Biotreibstoffe

Eine der aufregendsten Entwicklungen in der Luftfahrt ist der Einsatz von nachhaltigen Biokraftstoffen an Stelle des derzeit verwendeten herkömmlichen Kerosins (auch als Jet-A1 bezeichnet).

Es steht fest, dass die Abhängigkeit unserer Branche von fossilen Brennstoffen nicht den Prinzipien der Nachhaltigkeit entspricht. Wir gehen jedoch davon aus, dass Innovationen die Entwicklung künftiger Generationen von Biokraftstoffen für die Luftfahrt möglich machen werden. Wie die rapide voranschreitende Forschung zeigt, ist die Nutzung von Biokraftstoffen der nächsten Generation im Flugverkehr machbar. Branchenvertreter erwarten, dass weitere Recherchen zur Entwicklung von Kraftstoffen führen werden, die sich in großen Mengen, zu geringen Kosten, mit hoher Ergiebigkeit und minimaler Beeinträchtigung der Umwelt produzieren lassen. Besonders hervorzuheben ist in diesem Zusammenhang, dass sich die Luftfahrtindustrie der Aufgabe verschrieben hat, den Einsatz von Biokraftstoffen zu untersuchen, deren Herstellung nicht mit der Lebensmittelproduktion um Land oder Wasserressourcen konkurriert - ein Aspekt, der sich in anderen Sektoren als kritischer Punkt erwiesen hat.

Terminologie

Der Begriff ‘Biokraftstoffe’ bezieht sich auf ein breites Spektrum an Brennstoffen, die aus fast jeder Form von kürzlich lebendem organischem Material hergestellt werden. Damit unterscheiden sie sich von den fossilen Brennstoffen, die aus Millionen Jahre alter organischer Materie bestehen. Biokraftstoffe lassen sich nach ihrem Typ - wie z. B. Bioethanol, Biodiesel und Biogas - kategorisieren oder nach dem verwendeten Rohmaterial, wie beispielsweise Zuckerrohr, Mais, Weizen, Raps, landwirtschaftliche Abfallprodukte und Algen.

Spezifische Anforderungen

Für den Luftverkehr ist ein Hochleistungskraftstoff erforderlich, der in einem weiten Bereich von Betriebsbedingungen ohne Sicherheitsrisiko einsatzfähig ist. Wichtig ist auch, dass die Biokraftstoffe der nächsten Generation als direkter Ersatz für traditionelles Kerosin (Jet-A1) genutzt werden können, damit Flugzeugbauer nicht gezwungen sind, Modifikationen an den Motoren vorzunehmen, und damit Fluggesellschaften und Flughäfen keine neuen Betankungssysteme entwickeln müssen, was die Einführung der Biokraftstoffe verzögern würde. Derzeit konzentriert sich die Industrie auf die Herstellung von Biokraftstoffen aus nachhaltigen Quellen, die als Beimischung zu Jet-A1 genutzt werden können. D.h. Biokraftstoffe und fossile Brennstoffe können gemischt werden, bis ausreichend Biokraftstoff zur durchgehenden Versorgung der Branche erzeugt werden kann.

Einige der so genannten Biokraftstoffe der ‘ersten Generation’, wie beispielsweise Ethanol, sind nicht für den Einsatz im Flugverkehr geeignet. Zwar werden jährlich 49,21 Billionen Liter Ethanol als Kfz-Kraftstoff eingesetzt, doch ist dessen Verwendung im Luftverkehr deshalb ausgeschlossen, weil der Treibstoff auf Flughöhe gefrieren würde. In Flugzeugen verwendete Biokraftstoffe müssten zudem bei hohen Temperaturen einsatzfähig sein, einen niedrigen Gefrierpunkt haben und im Vergleich mit Düsenkraftstoff auf Erdölbasis auch im Hinblick auf den Preis konkurrenzfähig sein.

Nachhaltige Bestände

Nachhaltigkeit ist das Schlüsselwort in Sachen Biokraftstoffe. Tatsache ist, dass einige Biokraftstoffe weniger umweltfreundlich sind als die fossilen Brennstoffe, die sie ersetzen sollen. Aus diesem Grund ist es unerlässlich, von den fortschrittlichsten Technologien für die Biokraftstoffproduktion und von den besten Rohmaterialien Gebrauch zu machen. Die Nutzung zahlreicher derartiger Rohmaterialien für die Herstellung von Biokraftstoffen der ‘ersten Generation’, darunter z.B. Ethanol (das in erster Linie aus Mais oder Zuckerrohr gewonnen wird), wurde bereits für die Lebensmittelknappheit in Entwicklungsländern verantwortlich gemacht, wo diese wertvolles Nutzland beansprucht und Wasserressourcen verschwendet.

Aus diesem Grund ist es unerlässlich, von den fortschrittlichsten Technologien für die Biokraftstoffproduktion und von den besten Rohmaterialien Gebrauch zu machen (Bilder mit freundlicher Genehmigung von Boeing).

Die Entwicklung von Biokraftstoffen der nächsten Generation für den Luftverkehr befindet sich bereits im fortgeschrittenen Stadium. Sie werden beispielsweise aus Algen oder Jatropha-Pflanzen hergestellt – Kulturpflanzen, die schnell wachsen, nicht als Nahrungsmittel verwendet und nicht auf Böden angebaut werden, die der Nahrungsproduktion dienen könnten. Beide dieser potenziellen Rohstoffe können vielmehr in relativ unwirtlichen Gebieten gezüchtet werden und erfordern wesentlich weniger Süßwasser.

<CNN feature on algae derived biofuel>

Aufregende Entwicklungen

Als mögliche Lösung bietet sich unter anderem ein aus Algen hergestellter Biokraftstoff an. Algen zeichnen sich durch ein rapides Wachstum aus, bei dem große Mengen an Kohlendioxid (CO2) aufgenommen werden. Außerdem können sie in Salzwasser in Gegenden wie Wüstengebieten gezüchtet werden, wodurch eine Konkurrenz um Süßwasserreserven und wertvolles Nutzland ausgeschlossen ist. Mit 4.000 m2 Algen kann jährlich genug Öl für mehr als 11.356 l Düsenkraftstoff erzeugt werden. Der Kraftstoffbedarf der gesamten weltweiten Passagiermaschinenflotte könnte mithilfe einer Anbaufläche von der Größe des US-Bundesstaats West Virginia oder Belgiens gedeckt werden. Die Samen des Jatropha-Busches sind äußerst ölreich, weshalb sie sich für die Herstellung von Düsenkraftstoff eignet. Zugleich handelt es sich hier um eine Pflanze, die in keinerlei Hinsicht zur Lebensmittelproduktion genutzt wird. Daneben wird auch die Verwertung weiterer Rohstoffquellen, wie beispielsweise Halophyten und bestimmter Grassorten, untersucht.

Verschiedenste Experimente und Flugtests sind bereits in Gange: Airbus, Honeywell Aerospace, UOP, International Aero Engines (IAE) und JetBlue Airways beschäftigen sich derzeit mit der Entwicklung eines nachhaltigen Biokraftstoffs der zweiten Generation. Die Nachhaltigkeitsvereinbarung der Sustainable Aviation Fuel Users Group, die von Boeing, dem World Wildlife Fund (WWF) und dem Natural Resources Defense Council (NRDC) initiiert wurde, gibt vor, dass alle nachhaltigen Biotreibstoffe ebenso gute oder bessere Leistungen erbringen müssen wie der auf Kerosin basierende Treibstoff, dabei aber über den gesamten Lebenszyklus weniger CO2 erzeugen.

Die nachfolgende Tabelle bietet einen Überblick über diese äußerst bedeutsamen Flüge:

Fluggesellschaft	Flugzeugtyp	Partner	Datum	Biokraftstoff	Mischung
	B747-400	Boeing, GE Aviation	23 Feb 08	Kokosnuss & Babassu	20% ein Getriebe
	B747-400	Boeing, Rolls-Royce	30 Dec 08	Jatropha	50% ein Getriebe
	B737-800	Boeing, GE Aviation, CFM, Honeywell UOP	7 Jan 09	Algae with Jatropha	50% ein Getriebe
	B747-300	Boeing, Pratt&Whitney, Honeywell UOP	30 Jan 09	Camelina, Jatropha &  Algae blend	50% ein Getriebe
	TBA	Airbus, IAE, Honeywell UOP	Ankündigung folgt	Ankündigung folgt	Ankündigung folgt

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