Ökobilanz von synthetischen Kohlenwasserstoffen für den Einsatz als Flugtreibstoffe - "Sun-to-Liquid" und "Power-to-Liquid" Verfahren

• Forschungsstelle: BAZL
• Projektnummer: 2020-01

Schlüsselwörter (Deutsch)

Ökobilanz, Klimawirkung Luftverkehr, alternative Treibstoffe, nachhaltige Flugtreibstoffe, erneuerbare synthetische Flugtreibstoffe, power-to-liquid, sun-to-liquid, PtL, StL

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Der Hintergrund für-den vorliegenden Auftrag bildet das Bedürfnis für die Bewertung der Wirksamkeit
von Massnahmen im Bereich Flugtreibstoffe zur Reduktion der Klimawirkung des Luftverkehrs. Da davon
ausgegangen wird, dass im Luftverkehr die Anzahl der geflogenen .Personenkilometer in den kommenden
Jahrzehnten global wieder zunehmen wird, Effizienzmassnahmen nur eine begrenzte Wirkung haben
werden, alternative Antriebe für Langstreckenflüge bis auf Weiteres ungeeignet sein werden und die
heutigen modernen Flotteri für jahrzehntelangen Einsatz gebaut sind, spielen alternative, möglichst CO2-
neutrale «drop in» Kerosintreibstoffe eine grosse Rolle für eine Reduktion der Treibhausgasemissionen.
Unter diese alternativen Kraftstoffe fallen Kohlenwasserstoffe aus biogenen Ausgangsstoffen ( «Biotreibstoffe
») sowie synthetische Treibstoffe, welche im Fokus des vorliegenden Auftrags für die Ökobilanzierung
stehen: So genannte «Sun-to-Liquid>> (Stl) und «Power-to-Liquid" (Ptl) Treibstoffe. Beide Arten
von Treibstoffen können geschlossene CO2-Kreisläufe aufweisen, also als CO2-neutral gelten; sofern
das CO2 für dfe Syntheseprozesse direkt mit «direct air capture»-Anlagen (DAC) oder indirekt via Biomasse
aus der Atmosphäre entnommen wird. Selbst ein geschlossener CO2-Kreislauf garantiert aber
noch keine, gegenüber fossilem Kerosin vorteilhafte Umweltbilanz - um diese nachzuweisen, müssen
komplette Ökobilanzen erstellt werden, welche z.B. auch die Infrastruktur und die Energieversorgung
der Treibstoffproduktionsprozesse berücksichtigen. Ökobilanzen beinhalten neben den Auswirkungen
auf den Klimawandel weitere Umweltauswirkungen wie etwa Land- und Wasserverbrauch sowie Schadstoffemissionen. 
Deren Quantifizierung erlaubt es, mögliche Nachteile einer Reduktion der Treibhausgasemissionen
bzgl. anderer Umweltauswirkungen zu beurteilen. Belastbare, aktuelle und transparente
Literatur zum Thema Ökobilanzen von klimafreundlichen Flugtreibstoffen, welche nicht auf Biomasse
basieren, ist nur spärlich vorhanden und teilweise unvollständig. Die Ökobilanzen von PtL- und StL-Treibstoffen
sind deshalb Gegenstand dieses Auftrags. Die Resultate sollen helfen, Anschubfinanzierungen
und regulatorische Rahmenbedingungen auf eine effektiv möglichst starke Wirkung auszurichten.

Projektziele (Deutsch)

Folgende Forschungsfragen sollen geklärt werden:

1. Wie hoch sind die Umweltauswirkungen verschiedener Herstellungspfade von PtL- und StL-KerosinTreibstoffen?
(Differenzierung)

2. In welchem Ausmass und unter welchen Bedingungen lassen sich mit solchen Treibstoffen für die
verschiedenen Produktionsarten die CO2-Emissionen pro kWh Kerosin im Vergleich zu fossilem
Kerosin reduzieren?

3. Bewirkt eine solche Reduktion eine Steigerung von negativen Umweltauswirkungen anderer Art?

Dabei werden die Herstellungspfade von PtL und StL-Kerosintreibstoffen mittels Ökobilanz quantifiziert,
- im Wesentlichen werden die «Fischer-Tropsch-Route» und die «Methanol-Route» untersucht. Die Aufarbeitung der
Grundlagen für die Beurteilung von StL-Kerosin erfolgt seitens des Beauftragen mittels Unterauftrag
mit Synhelion.

Das Produkt ist ein wissenschaftlicher Bericht in englischer Sprache, sowie eine Zusammenfassung der Annahmen,
der Methoden und der Ergebnisse in allgemein verständlicher, deutscher Sprache.