Neue Studie: Methanol als Baustein für klimaneutrale Luftfahrt
Eine neue Studie kommt zu dem Ergebnis, dass grünes Methanol in einem weitgehend elektrifizierten Energiesystem eine wichtige Rolle für die Luftfahrt übernehmen könnte. Demnach wäre ein methanolbasierter Ansatz nur geringfügig teurer als ein wasserstoffbasiertes System, würde jedoch den Ausbau komplexer Wasserstoffinfrastrukturen reduzieren.
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Eine neue Studie der Technischen Universität Berlin und des schwedischen Forschungsinstituts RISE sieht grünes Methanol als vielversprechende Ergänzung für die Energiewende. Nach den Modellrechnungen könnte Methanol insbesondere dort eingesetzt werden, wo eine direkte Elektrifizierung technisch oder wirtschaftlich kaum möglich ist. Dazu zählen vor allem die Luftfahrt, die Schifffahrt sowie einzelne Industrieanwendungen. Im Vergleich zu einem auf Wasserstoff basierenden Energiesystem würde ein methanolbasierter Ansatz die Gesamtkosten nach Berechnungen der Forschenden lediglich um rund 2,4 Prozent erhöhen. Dafür könnte auf einen großflächigen Ausbau neuer Wasserstofftransport- und Speicherinfrastrukturen weitgehend verzichtet werden.
Europäisches Energiesystem als Grundlage der Analyse
Die Ergebnisse stammen aus der im Fachjournal Joule veröffentlichten Studie A minimal methanol backstop for high-electrification scenarios. Darin simulierten die Forschenden ein klimaneutrales europäisches Energiesystem mit 100 Modellregionen. Ausgangspunkt ist die Annahme, dass Verkehr, Gebäude und große Teile der Industrie künftig weitgehend elektrifiziert werden. Für Anwendungen mit besonders hohem Energiebedarf oder hohen Anforderungen an die Energiedichte untersuchten die Forschenden verschiedene Alternativen zu Wasserstoff und Erdgas.
Für die Luftfahrt besitzt die Studie besondere Relevanz. Während Kurzstreckenflüge langfristig teilweise elektrifiziert werden könnten, gilt dies für Langstrecken aufgrund der erforderlichen Energiedichte von Batteriesystemen derzeit als unrealistisch. Deshalb untersuchten die Forschenden, ob aus grünem Methanol hergestelltes synthetisches Kerosin eine wirtschaftlich tragfähige Alternative darstellen könnte.
Luftfahrt zählt zu den wichtigsten Einsatzbereichen
Nach den Berechnungen bleibt die Luftfahrt auch in einem stark elektrifizierten Energiesystem einer der größten Abnehmer flüssiger Energieträger. Methanol wird dabei nicht direkt als Flugkraftstoff genutzt, sondern dient als Ausgangsstoff für die Herstellung synthetischen Kerosins. Gemeinsam mit der Schifffahrt und der chemischen Industrie gehört die Luftfahrt zu den wichtigsten Einsatzfeldern des Energieträgers. Im untersuchten Standardszenario werden jährlich rund 1.189 Terawattstunden Methanol benötigt, von denen etwa 94 Prozent aus biogenen Quellen stammen.
Die Modellrechnungen zeigen außerdem, dass Methanol gegenüber Wasserstoff praktische Vorteile besitzt. Als Flüssigkeit lässt es sich einfacher lagern, transportieren und in bestehende Infrastrukturen integrieren. Dadurch könnten umfangreiche Investitionen in Wasserstoffpipelines und Untergrundspeicher teilweise vermieden werden. Selbst im Szenario ohne überregionale Wasserstoff- und Erdgasnetze steigen die Gesamtkosten nach Angaben der Forschenden lediglich um rund 2,4 Prozent. Je nach Annahmen der Sensitivitätsanalysen liegt der Kostenaufschlag zwischen 1,8 und 5,4 Prozent.
Die Autorinnen und Autoren betonen jedoch, dass Methanol nicht als Ersatz für die Elektrifizierung gedacht ist. Vielmehr soll es die verbleibenden Anwendungen versorgen, die sich auf absehbare Zeit nicht sinnvoll elektrifizieren lassen. Gerade für die internationale Luftfahrt könnte grünes Methanol damit künftig ein wichtiger Baustein auf dem Weg zu einer klimaneutralen Energieversorgung werden.