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Was ist nachhaltiger Flugkraftstoff und kann er die Luftfahrtindustrie dekarbonisieren?

Unsere Research-Spezialisten befassen sich mit Schlüsselfragen zu nachhaltigem Flugkraftstoff (Sustainable Aviation Fuel, SAF) und mit den Aussichten in puncto Nachfrage, Skalierbarkeit und Investitionsmöglichkeiten.

22.11.2023
Photo of plane on runway

Authors

Samuel Thomas
Sustainable Investment Analyst
Clara Mallinckrodt
Climate Change Analyst

Seit seiner ersten Verwendung im Jahr 2008 ist die Entwicklung von nachhaltigem Flugkraftstoff vorangeschritten, aber welche Fortschritte wurden dabei bisher erzielt und was sind die Herausforderungen und Investitionsmöglichkeiten? Wir gehen auf einige häufig gestellte Fragen ein.

Was ist nachhaltiger Flugkraftstoff?

Sustainable Aviation Fuel (SAF) ist eine flüssige Kraftstoffalternative zu fossilem Kerosin, das für die kommerzielle Luftfahrt verwendet wird.

Er kann in Mischungen von bis zu 50 % mit herkömmlichem Kerosin verwendet werden und wird synthetisch aus Kohlendioxid und Wasserstoff oder aus Biomasse hergestellt.

Es gibt mehr als 40 zertifizierte Rohstoffe, die für die Herstellung von SAF verwendet werden. Diese reichen von gebrauchtem Speiseöl über Siedlungsabfälle bis hin zu forstwirtschaftlicher Biomasse.

Welche Rolle spielt nachhaltiger Flugkraftstoff bei der Dekarbonisierung des Luftfahrtsektors?

Die International Air Transport Association (IATA) und ihre 300 Mitgliedsfluggesellschaften haben sich verpflichtet, Netto-Null-Kohlenstoffemissionen bis 2050 zu erreichen.

SAF ist die einzige kurzfristige Option zur Dekarbonisierung der Luftfahrtindustrie. Im Gegensatz zu anderen grünen Initiativen wie Wasserstoff- oder Batterietechnologien ist SAF ein „Drop-in“-Kraftstoff. Das bedeutet, er kann in bestehenden Flugzeugtriebwerken und in der Kraftstoffinfrastruktur verwendet werden, ohne dass Änderungen erforderlich sind. Folglich ist es wahrscheinlich die bevorzugte Option für Fluggesellschaften, die eine Dekarbonisierung anstreben.

Elektro- und Wasserstoffantriebe werden voraussichtlich frühestens Mitte der 2030er Jahre kommerziell rentabel sein. Selbst dann machen sie nur 13 % der Emissionsreduktionsstrategie der IATA aus. Erhöhte Treibstoffeffizienz von Flugzeugen werden voraussichtlich 3 % der Reduzierung ausmachen, während Kompensationen und Kohlenstoffabscheidung 19 % ausmachen werden.

Im Gegensatz dazu wird erwartet, dass SAF 65 % der in der IATA-Strategie vorgesehenen Emissionsreduktion ausmachen wird, was bedeutet, dass bis 2050 schätzungsweise 450 Milliarden Liter SAF jährlich benötigt werden.

nachhaltiger Flugkraftstoff

Wie skalierbar ist SAF?

Um diesen Bedarf zu decken, muss die Produktion von SAF deutlich gesteigert werden. Im Jahr 2022 wurden nur 375 Millionen Liter SAF produziert, was 0,10 – 0,15 % des weltweiten Flugkraftstoffbedarfs entspricht. Um die Dekarbonisierungsziele der Branche zu erreichen, muss SAF bis 2030 5 %, bis 2040 28 % und bis 2050 50 % des Flugkraftstoffverbrauchs ausmachen.

Die Skalierbarkeit von SAF hängt jedoch von der Nachfrage-/Angebotsdynamik, der potenziellen Kapazität und den Rohstoffbeschränkungen ab. Der Bau neuer SAF-Anlagen wird kostspielig sein. Bestehende Raffinerien können und werden derzeit in SAF-Anlagen umgewandelt. Weltweit gibt es 206 bestehende und angekündigte Anlagen, die theoretisch SAF produzieren könnten, mit einer potenziellen Gesamtkapazität von 71,4 Milliarden Litern.

Aber jeder Raffinerieumbau ist mit erheblichen Investitionsausgaben verbunden. Daher werden weitere Anreize und politische Mechanismen erforderlich sein, um die laufenden Raffinerieumstellungen voranzutreiben. Ohne Subventionen und Steuervergünstigungen ist die Herstellung von SAF oft nicht rentabel.

Es gibt jedoch ermutigende Signale aus dem Abnahmemarkt, der einer der größten Treiber für Investitionen in SAF-Kapazitäten sein wird. Eine Abnahmevereinbarung ist eine Vereinbarung für einen Käufer, Teile der bevorstehenden Produktion eines Produzenten zu kaufen. Sie wird in der Regel vor dem Bau einer Fabrik oder Anlage ausgehandelt, um einen Markt und eine Einnahmequelle für ihre zukünftige Produktion sicherzustellen.

In den letzten zwei Jahren hat die Zahl der angekündigten SAF-Abnahmevereinbarungen deutlich zugenommen, was sowohl auf technologische Entwicklungen, die Dekarbonisierungsziele der Unternehmen als auch auf die Branchenvorgaben zur Beimischung von SAF zurückzuführen ist. Die Gesamtzahl der angekündigten Vereinbarungen ist mit derzeit 87 deutlich gestiegen, nachdem im Jahr 2020 nur fünf derartige Verträge abgeschlossen wurden.

Auf der Nachfrageseite setzen neben den Dekarbonisierungszielen der Luftfahrtindustrie eine Reihe von Regionen ihre eigenen Maßnahmen um. In Europa sieht das ReFuel-EU-Luftfahrtabkommen eine Verpflichtung zur Beimischung von SAF für Kraftstoffhersteller vor, das bis 2025 zunächst 2 % des gesamten Kraftstoffangebots betrifft und bis 2030 auf 6 % und bis 2050 auf 70 % ansteigt.

In den USA hat Kalifornien ein besonders günstiges politisches Umfeld für die Versorgung mit SAF: Im August 2022 verabschiedete der Bundesstaat ein Gesetz, wonach SAF bis 2030 20 % des Flugkraftstoffverbrauchs ausmachen soll.

Ist SAF wirklich nachhaltig?

Bisher haben wir über SAF gesprochen, als wäre es ein einziges Produkt. Es gibt jedoch verschiedene Arten von SAF, die aus verschiedenen Rohstoffen und Raffinationsprozessen gewonnen werden – jeweils mit unterschiedlichen Emissionsprofilen.

Die nachhaltigsten Formen von SAF sind diejenigen, die aus Abfall- und Zwischenfrüchten hergestellt werden (d. h. Pflanzen, die zum Schutz und zur Anreicherung des Bodens und nicht zur Nahrungsmittelversorgung angebaut werden). Die Verwendung von essbaren Pflanzen als Rohstoff bringt die SAF-Produktion in einen direkten Wettbewerb um die Landnutzung mit den Lebensmittelproduzenten und benötigt zusätzliche Flächen für den Anbau neuer Rohstoffe, wodurch die Gefahr der Abholzung von Kohlenstoffsenken entsteht.

In der folgenden Tabelle zeigt die grüne Schattierung die nachhaltigsten Formen von SAF an, während die rote Schattierung die am wenigsten nachhaltigen anzeigt. Der Schwerpunkt muss auf abfall- und/oder rückstandsbasierten Rohstoffen liegen. Die Herausforderung besteht unterdessen darin, ob das Angebot an diesen Rohstoffen ausreicht, um die wachsende Nachfrage nach SAF zu befriedigen.

nachhaltiger Flugkraftstoff

SAF muss bestimmte Nachhaltigkeitskriterien erfüllen – wie z. B. mindestens 10 % geringere Treibhausgasemissionen als Kerosin über den gesamten Lebenszyklus – um für das CORSIA-Programm in Frage zu kommen, das es Fluggesellschaften ermöglicht, ihren Kompensationsbedarf durch den Einsatz nachhaltiger oder kohlenstoffarmer Kraftstoffe zu reduzieren. CORSIA wurde von der Internationalen Zivilluftfahrtorganisation (ICAO) ins Leben gerufen, um den Anstieg der CO2-Emissionen des Luftverkehrs über das Niveau von 2020 hinaus auszugleichen. Sie gilt für Fluggesellschaften und andere Luftfahrzeugbetreiber und verlangt die Kompensation von Emissionen aus Flügen, die in den Geltungsbereich fallen.

Welche Investitionsmöglichkeiten gibt es?

Eine Investition in SAF kann durch ein Engagement in Unternehmen erfolgen, die an der SAF-Wertschöpfungskette beteiligt sind. Öl- und Gasraffinerien sind ein solches Beispiel. US-amerikanische und europäische Raffinerien sind gut positioniert, um die Branche bei der Ausweitung der Produktion alternativer Kraftstoffe anzuführen. In vielen Fällen erfordert dies jedoch zusätzliche Investitionen. Unterstützende politische Rahmenbedingungen und/oder die Bereitschaft der Kunden, einen Aufschlag für SAF zu zahlen, würden die Produktion rentabler machen.

Eine weitere Möglichkeit, in SAF zu investieren, besteht darin, integrierte Ölunternehmen in Betracht zu ziehen, die in SAF-Wachstumschancen investieren.

Weitere Beispiele für Investitionsmöglichkeiten sind „Enabler“ des Übergangs zu SAF. Dazu gehören Industriegase- und Spezialchemieunternehmen, die Gas und chemische Rohstoffe bereitstellen können; oder Unternehmen für landwirtschaftliche Produkte, die wiederum sowohl Rohstoffe als auch Düngemitteltechnologien anbieten.

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