Können andere Kraftstoffe den Bedarf decken, wenn die Lieferungen von Flugkraftstoff knapp werden?

Unterstützen Sie die Arbeit von CleanTechnica durch eine Substack-Abonnement, auf Patreon oder über Stripe. Helfen Sie uns dabei, trotz der Herausforderungen durch KI zur Inhaltsextraktion, antisoziale Medien, Inflation und andere Hindernisse wöchentlich hochwertige, originelle Inhalte zu veröffentlichen. Neue Forschung bewertet das Potenzial von fünf Flugkraftstoffen zur Verringerung von Störungen in der Lieferkette Von Anna Squires, NLR Enges Angebot an Flugkraftstoff sowie eine steigende Nachfrage nach diesem verschärfen das Interesse an einer Flugkraftstoffmischung, die über Jet A und A-1 hinausgeht – die weltweit am häufigsten verwendeten Flugkraftstoffe. Nun haben Forscher des National Laboratory of the Rockies (NLR) neue Studien veröffentlicht, in denen das Potenzial von fünf neuartigen Kraftstoffen bewertet wird. Der Leitbericht mit dem Titel „An Overview of Potential Future Aviation Energy Carriers“ wurde von der National Aeronautics and Space Administration (NASA) finanziert und untersucht das Produktionspotenzial von fünf Kraftstoffen: SAF, flüssiges Wasserstoff, verflüssigter Erdgas, verflüssigtes Ethan sowie Jet X. Alternative zu Jet A und A-1 Verschiedene Hindernisse, von höheren Preisen bis hin zu Infrastrukturproblemen, haben die Einführung neuer Flugkraftstoffe verlangsamt. Dennoch haben sie alle einen gemeinsamen Vorteil: Sie können mithilfe inländischer Rohstoffe und Elektrizität statt importiertem Öl hergestellt werden, wodurch die Luftfahrtindustrie sowie Reisende vor steigenden Kosten aufgrund von Schwankungen in der Lieferkette geschützt werden. „Es wird erwartet, dass die Nachfrage nach Flugkraftstoff bis 2050 von etwas über 100 Milliarden Gallonen im Jahr 2025 auf 165 Milliarden Gallonen ansteigen wird“, sagte Kristi Moriarty, leitende Forscherin für Fahrzeug- und Infrastrukturanalysen bei NLR, die die Studie durchgeführt hat. „Durch weitere Forschungen zu neuen Energieträgern könnten wir der Luftfahrtindustrie die Flexibilität verschaffen, die sie benötigt, um diesen steigenden Anforderungen gerecht zu werden – und zwar mit inländisch hergestellten Kraftstoffen statt importierten.“ Unten finden Sie die wichtigsten Erkenntnisse zu jedem neuen Flugkraftstoff. SAF Von allen in dem Bericht untersuchten potenziellen Brennstoffen ist SAF bereits ein kommerziell verfügbarer Ersatz für Flugkraftstoff, der bis zu 50 Prozent des für herkömmliche Flugzeuge benötigten Jet A ersetzen kann. Im Gegensatz zu Jet A wird der größte Teil von SAF jedoch aus Fetten, Kochölen, Fetten und Alkohol hergestellt, wobei derzeit Methoden entwickelt werden, um ihn aus Biomasse, Algen und sogar städtischem Abfall zu produzieren. Obwohl SAF seit 2016 im Handel erhältlich ist, macht es nur 1 % des weltweit verbrauchten Jetkraftstoffs aus. Die Verbreitung wird durch seinen höheren Preis behindert – dieser ist nur selten unter 6 Dollar pro Gallone gefallen – sowie durch die begrenzte Anzahl an Biorefinanien, die es herstellen können. Doch da die Preise für Jet A und A-1 auf 4 Dollar pro Gallone und mehr steigen, verringert sich der Preisdifferenz zwischen den beiden Kraftstoffen. Forscher der NLR gehen davon aus, dass die weltweite Nachfrage nach Flugkraftstoff bis 2050 auf 165 Milliarden Gallonen pro Jahr ansteigen könnte. Es stehen potenziell genügend Rohstoffe, auch als Ausgangsstoffe bezeichnet, für Zwecke der Biorefinierung zur Verfügung, um 80 Prozent dieses Bedarfs zu decken – also 132 Milliarden Gallonen SAF pro Jahr. Doch wenn SAF den zukünftigen Bedarf an Flugkraftstoff decken soll, benötigt es die Unterstützung vieler Interessengruppen sowie weitere Anstrengungen zur Kostensenkung. Der Herstellungspreis von SAF auf dem Niveau von Jet A oder A-1 heute zu halten, wäre äußerst schwierig: Niedrigere Kapital- und Betriebskosten für neue Anlagen sowie Umwandlungen von Raffinerien sowie ausreichende Rohstoffe wären alle notwendig, um den Kraftstoff in großem Maßstab herzustellen. „Der Markt für Transportkraftstoffe ist global und umfasst viele Akteure, einschließlich Regierungen“, sagte Moriarty. „Die Entscheidungen auf diesen Ebenen können die Entscheidungen der Kraftstoffhersteller beeinflussen – ob sie neue SAF-Anlagen bauen oder nicht, ob sie in neue Produktionswege investieren oder nicht. Wenn SAF künftige Nachfragen decken soll, müssen wir eine beschleunigte Umsetzung auf beiden Gebieten sehen.“ Fallstudie: Das Potenzial Neuenglands für die SAF-Produktion Die Massachusetts Port Authority hat kürzlich NLR mit Finanzmitteln ausgestattet, um zu untersuchen, ob SAF in New England hergestellt, gemischt und verteilt werden kann, um zehn Flughäfen in New England zu unterstützen. Forscher untersuchten lokale Rohstoffe, schätzten die Menge an SAF, die produziert werden könnte, sowie den Verkaufspreis und ermittelten, wo SAF für kommerzielle Zwecke mit Jet A gemischt werden könnte. Sie stellten fest, dass New England über ausreichende Rohstoffe verfügt, um SAF herzustellen, mit der Möglichkeit, jährlich bis zu 850 Millionen Gallonen Benzinäquivalent zu produzieren. Zusammenfassung ansehen > Vollständigen Bericht lesen > Flüssiges Wasserstoff, verflüssigtes Erdgas und verflüssigter Ethan Flüssiges Wasserstoff, verflüssigtes Erdgas (LNG) und verflüssigter Ethan bilden eine Gruppe von „kryogenen Brennstoffen“: Brennstoffe, die in isolierten Tanks aufbewahrt werden, meist bei niedrigen Temperaturen, um ihren flüssigen Zustand beizubehalten. Kryogene Kraftstoffe sind keine sofort einsetzbaren Lösungen für Flugzeuge. Flughäfen müssten neue Betankungsinfrastrukturen einrichten, und Hersteller müssten neue Flugzeuge mit Wasserstoff-, LNG- oder Ethan-Antrieb auf den Markt bringen. Es wären internationale Standards erforderlich, um kryogene Kraftstoffe sicher zu handhaben und abzufüllen. Doch diese Brennstoffe bringen auch zahlreiche Vorteile mit sich: Flüssiges Wasserstoff ist umweltfreundlich und speichert im Verhältnis zu seinem Gewicht eine große Menge an Energie. Mehrere Unternehmen haben bereits mit der Entwicklung von wasserstoffbetriebenen Flugzeugen sowie Antriebssystemen für Kurzstrecken- und Regionalflüge begonnen, und die Federal Aviation Administration (FAA) arbeitet mit dem NLR zusammen, um sich auf einen erwarteten Anstieg der Nachfrage nach Wasserstoffkraftstoff an Flughäfen vorzubereiten. LNG kann aus reichlich vorhandenem inländischem Erdgas und Biomethan zu günstigeren Kosten als Jet A hergestellt werden. Obwohl flüssiger Ethan selten zur Antriebsfunktion verwendet wird, weist er eine höhere Energiedichte als flüssiger Erdgas auf und seine Produktion nimmt stetig zu. „Kryogene Kraftstoffe bieten der Luftfahrtindustrie langfristige Möglichkeiten“, sagte Moriarty. „Es lohnt sich, sie zu erforschen, denn sie könnten dazu beitragen, unsere Kraftstoffversorgung durch inländische Energiequellen zu diversifizieren, was wichtige Auswirkungen auf unsere Energiesicherheit sowie auf die Preise hat, die Fluggesellschaften und Verbraucher zahlen müssen.“ Jet X Jet X befindet sich noch in der Anfangsphase der Forschung, und verschiedene Chemieverbindungen aus flüssigen Kohlenwasserstoffen werden derzeit untersucht. Die Forscher arbeiten daran, neue Kraftstoffchemien zu finden, die den Kraftstoffverbrauch senken, giftige Aromaten beseitigen, die lokale Luftqualität in der Umgebung von Flughäfen verbessern und die Entstehung von Kondensstreifen verringern können. Um die Kompatibilität mit Flughafen- und Flugzeugausrüstung nachzuweisen, wären umfangreiche, langfristige Forschungen zu den Materialien, Flugzeugen und Infrastrukturen von Jet X erforderlich. Die NLR-Forschung beschäftigt sich mit Kraftstoffen Da die Preise für Jet A steigen und die Verfügbarkeit schwankt, könnte eine Erhöhung der Produktion neuer Flugkraftstoffe dazu beitragen, den inländischen Markt zu stabilisieren. Die Forscher am NLR arbeiten aktiv daran, diese neuen Kraftstoffe für den Einsatz zuzulassen. Die Forscher im Bereich Kraftstoffe und Verbrennung nutzen das „virtuelle Düsentriebwerk“ des NLR, um äußerst detaillierte Simulationen darüber zu erstellen, wie sich neue Jet-Kraftstoffchemien verhalten – was die Produktion und Zertifizierung neuer synthetischer Kraftstoffe beschleunigen kann. Gegen Forschungen zur fortschrittlichen Luftmobilität – bei der Flugzeuge eingesetzt werden, die weniger oder gar kein Kerosin benötigen – wird ebenfalls im Labor Widerstand geleistet. Forschungsteams helfen dabei, den Luftfahrtsektor auf das Aufkommen dieser fortschrittlichen Luftmobilität vorzubereiten, indem sie Entwürfe für Vertiports für fortschrittliche Flugzeuge wie elektrische Flugzeuge mit vertikalem Start und Landen (eVTOL) entwickeln, Antriebssysteme für elektrische Passagierflugzeuge konstruieren sowie ultraeffiziente Leistungselektronik entwerfen, die es Flugzeugen ermöglicht, mit weniger Treibstoff weiter zu fliegen. Durch weitere Forschung können Wissenschaftler dazu beitragen, die Kosten zu senken und die Produktion auszubauen, um neue Kraftstoffe auf den Markt zu bringen – und so Impulse für die Zukunft des Fliegens zu schaffen. Arbeiten Sie mit NLR zusammen, um die Zukunft der Energie im Luftverkehr zu erforschen. Entdecken Sie relevante Forschungsarbeiten von NLR zum Transport und zur Mobilität und melden Sie sich für den Newsletter zu diesen Themen an, um stets über die neuesten Entwicklungen informiert zu bleiben. 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