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Die Giganten zu Wasser und in der Luft dekarbonisieren

EnergieZukunft 14.05.2022

Den Flug- und Schiffsverkehr zu dekarbonisieren, ist technisch und politisch herausfordernd. Schließlich müssen die Staaten gemeinsam handeln, um den globalen Verkehr klimaneutral zu gestalten. Ein Blick auf den Status Quo und die Konzepte.

Der internationale Schiffs- und Flugverkehr ist das Sorgenkind der Klimapolitik. Die Emissionen sind groß, jeweils rund drei Prozent der weltweiten CO2-Emissionen gehen auf das Konto der beiden Sektoren. Diese Emissionen werden keinem Land einzeln zugeordnet und erscheinen deshalb in keiner Statistik.

Internationale Organisationen sollen Konzepte entwickeln für den Weg zur Klimaneutralität. Erreicht wurde dabei bisher wenig. Das ist umso bedauerlicher, weil das Verkehrsaufkommen und damit die Emissionen, abgesehen von einem pandemiebedingten Rückgang, in den letzten Jahren stark gewachsen sind und dieser Trend sich fortsetzen wird.

Schiffe und Flugzeuge haben darüber hinaus eine lange Lebensdauer. 25 bis 30 Jahre sind sie auf den Weltmeeren oder in den Lüften unterwegs. Eine nennenswerte Flotte von klimaneutralen Flugzeugen und Schiffen müsste in den nächsten zehn Jahren vom Stapel laufen, wenn 2050 nur noch emissionsfreie Modelle unterwegs sein sollen. Doch davon ist die Weltgemeinschaft weit entfernt.

Auch die Gerechtigkeit bleibt auf der Strecke: Die großen Schiffsrouten versorgen vor allem die Industrienationen mit Gütern, dabei haben die Frachter ganz oft fossile Brennstoffe geladen. Menschen aus Industriestaaten stellen zudem den größten Teil der Passagiere internationaler Flüge. Damit verursachen die wohlhabenden Länder den weitaus größten Teil der Kohlendioxidemissionen im internationalen Schiffs- und Luftverkehr. Sie profitieren am meisten vom internationalen Handel, wurden bisher aber von den Folgen des Klimawandels vergleichsweise gelinde getroffen.

Handelsrouten stufenweise dekarbonisieren

Die UN-Schifffahrtsorganisation IMO soll den Weg zur Dekarbonisierung auf den Weltmeeren bereiten. Doch sie hat sich eher bescheidene Ziele gesetzt: 50 Prozent Emissionsminderung bis 2050. Gleichwohl haben einige Länder und die EU ehrgeizigere Ziele. Die bereits 2008 erfolgreich getestete Idee, mittels Zugdrachen den Antrieb von Hochseeschiffen zu unterstützen und damit Kraftstoff einzusparen, scheiterte am nicht vorhandenen politischen und wirtschaftlichen Druck.

Insofern klingt ein Vorschlag interessant, den ein internationales Beratungsunternehmen kürzlich gemacht hat: Nicht die ganze Schifffahrt weltweit gleichzeitig ins Visier nehmen und mühsam um Quoten oder Besteuerung kämpfen, sondern zwei ausgewählte wichtige Handelsrouten als grüne Korridore etablieren. Der Vorteil: Die Politik in den beteiligten Ländern könnte ein System mit Regulierungen, finanziellen Anreizen und Sicherheitsvorschriften schaffen. Parallel wären Anreize zur Produktion grüner Kraftstoffe denkbar, was wiederum die Nachfrage nach grünen Schiffen mobilisieren könnte. Regeln und Infrastruktur könnten später auf andere Routen ausgedehnt werden. Für die Eisenerzroute von Australien nach Japan und für die Container-Route von Asien nach Europa wurde die Machbarkeit konkret untersucht. Starke Partnerschaften von Frachteigentümern, Kraftstoffherstellern und Schiffsbetreibern sowie glaubwürdige Kraftstoffpfade und Anstrengungen entlang der gesamten Wertschöpfungskette wären notwendig.

Noch kein Favorit bei grünen Kraftstoffen

Die Ozeanriesen können auf klimaneutrale Kraftstoffe umgerüstet werden, allerdings mit einigem Aufwand. Neue Schiffe könnten gleich mit entsprechenden Motoren gebaut werden. Hinzu käme die Infrastruktur – Tanklager und der entsprechende Kraftstoff. Preiswerter wird es auf keinen Fall. Bei den in Frage kommenden grünen Kraftstoffen gibt es aktuell noch keinen klaren Favoriten. Neben Biokraftstoffen, grünem Wasserstoff und synthetischem Diesel, die aus verschiedenen technischen Gründen im Nachteil sind, scheinen grünes Methanol und grünes Ammoniak erfolgreiche Kandidaten. Sie haben einen Kostenvorteil, sind skalierbar und haben das Potenzial, einen großen Teil der weltweiten Nachfrage bedienen zu können.

Ruhekissen Kompensation im internationalen Luftverkehr

Anders als beim Schiffsverkehr ist man im Flugverkehr noch weit davon entfernt, an grüne Routen denken zu können. Dafür ist schlichtweg der Umstieg auf alternative Antriebe noch viel zu wenig entwickelt. Die Branche hat mehr als ein Jahrzehnt verschlafen. Jetzt wird geforscht, aber wirtschaftliche Lösungen sind noch nicht greifbar. Dabei hatte die Branche als weltweit erster Industriesektor einen gemeinsamen Plan: 2009 als Initiative gestartet, beschloss die UN-Luftfahrtorganisation ICAO 2016 ein globales Kompensationssystem für den Luftverkehr. Die Branche wollte klimaneutral wachsen, indem sie CO2-senkende Projekte finanziert. Auf dieser nur vermeintlichen Lösung ruhten sich Fluggesellschaften, Flughäfen und Hersteller aus.

Inzwischen ist klar, dass dieser Weg nicht zum Ziel führt. Wieder gilt es, sowohl auf politischer als auch auf technischer Ebene zu handeln. Eine weltweite Kerosinsteuer wäre solch ein politisches Instrument. Sie müsste allerdings überall erhoben werden und gleich hoch sein, um Vermeidungstaktikten einen Riegel vorzuschieben. Das Öko-Institut schlug im letzten Jahr vor, eine solche Steuer zumindest in Europa einzuführen. Zudem sollte die kostenlose Zuteilung von Emissionszertifikaten für den Flugverkehr beendet werden. Auf globaler Ebene sind verbindliche Zwischenziele für Emissionsreduktionen notwendig. Ergänzend könnten Zumischungsquoten von synthetischen Kraftstoffen vorgeschrieben werden, um tatsächlich Emissionen zu reduzieren.

Stromintensive Herstellung synthetischer Kraftstoffe

Für die Langstrecke ist derzeit synthetisches Kerosin die einzig greifbare Alternative. Die Herstellung benötigt sehr viel Strom und der mehrstufige Prozess geht mit hohen Umwandlungsverlusten einher. Bislang ist es weder in ausreichenden Mengen noch zu bezahlbaren Preisen verfügbar. Synthetische Kraftstoffe werden nicht aus Erdöl hergestellt, sondern verwenden Kohlenstoffe aus anderen Quellen, beispielsweise aus der Luft oder Biomasse. Dieser Kohlenstoff wird bei der Verbrennung wieder frei – Flüge würden damit nahezu klimaneutral, aber nicht emissionsfrei.

Auch Unternehmen suchen nach Alternativen: In der Raffinerie im Emsland, wo der Mineralölkonzern BP seit den 50erJahren Rohöl zu Kraftstoffen und Kerosin verarbeitet, wird dem Rohöl seit Beginn des Jahres gebrauchtes Speisefett aus der Gastronomie beigemischt. Das Endprodukt hat die gleichen Eigenschaften wie herkömmliches Kerosin. Flugzeughersteller Airbus hat angekündigt, bis Mitte der 20er-Jahre ein Wasserstofftriebwerk zu testen. Das erklärte Ziel: bis 2035 den ersten Superjumbo A380 mit einem Wasserstoffantrieb auszustatten.

In der Forschung werden weitere Konzepte verfolgt: beispielsweise hybridelektrische Antriebe, deren Anwendung für kleinere Flugzeuge auf Strecken bis 1.000 Kilometer sinnvoll erscheint. Ein Forschungszentrum an der Technischen Universität Cottbus-Senftenberg (BTU) widmet sich diesem Ansatz. Neu daran ist, dass mit einem Kraftstoff, beispielsweise Wasserstoff, an Bord Strom erzeugt wird, der dann über Motoren die Propeller antreibt. Einen anderen Ansatz verfolgt der Forschungsverbund Solar Fuels. Mit KonzentratorTechnologie soll aus Sonnenkraft sehr heißer Wasserdampf erzeugt werden, mit dessen Hilfe in einem thermochemischen Prozess synthetischer Kraftstoff erzeugt wird. Petra Franke