Bio-Kerosin Die Jagd nach dem Wundertreibstoff
Der Falcon des DLR und der größere Testflieger der NASA DC-8 sind in Kalifornien mehrmals zu einer spektakulären Mess-Reihe abgehoben. Auf dem Prüfstand stellten die Wissenschaftler Bio-Treibstoffe – mit vielversprechendem Ergebnis.
(Foto: DLR)
Le Bourget/Jülich Mehrmals hob die NASA-Testmaschine DC-8 vom Flughafen im kalifornischen Palmdale ab, immer dicht gefolgt von ihrem Pendant des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Falcon 20G. Das Verfolger-Team des DLR hatte vor allem eines im Blick: Die Abgase der großen NASA-Schwester, denn in dem Zweiergespann testeten die Wissenschaftler alternative Treibstoffe in Konkurrenz zum herkömmlichen Kerosin. „Das war eine spannende Messkampagne“, erinnert sich Rolf Henke, der im Vorstand des DLR für den Bereich Luftfahrt zuständig ist. Die Messergebnisse aus dem vergangenen Jahr waren eindeutig: „Eine bessere CO2-Bilanz und deutlich weniger Ruß in den Emissionen von Biotreibstoffen verglichen mit herkömmlichem Kerosin zeigen das Potential der regenerativen Treibstoffe für eine umweltschonende Entwicklung des Flugverkehrs“, teilte das DLR nach dem Test mit.
„Zurzeit haben wir noch keine große Krise beim Flugkraftstoff, aber wir müssen uns darauf einstellen, dass der Sprit weniger wird. Wenn es so weit ist, sollten wir Alternativen haben“, erklärt Henke die aufwändige Testreihe. Damit sei die Branche vorbereitet, wenn irgendwann die Emissionsvorschriften anziehen werden. Mit Bio-Kerosin können die Fluggesellschaft dann ihre Treibhausgasbilanz aufhübschen. Doch bisher reichen die Alternativen immer nur für Testflüge. „Die Forschung ist intensiv, aber es gibt noch nicht den Serienkraftstoff“, sagt Henke.
Der französische Öl-Konzern Total und das US-Biotech-Unternehmen Amyris haben in Zusammenarbeit einen alternativen Flugzeugkraftstoff entwickelt, den Amyris in einer Fabrik in Brasilien herstellt. Dabei handelt es sich nicht um gewöhnlichen Biosprit: Amyris hat Mikroorganismen gezüchtet, die Farnesan aus Zucker herstellen.
(Foto: Total)
Im Jahr 2012 startete der erste Testflug mit dem alternativen Kraftstoff. Ein Jahr später stieg bei Luftfahrtmesse in Frankreich ein Airbus A321 mit ihm betrieben in die Höhe. Im Jahr 2014 startete Etihad die Boeing 777 im Bild mit einer Mischung des Treibstoffs. Kurz darauf erfolgte die Freigabe für das Produkt.
(Foto: Total)
Die meisten Biofuels haben einen entscheidenden Nachteil: Sie stehen in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. Boeings Ansatz hat den Vorteil, dass keine Ackerflächen für die Treibstoffproduktion herhalten müssen. Seine Ingenieure wollen aus Wüstenpflanzen Sprit herstellen, die mit Salzwasser bewässert werden können.
Die sogenannten Halophyten oder Salzpflanzen sind Grundlage für den Biosprit, den Boeing mit dem Sustainable Bioenergy Research Consortium (SBRC) entwickelt hat. Zu dem Konsortium gehören zudem Etihad Airways, Triebwerkehersteller Safran, Honeywell UOP, Masdar Institute und als jüngstes Mitglied GE.
(Foto: Boeing)
Wüste hat Australien reichlich zu bieten. Doch dort verfolgen Forscher des Instituts für Bioingenieurwesen und Nanotechnologie (AIBN) einen anderen Weg auf der Suche nach dem Wundertreibstoff: Sie wollen zukünftig Zitronen nicht nur den Drinks der Passagiere, sondern auch in den Tanks der Flugzeuge sehen.
Die Chemiker des AIBN arbeiten an einem sauberen und erneuerbaren Flugzeugkraftstoff auf Basis der Chemikalie Limonen, die in Zitrusfrüchten enthalten ist. „Es mag unwahrscheinlich klingen, doch eines Tages könnten Zitronen eine erneuerbare und saubere Quelle für Flugzeugtreibstoff sein“, sagt Projektleiterin Claudia Vickers auf der Homepage des Instituts. Bis zur Marktreife bedarf es aber noch einiger Perfektion.
In einem Glasgewächshaus des Instituts für Bio- und Geowissenschaften am Forschungszentrum in Jülich arbeiten Forscher in dem Projekt „Aufwind“ an einer Alternative zu Kerosin, die aus Algenöl gewonnen wird. Dominik Behrendt (Bild) ist Leiter des Projekts in Nordrhein-Westfalen, wo die Forschungseinrichtung „Algen Science Center“ für das Projekt in Betrieb genommen wurde.
Dem Durchbruch beim Bio-Kraftstoff stehen ganz entscheidend zwei Aspekte im Weg: der niedrige Kerosinpreis und die Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion. In Deutschland zählt neben den Aktivitäten des DLR das Projekt „Aufwind“ zu den ambitioniertesten auf der Suche nach Kerosin-Alternativen. In einem Glasgewächshaus des Instituts für Bio- und Geowissenschaften am Forschungszentrum in Jülich arbeiten Forscher an einem Treibstoff aus Algenöl wie auch Forschungszentren etwa in den USA. Von außen gut sichtbare Mikroalgen schwimmen in den gläsernen Bioreaktoren in Jülich. Wasserpflanzen haben für die Spritgewinnung gleich mehrere Vorteile, denn sie beanspruchen keine großen Flächen, vor allem keine landwirtschaftlichen, und ihr Fettanteil ist relativ hoch. Mit EADS und ihrer Tochter Airbus ist unter den zwölf Aufwind-Partnern auch einer der beiden größten Flugzeugbauer der Welt.
Zentrale Herausforderung für die Wissenschaftler ist es, das Herstellungsverfahren günstiger zu machen. Denn einen Nachteil haben alle mehr oder weniger grünen Alternativen: Sie sind teurer als herkömmlicher Treibstoff; ihre Gewinnung ist energie- und kostenintensiv. Erdöl, die Basis für Kerosin, ist zwar endlich, doch noch ist der Druck nicht hoch genug. Kerosin ist aktuell so günstig wie seit Jahren nicht mehr und zudem in Deutschland steuerfrei. Während vom Preis für Autobenzin mehr als die Hälfte direkt an den Fiskus geht, verteidigt die Luftfahrt erfolgreich diese indirekte Subvention. Die Besteuerung sei international nicht durchsetzbar, begründen deren Vertreter. Steuergelder würden verschwendet, heißt es aus dem Lager der Kritiker. „Ausgerechnet der besonders klimaschädliche Flugverkehr genießt ein enormes Steuerprivileg gegenüber allen anderen Verkehrsträgern“, teilt der ökologischen Verkehrsclub VCD mit.
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