Forschung
Ist CO2-neutrales Fliegen möglich? Schweizer Forscher geben eine überraschende Antwort

Batterien sind zu schwer, CO2-freies Fliegen klappt nur mit synthetischen Treibstoffen. Wie das geht, zeigen Schweizer Forscher.

Bruno Knellwolf
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Kerosin bleibt weiterhin der Treibstoff – aber man könnte es CO2-neutral herstellen.

Kerosin bleibt weiterhin der Treibstoff – aber man könnte es CO2-neutral herstellen.

Keystone

Wenn wir bis zum Jahr 2050 eine CO2-neutrale Schweiz wollen, muss auch der Flugverkehr ohne fossile Treibstoffe auskommen. Doch Batterien sind für ein Flugzeug zu schwer und nicht effizient. An Kerosin führt somit kein Weg vorbei, auch weil es ein Gemisch aus Kohlenwasserstoffen mit sehr genau spezifizierten chemischen und physikalischen Eigenschaften ist, die für die Ökonomie und Sicherheit des Flugbetriebes entscheidend sind.

Um auf Erdöl verzichten zu können, muss ein Flugzeug in Zukunft mit einem synthetisch hergestellten Kerosin betankt werden. Der synthetische Treibstoff muss dieselben Eigenschaften aufweisen wie das herkömmliche Kerosin. Brigitte Buchmann von der Empa:

«Ein Syntheseprozess, der solche Treibstoffe aus erneuerbaren Ressourcen herstellt, ist daher sehr gefragt.»
Brigitte BuchmannDepartementsleiterin Mobilität, Energie und Umwelt bei der Empa

Brigitte Buchmann
Departementsleiterin Mobilität, Energie und Umwelt bei der Empa

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Die Eidgenössische Forschungsanstalt hat sich nun mit dem ­Paul-Scherrer-Institut (PSI) zusammengetan, um in den nächsten drei Jahren mit der mit 6,2 Millionen vom ETH-Rat finanzierten Initiative «SynFuels» einen Prozess zu entwickeln, um Kerosin aus erneuerbaren Ressourcen herzustellen.

«Flugzeugtreibstoffe sind die Treibstoffe mit der höchsten Qualität. Wenn wir es schaffen, sie aus erneuerbaren Ressourcen herzustellen, dann können wir auch alle anderen Kraftstoffe synthetisieren», sagt Thomas J. Schmidt vom PSI. Hergestellt wird der synthetische Treibstoff aus Kohlendioxid CO2 und Wasserstoff.

Kohlendioxid für Treibstoff-Herstellung

Das CO2 kommt dabei aus verschiedenen Quellen, zum Beispiel aus Biomasse, aus industriellen Produktionsprozessen oder aus der Umgebungsluft. Eine Testanlage, bei der CO2 aus der Luft für die Produktion von synthetischen Treibstoffen hergestellt wird, hat die ETH Zürich weltweit erstmals 2019 auf ihrem Dach installiert. Eine Mini-Raffinerie, die aus Sonnenlicht und Luft flüssigen Treibstoff für Flugzeuge macht.

Wasserstoff muss mit erneuer­barer Energie hergestellt werden

Der benötigte Wasserstoff wird nun auch bei der Synfuel-Initiative der Empa und des PSI aus erneuerbarem Strom erzeugt. Die Synthese des flüssigen Treibstoffs erfolgt nicht in einem einzigen Schritt, sondern über ein oder mehrere Zwischenprodukte wie Methan, Kohlenstoffmonoxid, Methanol, Ethylen oder Dimethylether.

Auch die Forschungen mit der Mini-Raffinerie auf dem ETH-Dach sind weitergekommen und werden vom ETH-Spin-off Synhelion betrieben. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat die Firma einen Sonnenlichtempfänger getestet, mit dessen riesiger Energie und einer Temperatur von 1550 Grad Celsius Synfuel hergestellt wird.

Bis 2023 will Synhelion eine eigene Anlage in Betrieb nehmen und bis 2030 ein Produktionsvolumen erreichen, das die Hälfte des Bedarfs der Schweizer Zivilluftfahrt oder 15 Prozent des Schweizer Verbrauchs von Diesel und Benzin mit synthetischen Treibstoffen abdeckt. Die Firma wird von Flughafen Zürich und der Lufthansa Group unterstützt.

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