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DAC-Kerosin Studie: Wie der Luftverkehr mit nachhaltigem CO2 klimaneutral wird

99,9 % des Treibstoffs in der kommerziellen Luftfahrt ist fossiles Kerosin. Weil Batterien zu schwer und Wasserstoffzellen nicht leistungsfähig genug sind, setzt die Luftfahrt zunehmend auf klimaneutrale Kraftstoffe wie Biokerosin und E-Kerosin. Eine Studie der dena Deutsche Energie-Agentur GmbH, Berlin, die gemeinsam mit der LUT Lappeenranta-Lahti University of Technology und der LBST Ludwig-Bölkow-Systemtechnik GmbH, Ottobrunn, entwickelt wurde, zeigt jetzt erstmalig, wie viel E-Kerosin in Europa, den USA und weltweit benötigt wird, damit der Luftfahrtsektor im Jahr 2050 vollständig unabhängig von fossilen Brennstoffen ist. Anhand einer quantitativen Szenarioanalyse wurde der Einsatz von fossilfreien Alternativen mit E-Kerosin, das mit CO2 aus DAC (Direct Air Capture) hergestellt wird (DAC-Kerosin), verglichen. Dazu wurden unter anderem die Produktionskosten und die für die Produktion benötigte Fläche betrachtet sowie politische Handlungsempfehlungen abgeleitet.

Die Studienautoren kommen zu dem Ergebnis, dass aufgrund der begrenzten Verfügbarkeit von Biokerosin und anderen technologischen Alternativen im Jahr 2050 rund 60 % des Kraftstoffbedarfs durch E-Kerosin gedeckt werden muss. Die größte Herausforderung ist, dass für die Herstellung erhebliche Mengen an CO2 benötigt werden: Über 90 % des CO2-Bedarfs für die E-Kerosin-Produktion im Jahr 2050 muss durch DAC gedeckt werden. In Summe wären das 161 Mio. t CO2/a bis 281 Mio. t CO2/a in Europa und 102 Mio. t CO2/a bis 176 Mio. t CO2/a in den USA.

Für Andreas Kuhlmann, Vorsitzender der dena-Geschäftsführung, sind solche Analysen wichtig, um die Energiewende konkret zu beziffern. Direct Air Capture muss eine wichtige Rolle in der fossilfreien Luftfahrt spielen. Aber die Herausforderung ist nach seinen Worten enorm. Sind Europa und die USA bereit, so viel erneuerbaren Strom für eine fossilfreie Luftfahrt bereitzustellen? Oder sollten andere, nicht-technologische Lösungen, wie beispielsweise eine Deckelung der Nachfrage, in Betracht gezogen werden? Es muss das richtige Gleichgewicht zwischen dem, was wirtschaftlich machbar und gesellschaftlich akzeptabel ist, gefunden werden.

Nach Aussage von Matteo Micheli, Seniorexperte Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe und Hauptautor der Studie, baut die Industrie bereits einen bedeutenden E-Kerosin-Markt auf. In Europa sollen E-Kerosin-Projekte, für die bereits endgültige Investitionsentscheidungen vorliegen, im Jahr 2030 mindestens 1,83 Mio. t produzieren. Eine wichtige Erkenntnis aus der Studien-Arbeit ist, dass neben E-Kerosin-Anlagen auch DAC-Anlagen entwickelt werden müssen, um die E-Kerosin-Produktion mit nachhaltigem CO2 versorgen zu können. Ein sehr aktuelles positives Beispiel ist die erhöhte US-Steuergutschrift 45Q für die Nutzung von CO2 aus DAC in Höhe von 130 US-Dollar pro Tonne CO2 über einen Zeitraum von 12 Jahren.

Um die benötigte Menge an DAC-Kerosin im Jahr 2050 inländisch zu produzieren, müssten die USA bis zu 1.250 TWh/a an erneuerbarem Strom allein für die DAC-Kerosin-Produktion erzeugen. Europa sogar bis zu 2.000 TWh/a. Zum Vergleich: Europa produzierte im Jahr 2021 etwa 1.700 TWh/a an erneuerbarem Strom für alle Endanwendungen. Das bedeutet, dass es bis 2050 mehr als die gesamte heutige erneuerbare Stromerzeugung allein für die Produktion von E-Kerosin erzeugen müsste. Dasselbe gilt für die USA, die im Jahr 2021 rund 860 TWh Strom aus erneuerbaren Energien (ohne Kernenergie) erzeugten.

Dennoch hat DAC-Kerosin deutliche Vorteile: Es benötigt im Vergleich zu anderen Treibstoffalternativen keine Agrarfläche und kann in heutigen Flugzeugen verwendet werden, ohne dass diese verändert werden müssen. DAC-Kerosin ist eine technisch skalierbare Lösung, die Ressourcenintensiv ist. Damit ist sie nicht die einzige, aber eine sehr zentrale Lösung für eine fossilfreie Luftfahrt.

Vorteil Tempo: Kampagne für schnellere Transformation

Die gegenwärtige Versorgungskrise macht deutlich, wie wichtig die Energiewende auch aus sicherheitspolitischen Gründen ist. Neben der langfristigen Aufgabe Klimaneutralität muss Deutschland akut seine Energiesicherheit stärken. Der Vorteil: Beide Ziele lassen sich durch eine schnelle Abkehr von fossilen Energieträgern erreichen. Deutschland kann den erhöhten Handlungsdruck nutzen, um die Transformation zu beschleunigen. Die entscheidenden Stellschrauben, wirksame Maßnahmen sowie passgenaue dena-Projekte und Publikationen sind jetzt unter www.dena.de/vorteiltempo abrufbar.