kohlendioxid und grünem Wasserstoff, wird als Power-to-Liquid (PtL) bezeichnet. Dabei entsteht grünes Methanol als Zwischenprodukt. Dies ist der einfachste flüssige Alkohol und eng mit dem Trinkalkohol Ethanol verwandt. Methanol besteht im Gegensatz zur trinkbaren Variante nur aus einem statt zwei Kohlenstoffatomen. Daran schließen sich ein Sauerstoff- und ein Wasserstoffatom an, was die Alkoholfunktion ausmacht.
Bislang wird Methanol allerdings hauptsächlich aus fossilen Rohstoffen produziert. Der einfache Alkohol ist ein wichtiges Ausgangsprodukt in der chemischen Industrie. Auch nachhaltiges Flugbenzin kann daraus gewonnen werden, indem der Alkohol durch chemische Synthesen in Paraffine umgewandelt wird.
Die Mischung machts
Auf beiden Wegen wird nachhaltiges Flugbenzin produziert, das keine zusätzlichen Kohlendioxidemissionen erzeugt. Das bei der Verbrennung zum Antrieb freiwerdende Kohlendioxid wurde zuvor der Atmosphäre entnommen. Die Gesamtbetrachtung zeigt somit, dass durch das Fliegen mit nachhaltigem Kerosin kein zusätzliches klimaschädliches Kohlendioxid freigesetzt wird.
Auch die Europäische Union (EU) hat dies erkannt und fordert, dass dem fossilen Kerosin Biokerosin beigemischt werden soll. Seit 2025 müssen Flugzeuge zu zwei Prozent mit Biokerosin betankt werden. Bis 2030 soll der Anteil auf sechs Prozent steigen und bis zum Jahr 2050 auf bis zu 70 Prozent.
Die Verfügbarkeit von nachhaltigen Rohstoffen wie Altspeisefett ist jedoch begrenzt. Zudem sind SAF derzeit noch deutlich teurer als herkömmliches Kerosin, was den Flugverkehr verteuern könnte. Deshalb priorisiert das Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg die Produktion von grünem Methanol als möglichen Ausgangsstoff für nachhaltiges Kerosin und treibt die Entwicklungen voran. Nun gibt es einen neuen Meilenstein bei der Bewertung von nachhaltigem Methanol als Ausgangsstoff für Kerosin.
Eine neue Norm
Das nachhaltig produzierte Methanol wurde am 30. Juli 2026 durch die internationale Standardisierungsorganisation American Society for Testing and Materials (ASTM) als zulässiger Ausgangsstoff für die Herstellung von grünem Kerosin auf Basis von Alkohol (Alcohol-to-Jet-Verfahren) zertifiziert. Damit können künftig sogenannte Methanol-to-Jet-Blendingkomponenten hergestellt werden, die sich mit mindestens 50 Volumenprozent konventionellem Kerosin zu einem "Drop-in"-Kraftstoff mischen lassen. Dieser ist vollständig kompatibel und kann ohne Änderungen an Flugzeugen, Triebwerken oder der bestehenden Infrastruktur eingesetzt werden.
Das heißt, dem fossilen Kraftstoff wird nachhaltiges Kerosin beigemischt, das auf alternativen Wegen mithilfe von grünem Methanol hergestellt wurde. Für die Befreiung der Luftfahrt von Kohlendioxidemissionen ist dies ein weiterer technischer Baustein. Er wurde unter der internationalen Spezifikation ASTM D7566 Annex 5 veröffentlicht. Die Qualifizierung durch die ASTM hat das Bundesverkehrsministerium im Verbundprojekt Sustainable Aviation Fuels based on Advanced Reaction and Process Intensification (SAFari) aufgegriffen.
"Nach der erfolgreichen ASTM-Qualifizierung richtet sich der Fokus des Projekts nun auf die weitere Optimierung und Skalierung des Herstellungsprozesses", blickt Achim Schaadt, Abteilungsleiter Nachhaltige Syntheseprodukte am Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme (ISE) in Freiburg, nach vorne. Das Marktpotenzial für diese Technologie ist dabei enorm: Allein für den europäischen Flugverkehr ergeben sich durch die vorgegebenen Quoten rund 40 Millionen Tonnen im Jahr 2050.