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Luftfahrt

Low- und CO2-freie kraftstoffe sind entscheidend für die Deckung des Energiebedarfs in der Luftfahrt und die Dekarbonisierung des Luftfahrtsektors

September 29, 2022 Arbeitsbereich: CO2-freie kraftstoffe

Wenn wir die Weltwirtschaft dekarbonisieren wollen, müssen wir auch den Luftverkehr dekarbonisieren. 

Der weltweite Luftverkehrssektor ist derzeit für zwei Prozent der globalenCO2-Emissionen verantwortlich, und ohne signifikante Änderungen könnten sich seine Emissionen bis 2050 verdreifachen, da der Flugverkehr immer beliebter wird. Der kommerzielle Passagierverkehr war in den letzten zehn Jahren für 85 % der Treibhausgasemissionen verantwortlich, der Rest entfiel auf den Fracht- und Spezialfrachtverkehr.  

Und es wird nicht einfach sein.  

Bisher haben wir uns für Biokraftstoffe entschieden, die oft als "nachhaltige Flugkraftstoffe" bezeichnet werden, um den Treibhausgasausstoß des Luftverkehrs zu verringern, obwohl die groß angelegte Produktion von Biokraftstoffen die Nachfrage nach Nutzpflanzen erhöht und die Landwirte dazu motiviert, natürliche Flächen in Ackerland umzuwandeln, wodurch Kohlenstoff aus Böden und Pflanzen in die Atmosphäre gelangt.  

Eine neue CATF AnalyseDie von Na'im Merchant durchgeführte und mitverfasste Studie, die die potenzielle Rolle von Biokraftstoffen und skalierbaren emissionsfreien Kraftstoffen wie Wasserstoff zur Verringerung der Luftfahrtemissionen untersucht, kommt zu dem Ergebnis, dass das gesamte Angebot an Biokraftstoffen - von denen wir der Einfachheit halber angenommen haben, dass sie klimaschonend sind - immer noch nicht ausreichen würde, um die wachsende Nachfrage nach Luftfahrtenergie zu befriedigen, selbst wenn die gesamte prognostizierte Biokraftstoffproduktion in den Luftfahrtsektor geleitet würde. Tatsächlich müssten die USA ihre Biokraftstoffproduktion mehr als verdoppeln, nur um den heimischen Energiebedarf in der Luftfahrt zu decken, obwohl sie weltweit führend in der Biokraftstoffproduktion sind.  

Globale Biokraftstoffproduktion im Vergleich zur globalen Nachfrage nach Energie für die Luftfahrt

Es ist ganz einfach, wir brauchen mehr Optionen.   

Wenn wir den Luftverkehr dekarbonisieren wollen, brauchen wir wahrscheinlich Biokraftstoffe, die nachweislich klimaschonend sind, emissionsarmen Wasserstoff, synthetische Kraftstoffe und vielleicht einen elektrischen Antrieb, um die Nachfrage zu decken und gleichzeitig unsere Klimaziele zu erreichen. Die gleichzeitige Verfolgung mehrerer Optionen verringert den Druck auf eine einzelne Lösung zur Deckung der Nachfrage und sichert gegen unvorhergesehene Entwicklungen ab, die das Vorankommen einer bestimmten Lösung behindern könnten. Um diese erweiterte Reihe von Optionen zur Dekarbonisierung des Luftverkehrs zu verfolgen, müssen die Regierungen eine kohärente politische Antwort entwickeln, die Folgendes umfasst:  

  • Investitionen in Forschung, Entwicklung und Einsatz von Kraftstoffen der nächsten Generation
  • Steuergutschriften oder Subventionen als Anreiz für Investitionen und Produktion
  • Vorschriften zur Beschleunigung der Nachfrage
  • Technische Normen - einschließlich einer vollständigen Bilanzierung der mit der Herstellung, dem Transport und der Verwendung von Flugkraftstoffen verbundenen Treibhausgasemissionen über den gesamten Lebenszyklus

Abkehr von "nachhaltigen Flugtreibstoffen" und Hinwendung zu kohlenstoffarmen und -freien Alternativen  

Entgegen dem, was der Begriff suggeriert, sind nicht alle Kraftstoffe, die als "nachhaltige Flugkraftstoffe" (SAF) bezeichnet werden, nachhaltig. Der Begriff wird zwar für Kraftstoffe aus Abfällen und anderen umweltverträglichen Rohstoffen verwendet, aber auch für kohlenstoffintensive Kraftstoffe oder für Kraftstoffe, die aus nicht-biogenen Rohstoffen mit hohem Energie-, Land- und Wasserverbrauch hergestellt werden. Der Begriff schließt in der Regel auch andere vielversprechende, aber noch nicht kommerziell genutzte Energieträger wie Wasserstoff und batterieelektrische Antriebe aus. Obwohl nachhaltige Flugkraftstoffe häufig als die beste Lösung zur Verringerung der Treibhausgasemissionen im Luftfahrtsektor angesehen werden, ist der Begriff selbst schlecht definiert und wird uneinheitlich verwendet, so dass er bei der Bewertung von Alternativen zu Kerosin-Düsentreibstoff irreführend sein kann.   

Globale Energienachfrage in der Luftfahrt

Vielversprechende Alternativen zu Biokraftstoffen für die Luftfahrt  

Während Biokraftstoffe für die Luftfahrt noch immer eine große Rolle bei der Dekarbonisierung der Luftfahrt spielen dürften, gibt es Alternativen, die möglicherweise effektiver sind, darunter skalierbare emissionsfreie Kraftstoffe (SZEF) - eine Kategorie von Kraftstoffen, die CO2-freie kraftstoffe (ZCF) wie Wasserstoff und Kraftstoffe mit geringen Nettoemissionen wie synthetisches Kerosin umfasst. Synthetisches Kerosin und andere skalierbare emissionsfreie Kraftstoffe, die Kohlenstoff enthalten, müssen durch CO2-abscheidung nahezu Netto-Null-Emissionen erreichen, so dass es zu keinem (oder nur zu einem sehr geringen) Nettoanstieg der Kohlenstoffemissionen in der Atmosphäre kommt. Auch die Elektrifizierung kann für einige Teile des Luftfahrtsektors eine Alternative darstellen. Viele dieser Energieoptionen befinden sich noch in einem frühen Entwicklungsstadium und bieten Herausforderungen und Chancen, die im Rahmen der Strategie zur Dekarbonisierung der Luftfahrt berücksichtigt werden sollten.  

  • Synthetische Kraftstoffe, die mit CO2 und Wasserstoff als Rohstoffen hergestellt werden 
  • Elektrifizierung der Flugzeugflotten, um CO2-Emissionen und Kondensstreifen zu vermeiden und weitere ökologische und wirtschaftliche Vorteile zu erzielen 
  • Wasserstoffkraftstoff wird mit minimalen Treibhausgasemissionen hergestellt   
  • Effizienzsteigerungen und Verhaltensänderungen zur Verringerung des Kraftstoffverbrauchs und der Fahrgastnachfrage   
  • Kohlenstoffentfernung durch DAC mit Kohlenstoffspeicherung zum Ausgleich von Emissionen aus konventionellem Flugzeugtreibstoff 

Unternehmen, die alternative Technologien zu Biokraftstoffen für die Luftfahrt entwickeln

Die Regierungen müssen ein Umfeld schaffen, das für technologische Innovationen zur Dekarbonisierung des Luftverkehrs geeignet ist 

Die Dekarbonisierung des Luftfahrtsektors wird eine globale Umstellung erfordern, da die Verfügbarkeit von Biokraftstoffen für die Luftfahrt derzeit weit hinter dem wachsenden Energiebedarf des Sektors zurückbleibt. Umfassende politische Maßnahmen sowie innovative und vielfältige Technologien sind entscheidend, um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. 

  • In den USA überlegen die politischen Entscheidungsträger derzeit, wie der Luftverkehr am besten dekarbonisiert werden kann, und es gibt derzeit politische Maßnahmen, darunter das kürzlich verabschiedete Gesetz zur Verringerung der Inflation, die nachhaltige Flugkraftstoffe fördern sollen. Für die Entwicklung skalierbarer emissionsfreier Kraftstoffe und elektrischer Antriebstechnologien sowie der erforderlichen Infrastruktur sind jedoch umfassendere und besser aufeinander abgestimmte Maßnahmen erforderlich. 
  • Verbesserung der Umweltverträglichkeit kohlenstoffarmer Biokraftstoffe und Bevorzugung der verfügbaren Biokraftstoffe mit geringen Nettoemissionen für den Luftverkehr, da dieser Sektor wahrscheinlich die wenigsten Alternativen zur Dekarbonisierung bietet 

In der EU hat die Europäische Kommission Mechanismen eingesetzt, um die Treibhausgasemissionen des Luftverkehrs anzugehen, z. B. die Einbeziehung des Luftverkehrs in das EU-Emissionshandelssystem, die Schaffung des Rechtsrahmens für den einheitlichen europäischen Luftraum und die Zusammenarbeit mit dem Privatsektor im Rahmen des gemeinsamen Unternehmens Clean Sky. Auch wenn die EU mit dem ReFuelEU-Vorschlag für den Luftverkehr einen wichtigen Schritt getan hat, muss sie sich mit der gestiegenen Energienachfrage und den Einschränkungen in der Lieferkette auseinandersetzen. Ergänzend zu diesem Vorschlag sollte die EU: 

  • Mögliche Lieferketten- und Kostenbeschränkungen im Zusammenhang mit kohlenstoffarmen Biokraftstoffen für die Luftfahrt und SZEFs anzugehen 
  • Investitionen in alternative, kohlenstoffarme Flugkraftstoffe   

Die Dekarbonisierung des Luftfahrtsektors erfordert eine ehrgeizige, kohärente und umfassende globale Strategie. Wir brauchen große Investitionen in technologische Innovationen und erhebliche politische Unterstützung, um die Vielfalt skalierbarer emissionsfreier Kraftstoffe zu entwickeln und einzusetzen, die für die Dekarbonisierung des globalen Luftfahrtsektors und die Deckung seines wachsenden Energiebedarfs erforderlich sind. 

Lesen Sie hier den vollständigen Bericht mit der vollständigen Analyse, einer Übersicht über die bestehenden Maßnahmen und spezifischen politischen Empfehlungen für die USA und die EU zur Förderung der Dekarbonisierung.  

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