Fliegen mit Wasserstoff: Es braucht eine Quote

30.06.2020 — München, Deutschland

Wasserstoff ist der grosse Hoffnungsträger für eine klimafreundlichere Luftfahrt. Christian Friebe erklärt, wie der Markthochlauf von synthetischem Kerosin gelingen könnte und wo die Grenzen liegen.

Der weltweite Luftverkehr erzeugt gemäß Umweltbundesamt im Moment etwa 2,5 Prozent aller CO2-Emissionen — Tendenz steigend. Neben CO2 hinterlässt ein Flugzeug in der Atmosphäre Partikel, Wasserdampf, Schwefel und Stickoxide. Dadurch ergibt sich ein zusätzlicher negativer Effekt auf die Erderwärmung, der nicht direkt mit den CO2-Emissionen zusammenhängt. In Summe ist der Luftverkehr nach Einschätzung des Amtes daher für 5-8 Prozent der weltweiten Klimawirkung verantwortlich. Was also tun?

Technisch möglich wäre der Einsatz von biogenen Treibstoffen, die z.B. aus organischen Abfällen oder Holz gewonnen werden. Ein ökologischer Mehrwert wird dabei jedoch nur dann geschaffen, wenn strikte Regeln in Bezug auf Nachhaltigkeit und CO2-Minderung eingehalten werden. Das Potential ist mengenmäßig begrenzt. Dieses Manko haben CO2-neutrale synthetisch erzeugte Energieträger nicht.

Auch wenn die Kosten für diese Energieträger im Moment noch vergleichsweise hoch sind und der politische Rahmen für einen Einsatz fehlt, arbeiten bereits viele Akteure an der praktischen Umsetzung. In Schleswig-Holstein hat sich beispielsweise die branchenübergreifende Partnerschaft „Westküste 100“ mit zehn Partnern aus Industrie und Forschung gefunden, zu der auch mein Arbeitgeber gehört.

Technische Innovationen in Schleswig-Holstein

Bei dem Projekt “Westküste100” ist geplant, aus Windenergie synthetisches Gas zu produzieren: Wasserstoff. Ein Teil davon soll zu flüssigem, synthetischen Kerosin für den Luftverkehr weiterverarbeitet werden. Dieser Treibstoff wäre klimaneutral. In der Herstellung würde CO2 aus der regionalen Zementproduktion gebunden, das im dortigen Produktionsprozess unvermeidbar ist.

In einem zweiten Verwendungspfad soll ein Teil des Wasserstoffs über das bestehende Gasnetz an Haushaltskunden für die Nutzung in der Gasheizung geliefert. Somit sinken die CO2-Emissionen im Gebäudebestand.

Das Besondere und Innovative an diesem Projekt ist die Verzahnung unterschiedlicher Stoffkreisläufe — Abwärme, Sauerstoff, Kohlendioxid und Wasserstoff — innerhalb einer bereits bestehenden regionalen Infrastruktur. Das Nebenprodukt eines Prozesses wird an anderer Stelle genutzt. Auf diesem Weg steigen zwar Komplexität und Anzahl der Schnittstellen, aber auch der Wirkungsgrad des Gesamtsystems und die positive Wirkung für den Klimaschutz.

Ganz konkret soll innerhalb des fünfjährigen Projektzeitraums zunächst eine Elektrolyse-Anlage zur Umwandlung von erneuerbarem Strom in Wasserstoff mit einer Leistung von 30 Megawatt installiert werden. Sie soll Erkenntnisse zu Betrieb, Wartung und Steuerung solcher Anlagen liefern und die Schnittstellen zwischen den unterschiedlichen Prozessen und Unternehmen aufbauen und testen. Damit kann die Stromerzeugung von etwa zehn Windturbinen an Land in Wasserstoff umgewandelt werden.

Gelingt dies, kann das Projekt weiter skaliert werden. Das könnte beispielsweise eine Elektrolyse-Anlage in der Größenordnung von 700 Megawatt sein, für die der Strom z.B. durch einen neu zu errichtenden Windpark auf See mit etwa 100 großen Windturbinen erzeugt wird.

Erste Schritte der Politik

Wasserstoff als Energieträger und die dazugehörigen technologischen Innovationen werden auch von der Politik aufmerksam verfolgt. Die Bundesregierung hat — nach langen und intensiven Diskussionen — vor einigen Tagen eine Nationale Wasserstoffstrategie veröffentlicht. Damit möchte die Politik einen Beitrag zum Klimaschutz leisten, die heimische Wasserstoffindustrie beim Aufbau stärken und gleichzeitig einen allgemeinen Konjunkturimpuls setzen.

In Summe werden 38 Maßnahmen skizziert. So soll bis 2030 u.a. der Zubau von 5.000 Megawatt Elektrolyse-Anlagen in Deutschland gefördert werden. Davon könnte auch die Skalierung des Projekts „Westküste 100“ profitieren.

Eine verpflichtende Quote von 2 Prozent synthetischem Kerosin für innerdeutsche Flüge bis 2030 soll laut Wasserstoffstrategie zunächst geprüft werden. Für die Wärmeversorgung wird noch nicht einmal eine Prüfung dieser Möglichkeit angekündigt.

Konkrete Vorschläge für eine Quote zu erneuerbaren Energien in der Luftfahrt und im Wärmemarkt kommen aus der Branche selbst:

• Die Aviation Initiative for Renewable Energy in Germany (Aireg), in der Unternehmen wie z.B. Airbus und BP organisiert sind, fordert für 2030 für den Flugverkehr innerhalb der EU-27 Länder eine Quote von 10 Prozent und für den innerdeutschen Flugverkehr eine Unterquote von 5 Prozent für synthetisches Kerosin.
• In der Wärmeversorgung plädieren 63 kommunale Stadtwerke aus dem Netzwerk der Thüga-Gruppe für eine Quote von 25 Prozent erneuerbarem Gas in 2030.

Es ist nun an der Politik, die Vorschläge der Branche aufzugreifen, sinnvoll weiterzuentwickeln und möglichst zügig umzusetzen.

Technik allein wird es nicht richten

Reicht es also, von der Politik mehr Engagement für den Klimaschutz zu fordern und alles wird gut? So einfach ist es leider nicht: Selbst wenn die Skalierung gelingt, entstehen auch beim Fliegen mit synthetischem Kerosin Nicht-CO2-Effekte in der Atmosphäre.

Das zeigt, dass die sinnvolle und notwendige schnelle Skalierung synthetischer Energieträger auch langfristig immer nur ein Baustein für effektiven Klimaschutz sein kann. Viele weitere Maßnahmen, die die Anzahl an Flugreisen reduzieren und die den Wärmeverbrauch senken, sind erforderlich, um die notwendige CO2-Minderung umzusetzen. Die Uhr tickt, packen wir es an!