Grünes Fliegen: Wasserstoff als Alternative zu erdölbasiertem Kerosin?

Die Deutsche Gesellschaft für Sonnenenergie e.V. hat kürzlich einen Beitrag mit der Überschrift „Geht umweltfreundliches Fliegen?“ veröffentlicht. Der Kontext ist nicht Peak Oil, sondern das Thema klimafreundliches, CO2-neutrales Fliegen. Aber für die Frage „Was sind die stofflichen Alternativen zum Erdöl?“ ergeben sich im Klimaschutz ähnliche Überlegungen wie beim Thema Peak Oil, weshalb wir die Frage hier aufgreifen.

Zunächst kurz zum Inhalt des Textes. Es geht um ein norwegisches Projekt bei dem CO2, Wasser und 100% Erneuerbarer Strom genutzt werden sollen, um in einer Modellanlage ab 2023 pro Jahr 10 Millionen Liter Treibstoff für Flugzeuge zu produzieren.

Angenommen der gesamte weltweite Flugverkehr soll von erdölbasierten Treibstoffen auf wasserstoffbasierten Treibstoffe umgestellt werden, um welche Größenordnungen handelt es sich und ist die Umstellung realistisch?

Im Jahre 2019 wurden nach Informationen des US Department of Energy ca. 1.600 Millionen Liter Flugzeugtreibstoff pro Tag verbraucht. Hochgerechnet auf ein Jahr sind das 1.600 Millionen Liter/Tag x 365 Tage = 584.000 Millionen Liter/Jahr. Die in dem Text erwähnte Anlage produziert 10 Millionen Liter im Jahr. Es bräuchte also weltweit ca. 58.400 Anlagen dieses Typs, um ausreichend Treibstoff zu produzieren.

Der vermutlich wichtigste Produktionsfaktor ist die Energie, die zur Produktion des Treibstoffs benötigt wird. Diese soll aus Eneuerbarem Strom, genauer aus Strom aus Wasserkraft stammen. Norwegen ist ein Sonderfall, was die Energiegewinnung betrifft. Der Anteil der Erneuerbaren Energien am gesamten Energieverbrauch betrug schon im Jahr 2015 ca. 57,8%. Und 93% des Stroms wurde aus Wasserkraft gewonnen. (Quelle) Seit 2014/2015 hat sich Norwegen allerdings auch von einem Stromexporteur zu einem Stromimporteur entwickelt. 2019 wurde erstmals seit 2010 wieder Strom importiert. (Quelle) Ob das ein einmaliger Effekt war oder eine Trendwende ankündigt, wird sich in den nächsten Jahren zeigen. Hier dienen diese Zahlen nur, um die tatsächlichen und potentiellen Größenordnungen abzuschätzen. Der norwegische Eigenverbrauch lag 2019 bei 133,5 TWh. Der eingangs erwähnte Text nennt für die Produktion des Wasserstofftreibstoffs als einzige Größenordnung des Stromverbrauchs 17 kWh pro Liter für die Elektrolyse von Wasserstoff. Der Autor merkt selbst kritisch an, dass damit bzgl. des Stromverbrauchs in diesem Modellprojekt nicht alle Fragen beantwortet werden, ihm aber weitere Informationen nicht zur Verfügung standen. Orientieren wir uns also an diesem (minimalen) Stromverbrauch für den Wasserstoff-Flugtreibstoff. Für 10 Millionen Liter werden 170 Millionen kWh oder 0,17 TWh Strom benötigt. Für 584.000 Millionen Liter/Jahr bräuchte es 0,017 TWh pro 1 Millionen Liter pro Jahr = 9.928 TWh Strom.

In 2017 lag der weltweite Stromverbrauch bei 21.372 TWh (Quelle). Der Anteil der Erneuerbaren Energien an der Stromerzeugung lag bei 6.191 TWh (Quelle). Von diesen waren 65% oder 4.037 TWh aus Wasserkraft (Quelle). Mit anderen Worten: Um den jetzigen Energiebedarf für das Fliegen durch Wasserstoff nach der erwähnten Technologie zu ersetzen, bräuchte es nahezu die Hälfte des aktuell weltweiten Strombedarfs oder fast doppelt so viel Strom aus Erneuerbaren Energien wie aktuell weltweit erzeugt wird. Wobei zu berücksichtigen ist, dass der Großteil des Erneuerbaren Stroms aus Wasserkraft stammt, die sich nicht ohne Weiteres vervielfachen lässt.

Anzumerken ist darüber hinaus, dass die Prognosen des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) aus dem Jahr 2019 für die weltweite Entwicklung des Flugverkehrs unter Berücksichtigung der Kapazitätsbeschränkungen bei den Flughäfen und Flugzeugflotten von einem jährlichen Wachstum des Passagieraufkommens um rund 3,7% für die nächsten zwanzig Jahre annehmen, was bezogen auf die Zahlen von 2016 mehr als einer Verdoppelung bis 2040 entspricht. (Quelle)

Weitere Quellen:

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