This paper examines the technical challenges and safety aspects on board the ship when using alternative fuels in maritime transport and compares their use in fuel cells and combustion engines. It also looks at GHG and pollutant emissions as well as costs and possible necessary adaptations during operation.
This paper examines the life cycle emissions of alternative fuels in maritime transport.
This paper presents various fuel options in maritime transport, examines their production processes, sustainability aspects, infrastructure requirements, production costs and looks at the energy required for production.
Um den Seeverkehr langfristig zu dekarbonisieren, bedarf es eines Mixes an Maßnahmen, die dazu beitragen, Treibhausgasemissionen zu reduzieren. Ein erster Schritt ist eine energieeffiziente Betriebsweise der Schiffe zur Senkung des Kraftstoffbedarfs. Zur Erreichung der Treibhausgasneutralität kommt man aber an alternativen Kraftstoffen nicht vorbei; die vorliegenden Kurzpapiere stellen verschiedene Kraftstoffoptionen vor und beleuchten ihre Treibhausgasminderungspotenziale sowie technische Aspekte der Herstellung und Verwendung an Bord.Zudem wurden verschiedene regulatorische Möglichkeiten zur Förderung von RFNBO modelliert und im Abschlussbericht festgehalten.
Die Erzeugung von Kraftstoffen mittels grünen Stroms („Power-to-Liquids“) gilt als Schlüsseltechnologie für einen Luftverkehr ohne fossiles, klimaschädliches Kerosin. Das immense Potenzial in technischer, ökonomischer sowie ökologischer Hinsicht fasst das Hintergrundpapier „Power-to-Liquids – A scalable and sustainable fuel supply perspective for aviation“ zusammen. Bereits 2016 hatten Bauhaus Luftfahrt (BHL) und Ludwig-Bölkow-Systemtechnik (LBST) im Auftrag des Umweltbundesamts ein Hintergrundpapier zu strombasierten Kraftstoffen verfasst („Power-to-Liquids – Potentials and Perspectives for the Future Supply of Renewable Aviation Fuel“) und damit dazu beigetragen, Power-to-Liquids ( PtL ) in der Diskussion um eine erneuerbare Kraftstoffversorgung des Luftverkehrs zu verankern. Die industrielle Produktion dieser auch als „e-fuels“ oder „e-kerosene“ bezeichneten Kraftstoffe ist mittlerweile in greifbare Nähe gerückt und PtL gilt als wichtige Option, um die Luftfahrt bis Mitte des Jahrhunderts CO 2 -neutral zu gestalten (wenngleich durch verbleibende Nicht-CO 2 -Effekte kein klimaneutrales Fliegen durch PtL möglich ist). Die 2022 erschienene, aktualisierte Version des Hintergrundpapiers erläutert die Grundprinzipien gängiger PtL-Herstellungsrouten und zieht einen Vergleich mit konkurrierenden Kraftstoffoptionen hinsichtlich verschiedener Nachhaltigkeitsaspekte. Des Weiteren wird neben wirtschaftlichen Betrachtungen die technische Eignung von Power-to-Liquids, der Einfluss von synthetischen Kraftstoffen auf Schadstoffemissionen und die Klimawirkung auf Reiseflughöhe durch verringerte Partikelemissionen sowie ein potenzieller Hochlauf von PtL-Produktionskapazitäten diskutiert. Das Hintergrundpapier zeigt: Um nachhaltige PtL-Kraftstoffe in den benötigten Mengen herzustellen, muss auf erneuerbaren Strom aus Sonnen- und Windenergie in entsprechend großen Mengen zurückgegriffen werden sowie auf umfangreich verfügbare erneuerbare Kohlenstoffquellen. Während frühe PtL-Projekte voraussichtlich meist auf biogene CO 2 -Quellen (zum Beispiel aus Biogasanlagen) zurückgreifen werden, kommt der Extraktion von atmosphärischem CO 2 über DAC-Technologien (Direct Air Capture) im weiteren Hochlauf von PtL eine Schlüsselrolle zu, um in Zukunft große Mengen e-fuels erzeugen zu können. Die Luftfahrbranche erhält durch PtL die Möglichkeit, weitgehend CO 2 -neutral zu werden und auch die Nicht-CO 2 -Effekte des Fliegens auf das Klima in gewissem Umfang zu minimieren. Für ein wirklich klimaneutrales Fliegen ist jedoch neben der CO 2 -Neutralität eine vollständige Eliminierung der Nicht-CO 2 -Effekte notwendig, was nach derzeitigem Forschungsstand durch PtL nicht möglich ist. Zu diesen „Nicht-CO 2 -Effekten“ zählen Emissionen von Partikeln, Wasserdampf, Schwefel- und Stickoxiden. Sie sind in Reiseflughöhe für die Bildung von Kondensstreifen verantwortlich, nehmen aber auch Einfluss auf die Konzentrationen einiger atmosphärischer Gase, wie zum Beispiel Ozon und Methan und tragen so zur Erderwärmung bei.