CO₂-neutraler Flugkraftstoff – insbesondere synthetischer Flugkraftstoff, der durch die direkte Abscheidung von CO₂ aus der Atmosphäre und dessen Kombination mit grünem Wasserstoff hergestellt wird – ist derzeit der glaubwürdigste langfristige Dekarbonisierungspfad für die kommerzielle Luftfahrt. Elektro- und Wasserstoffflugzeuge bleiben im kommerziellen Maßstab strukturell durch die Physik der Energiedichte begrenzt. SAF (Sustainable Aviation Fuel), das aus atmosphärischem Kohlenstoff gewonnen wird, ist die einzige Lösung, die in bestehende Flugzeuge, bestehende Flughäfen und die bestehenden wirtschaftlichen Rahmenbedingungen passt – zumindest theoretisch.
Die Kluft zwischen „in der Theorie“ und „auf dem Rollfeld“ ist der Ort, an dem fast alles Interessante und Beunruhigende angesiedelt ist.
Das Physikproblem, über das niemand im Luftfahrtmarketing sprechen möchte
Die Luftfahrt ist nach fast jeder Messung einer der am schwierigsten zu dekarbonisierenden Sektoren. Dies ist keine politische Aussage. Es ist eine thermodynamische Aussage.
Flugzeugtreibstoff enthält etwa 43 Megajoule pro Kilogramm Energie. Die besten heute verfügbaren Lithium-Ionen-Batterien liegen auf Pack-Ebene bei etwa 0,7–0,9 MJ/kg. Das ist keine Lücke, die sich mit inkrementellen Verbesserungen der Batteriechemie schließen lässt. Flüssiger Wasserstoff kommt bei der Energiedichte pro Masse näher, aber seine volumetrische Dichte ist miserabel – ein wasserstoffbetriebenes Flugzeug würde Treibstofftanks benötigen, die etwa viermal größer wären als bei einem konventionellen Flugzeug, was strukturell nicht ohne eine vollständige Neugestaltung in einen Schmalrumpfflugzeugrumpf passt.
So steuert die Luftfahrtindustrie, gewissermaßen durch Ausschlussverfahren, auf synthetische flüssige Kraftstoffe zu – insbesondere auf E-Fuels oder Power-to-Liquid (PtL) SAF, die aus abgeschiedenem CO₂ und grünem Wasserstoff hergestellt werden. Das Argument ist elegant: Man entzieht der Atmosphäre Kohlenstoff, kombiniert ihn mit Wasserstoff, der aus elektrolysiertem Wasser mittels erneuerbarem Strom hergestellt wird, synthetisiert Kohlenwasserstoffe über Fischer-Tropsch- oder Methanol-zu-Kerosin-Verfahren und verbrennt sie in einem Flugzeug. Der bei der Verbrennung freigesetzte Kohlenstoff war Kohlenstoff, den man der Luft entzogen hat. Netto null, prinzipiell.
In der Praxis ist die Energierechnung brutal.
Die Energiebilanz, die Ihnen niemand in der Infografik zeigt
Um einen Liter synthetischen Flugkraftstoff über den PtL-Pfad herzustellen, benötigt man – je nach Prozesseffizienz und Kohlenstoffabscheidungstechnologie – zwischen 6 und 10 kWh erneuerbaren Strom. Diese Zahl umfasst Elektrolyseverluste, CO₂-Abscheidungsenergie, Syntheseenergie und Kompression. Sie beinhaltet nicht Logistik, Verteilung oder die Energiekosten für den Bau der Infrastruktur.
Die kommerzielle Luftfahrt verbrauchte in einem annähernd normalen Jahr vor den COVID-Störungen etwa 360 Milliarden Liter Flugkraftstoff. Würde man versuchen, all das heute durch atmosphärisches PtL SAF zu ersetzen, bräuchte man eine Kapazität an erneuerbarem Strom, die derzeit in keinem auch nur annähernd vergleichbaren Maßstab existiert. Man bräuchte auch eine Infrastruktur zur direkten Luftabscheidung (DAC), von der die ganze Welt noch nicht einmal einen Bruchteil implementiert hat.
Die ehrliche Version der Geschichte des CO₂-neutralen Flugkraftstoffs lautet nicht „wir haben eine Lösung“. Sie lautet: „Wir haben eine Chemie, die eine Lösung sein könnte, wenn wir in den nächsten zwei bis drei Jahrzehnten die Energieinfrastruktur mehrerer industrieller Revolutionen aufbauen.“
Was tatsächlich gerade gebaut wird
Trotz der Größenordnungslücke wird echte Infrastruktur gebaut – langsam, teuer und mit viel technischem Aufwand.
Climeworks in Island betreibt kommerzielle DAC-Anlagen, die CO₂ mit geothermisch betriebenen Systemen aus der Umgebungsluft abscheiden. Ihre 2024 in Betrieb genommene Mammoth-Anlage hat eine Nennleistung von rund 36.000 Tonnen CO₂ pro Jahr – was beeindruckend klingt, bis man bedenkt, dass die globale Luftfahrt jährlich etwa 900 Millionen Tonnen CO₂ emittiert. Mammoth könnte etwa vier Sekunden der globalen Luftfahrtemissionen pro Jahr kompensieren.
Haru Oni in Chile – ein Joint Venture von Porsche, HIF Global, Siemens Energy und anderen – produziert synthetisches E-Methanol und E-Benzin mittels Windkraft und DAC. Ihr Verfahren ist noch nicht für Kerosin optimiert, aber die Verfahrenstechnik weist erhebliche Überschneidungen auf.
Norsk e-Fuel in Norwegen baut eine dedizierte PtL-Anlage für Flugkraftstoff mit einer anfänglichen Zielmenge von 12,5 Millionen Litern pro Jahr. Das sind etwa 0,003 % des europäischen Flugkraftstoffbedarfs vor COVID.
Das sind keine Misserfolge. Es sind echte erste Schritte. Doch die Kluft zwischen den ersten Schritten und dem für die Luftfahrt erforderlichen Ausmaß ist so gewaltig, dass es die Glaubwürdigkeit strapaziert, aktuelle SAF-Produktionszahlen als Fortschritt zu einer Lösung darzustellen, statt als Fortschritt hin zum Machbarkeitsnachweis.
Warum Fluggesellschaften trotzdem SAF kaufen – und warum die Anreizstruktur kaputt ist
Fluggesellschaften kaufen SAF-Zertifikate und kleine Mengen von beigemischtem Treibstoff, und das aus Gründen, die nicht primär der Dekarbonisierung dienen. Sie tun dies, weil: