Patrick Larysz steht auf dem Gelände der H&R Ölwerke Schindler im Hamburger Hafen. © NDR Foto: Ines Burckhardt
Patrick Larysz steht auf dem Gelände der H&R Ölwerke Schindler im Hamburger Hafen. © NDR Foto: Ines Burckhardt
Patrick Larysz steht auf dem Gelände der H&R Ölwerke Schindler im Hamburger Hafen. © NDR Foto: Ines Burckhardt
AUDIO: Wie wir guten Gewissens fliegen könnten (30 Min)

Ist bald Fliegen mit gutem Gewissen möglich?

Stand: 13.11.2022 16:30 Uhr

Noch ist das Reisen per Flugzeug schlecht für das Klima - wegen der hohen Treibhausgas-Emissionen und der Kondensstreifen. Mit neuartigen Treibstoffen könnte das Fliegen klimafreundlicher werden. In Hamburg steht eine wichtige Pilotanlage für E-Kerosin.

von Ines Burckhardt, Susanne Tappe und Marc-Oliver Rehrmann

Die Luftfahrt-Branche steht unter Zugzwang. Sie muss einen Weg finden, um vom Kerosin auf Erdöl-Basis loszukommen. Deshalb schauen viele auf das, was gerade im Hamburger Hafen passiert. Auf dem Gelände der H+R Ölwerke Schindler steht eine Pilotanlage, die in die Zukunft weist. Es ist eine sogenannte Power-to-Liquid-Demonstrationsanlage. Das heißt: elektrischer Strom (= Power) wird in Flüssig-Kraftstoff (= Liquid) umgewandelt.

Für dieses Verfahren wird Wasserstoff benötigt. Wasserstoff lässt sich mit Erdgas herstellen, dann ist es "grauer Wasserstoff". Die H&R Ölwerke allerdings produzieren ihren Wasserstoff zu 100 Prozent selbst - mithilfe von erneuerbaren Energien. Diesen "grünen Wasserstoff" gewinnen sie in einer Elektrolyse-Anlage auf dem eigenen Gelände. "Die Elektrolyse zur Gewinnung von grünem Wasserstoff war bis letztes Jahr die größte Elektrolyse in Deutschland", sagt Patrick Larysz von den H+R Ölwerken. "Wir haben da also schon eine gewisse Vorreiter-Rolle."

Eine Vorstufe von synthetisch hergestelltem Kerosin

Blick auf die Wasserstoff-Elektrolyseanlage der neuen Power-to-Liquid-Demonstrationsanlage auf dem Gelände der Raffinerie H&R Ölwerke Schindler GmbH im Hamburger Hafen © picture alliance/dpa | Marcus Brandt
Mit dieser Elektrolyse-Anlage gewinnen die H+R Ölwerke in Hamburg "grünen Wasserstoff".

Neben Wasserstoff braucht die Power-to-Liquid-Anlage Kohlendioxid. In diesem Fall kommt das CO2 aus einer Anlage für Alkohol-Produktion. Bei den H+R Ölwerken sollen pro Jahr zunächst etwa 200 Tonnen E-Fuels entstehen, also synthetischer Kraftstoff. Es handelt sich um eine Vorstufe von synthetisch hergestelltem Kerosin - also dem Kraftstoff, mit dem Flugzeuge fliegen. Es ist laut Patrick Larysz nicht schwierig, mit dem Produkt der Hamburger Pilot-Anlage E-Kerosin für die Luftfahrt zu produzieren, also CO2-neutralen Treibstoff für Flugzeuge. "Da die anderen Verfahren und die Destillationen bekannte Verfahren sind, die im großen Volumen in Deutschland und weltweit schon eingesetzt werden, muss man da nicht mehr viel entwickeln."

E-Kerosin ist die große Hoffnung

Die Firma, die die Anlage auf dem Gelände von H&R gebaut hat, heißt Ineratec. Sie plant in der Nähe vom Frankfurter Flughafen in den kommenden Jahren die nach eigenen Angaben weltgrößte Produktionsanlage für E-Kerosin, mit etwa 2.000 Tonnen pro Jahr. Die Anlage in Hamburg ist sozusagen ihr Testfeld. Es gibt aber noch einige andere Pilotprojekte, die gerade in Planung sind. Zum Beispiel wollen unter anderem Airbus, Siemens Energy und Uniper zusammen E-Kerosin produzieren, auch im Hamburger Hafen. Ziel ist, ab 2026 ungefähr 10.000 Tonnen E-Kerosin zu produzieren.

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"Alleine mit E-Fuels aus Deutschland wird das nicht klappen"

Nur: Selbst wenn die Produktion von E-Kerosin in den kommenden Jahren rasant steigt, der Bedarf an dem Flugzeug-Treibstoff lässt sich damit längst nicht decken. "Allein in Deutschland brauchen wir derzeit ungefähr zehn Millionen Tonnen Kerosin", weiß Adrian Willig von en2x, einem Lobbyverband der Mineralöl-Industrie. "Und daran erkennt man schon, dass der Umfang, in dem wir nachhaltige Flug-Treibstoffe benötigen, enorm ist."

Es sei wichtig, mit der Herstellung dieser Treibstoffe in Deutschland zu beginnen. "Wir müssen diese Technologien weiter erforschen und nach vorne bringen", sagt Willig. "Aber alleine mit E-Fuels aus Deutschland wird das nicht klappen. Das heißt: Wir werden auch im großen Umfang E-Fuels aus anderen Teilen dieser Welt nach Deutschland importieren müssen. Das sind dann Regionen, in denen viel Sonne und viel Wind vorhanden ist, um erneuerbaren Strom günstig herzustellen, was eine Basis für die E-Fuels ist." In Europa könnten das Länder wie Spanien oder Portugal sein.

E-Kerosin-Anteil ist bald per Gesetz vorgeschrieben

Bis E-Kerosin das herkömmliche Kerosin ersetzen kann, wird es also noch sehr lange dauern. Dabei drängt die Zeit für die Luftfahrt-Industrie. Es ist gesetzlich beschlossen, dass Flugzeuge in vier Jahren zumindest 0,5 Prozent E-Kerosin tanken müssen. Das klingt erst mal nach sehr wenig, ist es prozentual auch, ergibt aber auch schon eine benötigte Menge von 50.000 Tonnen E-Kerosin - bei einem jährlichen Gesamt-Verbrauch von zehn Millionen Tonnen Kerosin in Deutschland. Und in acht Jahren gilt die Vorschrift, dass zwei Prozent E-Kerosin beigemischt sein müssen.

Mit einem Anteil von zwei Prozent E-Kerosin ist die Branche noch weit davon entfernt, klimafreundlich zu sein. Zumal Elektro-Flugzeuge zumindest für Langstrecken keine Alternative sind. Und auch die Wasserstoff-Technologie gilt noch nicht als ausgereift. Für die Wasserstoff-Tanks an Bord muss ein Flugzeug von vornherein anders konstruiert werden. Airbus plant zwar ein Regionalflugzeug mit Wasserstoff. Größere Flieger mit Wasserstoff werde es wohl nicht vor 2050 geben, so Airbus. 

Sparsamere Flugzeuge, aber immer mehr Flüge

Also bleibt die Frage: Was machen wir jetzt oder wenigstens in den nächsten zehn Jahren, damit Fliegen klimafreundlicher wird? Der Flugverkehr verursacht rund drei Prozent der weltweiten CO2-Emissionen. Zwar werden die Flugzeuge immer effizienter: Sie verbrauchen weniger Sprit und verursachen dadurch weniger CO2 als früher. Aber dieser Fortschritt verpufft, weil immer mehr geflogen wird. Im Jahr 2019 - also vor der Corona-Pandemie - wurden weltweit 4,5 Milliarden Flüge gebucht. Experten zufolge wird sich diese Zahl bis 2040 noch einmal mehr als verdoppeln. Dabei müssen die Emissionen der Luftfahrt eigentlich massiv sinken, um die international vereinbarten Klimaziele zu erreichen.

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EU setzt Airlines unter Druck

Die Europäische Union macht deshalb Druck: Fluggesellschaften sollen in Zukunft für all ihre Treibhausgas-Emissionen bezahlen, sprich Emissions-Zertifikate kaufen müssen. Im Moment werden diese Zertifikate noch größtenteils kostenlos an die Airlines ausgegeben. Und außereuropäische Flüge sind sogar noch ganz vom EU-Emissionshandel ausgenommen, damit die europäischen Airlines im internationalen Wettbewerb nicht benachteiligt werden. Aber auch das soll sich ändern, wenn es nach der EU geht. Die Luftfahrt muss also ihre CO2-Emissionen senken - auch, damit Flugreisen weiterhin für einen Großteil der Bevölkerung bezahlbar bleiben.

Kondensstreifen auch bei E-Kerosin

Nun ist es so, dass Fliegen mit E-Kerosin zwar sehr viel besser, aber auch noch nicht 100 Prozent klimaneutral wäre. Denn Fliegen ist nicht nur wegen der ausgestoßenen Treibhausgase klimaschädlich, sondern auch wegen der Kondensstreifen. Diese künstlichen Wolken tragen ebenfalls zum Treibhaus-Effekt bei. Das Problem: Kondensstreifen entstehen auch beim Fliegen mit E-Kerosin. Die gute Nachricht: Nicht allein der Treibstoff kann das Fliegen klimafreundlicher machen.

Formationsflüge über den Atlantik könnten helfen

Zum Beispiel ließen sich Kondensstreifen vermeiden, wenn Flugzeuge auf Langstrecken - etwa über den Atlantik - hintereinander her fliegen würden. "Dazu zwingen kann man die Airlines sicherlich nicht", sagt Atmosphären-Forscherin Katrin Dahlmann im NDR Info Podcast "Mission Klima - Lösungen für die Krise". "Aber die Airlines könnten versuchen, dass sie einen anderen Flug mit der gleichen Airline nehmen - also dass zum Beispiel ein Flug von München nach New York und einer von London nach New York für solch eine Formation zusammenfinden." Dahlmann erforscht am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), wo und wie Flugzeuge am besten fliegen sollten, um die Klimawirkung möglichst gering zu halten. "Dass Formationsflüge mit Konkurrenten stattfinden, wäre nur dann denkbar, wenn es finanzielle Anreize gäbe."

Flugrouten täglich neu berechnen?

Was auch gegen die klimaschädlichen Kondensstreifen helfen könnte: die Flugroute ans Wetter anzupassen. Am Himmel gibt es Regionen, in denen die Kondensstreifen, die sich bilden, sofort wieder verschwinden. In anderen Regionen hingegen bilden sich sehr viele Kondensstreifen. "Wenn man diese Regionen umfliegt, kann man die Klimawirkung der Kondensstreifen um mehr als die Hälfte reduzieren", sagt Atmosphären-Expertin Dahlmann.

Wie entstehen klimaschädliche Kondensstreifen?

Moderne Verkehrsflugzeuge fliegen oft in einer Höhe von rund 10.000 Metern. Damit dringen sie in Schichten der Atmosphäre vor, die sehr empfindlich sind. Die Triebwerke hinterlassen dort oben - in einer für das Klima sehr wichtigen Region - Abgase und erzeugen je nach Temperatur Kondensstreifen. Diese entstehen, wenn Wasserdampf hinter den Triebwerken zu kleinen Wassertropfen kondensiert. Bei etwas höheren Temperaturen nimmt die Luft diese Feuchtigkeit auf und die Kondensstreifen verschwinden nach kurzer Zeit wieder. Besonders kalte Luft von etwa minus 50 Grad aber - wie sie in größeren Flughöhen häufig vorherrscht - kann weniger Feuchtigkeit aufnehmen. Dann halten sich die Kondensstreifen oft mehrere Stunden lang, werden vom Wind verweht und bilden so zusätzliche Wolken. (Quelle: DLR)

"Am besten ist, man fliegt weniger"

Wird es in absehbarer Zeit möglich sein, ohne schlechtes Gewissen zu fliegen, also ohne dem Klima zu schaden? "Ich denke, technisch ist viel machbar, und die Klimawirkung des Luftverkehrs lässt sich sicher deutlich reduzieren", so Dahlmann. "Aber zu fliegen, ganz ohne das Klima zu schädigen, wird so schnell sicher nicht machbar sein. Und natürlich reduziert man die Klimawirkung am besten, wenn man weniger fliegt."

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NDR Info | 14.11.2022 | 07:36 Uhr

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