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Wie fliegen wir klimaschonend? – #Zukunftsenergie Nachhaltiges Kerosin

Das Wissenschaftsjahr 2025 – Zukunftsenergie des Bundesministeriums für Bildung, Forschung, Technologie und Raumfahrt widmet sich den Lösungen und Ideen der Energieforschung. Für uns am größten Forschungsinstitut für Solarenergie in Europa gehört das seit 1981 zu unserer DNA. Deshalb haben wir unsere Kolleginnen und Kollegen gefragt, welche #Zukunftsenergie eine besondere Rolle in ihrem Arbeitsalltag spielt. In dieser Blogserie stellen wir unsere Forschenden, ihre Projekte und ihren persönlichen Blick auf Energie und die Energiewende vor.

Dr. Franz Mantei ist Projektmanager und forscht derzeit an einem neuen Herstellungsprozess für nachhaltigen Flugkraftstoff (engl. Sustainable Aviation Fuel, SAF). Er untersucht, wie man dieses nachhaltige Kerosin effizient und möglichst günstig herstellen kann. Außerdem betrachtet er das Potenzial fürs Klima. Neben der direkten CO2-Einsparung durch den grünen Kraftstoff kann CO2 auch indirekt eingespart werden. Weil SAF viel reiner ist als herkömmliches Kerosin, entstehen fast keine Kondensstreifen in der Luft, die ebenfalls die Atmosphäre aufwärmen.


Dr. Franz Mantei
Projektleiter »Syntheseprodukte: Trennverfahren und Produktionstechnologien« am Fraunhofer ISE


In welchem Projekt arbeitest du gerade und welchen Beitrag leistet es im Hinblick auf Zukunftsenergien?

Das Projekt heißt »SAFari« – und manchmal fühlt es sich wirklich wie eine aufregende Reise hin zum nachhaltigen Fliegen an.

Die Luftfahrt trägt mit fast 950 Megatonnen CO2 im Jahr 2023 erheblich zur steigenden CO2-Konzentration in der Atmosphäre bei. Nachhaltige Flugtreibstoffe bieten also einen entscheidenden Hebel, die CO2-Emissionen zu reduzieren.

Alternativ zur Herstellung aus Biomasse, Siedlungsabfällen und Speiseresten kann nachhaltiger Flugzeugkraftstoff auch aus erneuerbaren Energien, Wasser und CO2 hergestellt werden. Dabei wird via Wasserelektrolyse aus Wasser und Strom Wasserstoff hergestellt. Dieser grüne Wasserstoff wird mit CO2, welches bspw. aus der Luft abgetrennt wird, in Methanol und anschließend in Flugzeugkraftstoff umgewandelt.

Im SAFari Projekt untersuchen wir diesen »Wasserstoff-zu-Methanol-zu-SAF«-Prozess mit dem Ziel, möglichst viel SAF mit möglichst wenig Wasserstoff und CO2 herzustellen. Wir entwickeln und optimieren den Prozess, indem wir ihn einerseits am PC simulieren und andererseits Experimente im Labor und in einer Pilotanlage durchführen.

Das Fraunhofer ISE hat eine Pilotanlage zur Herstellung von nachhaltigem Kerosin aus Methanol designt und getestet. © Fraunhofer ISE

Schließlich streben wir eine international anerkannte Marktzulassung des SAF bei der internationalen Standardisierungsorganisation ASTM (=American Society for Testing and Materials) an. Das würde dazu führen, dass unser SAF mit einer geringen (und später mal ohne) Beimischung von herkömmlichem Kerosin in Flugzeugen eingesetzt werden darf. Natürlich sind wir am ISE kein Kraftstoff-Hersteller: Wir wollen die technologische Machbarkeit und Reproduzierbarkeit im industriell relevanten Maßstab demonstrieren. Unser Ansatz kann dazu beitragen, fossile Kraftstoffe im Flugverkehr vollständig zu ersetzen und den CO2-Fußabdruck von Flugtreibstoffen auf wirtschaftlich vertretbare Weise erheblich zu reduzieren.


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Im Rahmen der WOCHE DES WASSERSTOFFS 2025 veranstaltete die Fraunhofer Academy gemeinsam mit verschiedenen Fraunhofer-Instituten fünf Learning Lunches zu spannenden Fragen rund um Wasserstoff. Am 24.06.2025 drehte sich alles rund um die Luftfahrt und nachhaltige Alternativen zu fossilen Brennstoffen für Flugzeuge.

 Für welche Zukunftstechnologie kannst du dich begeistern? Warum?

Abseits von SAF interessiere ich mich auch sehr für nachhaltige Gebäude, welche bspw. auf Holz, Lehm oder Stroh basieren und neben der CO2-Einsparung einen sehr positiven Effekt auf das Raum- und damit auch das Lebensklima haben.

Warum hast du dich für die Energieforschung entschieden?

Ich wusste schon recht früh, dass ich irgendwann mit erneuerbaren Energien arbeiten möchte und selbst einen Beitrag zur Transformation hin zu einer Kreislaufwirtschaft leisten möchte. Dass sich meine Arbeit in Richtung Chemie, der Speicherung von erneuerbarem Strom in flüssigen und gasförmigen Energieträgern entwickeln wird, hätte ich mir nie vorstellen können, da das zu Schulzeiten nicht meine Stärke war. Mit einem neuen Blickwinkel auf die Chemie und die Verfahrenstechnik hat sich mein Verständnis und Interesse aber schlagartig geändert und heute erfinde ich selbst neue chemische Herstellungsverfahren und habe großen Spaß daran.

Welche Fake News zur Energiewende ärgert dich am meisten? Welchen wissenschaftlichen Fakt zur Energiewende sollte jeder/jede kennen?

Am meisten ärgert mich, wenn öffentlich sichtbare Persönlichkeiten den wissenschaftlich belegten Klimawandeln anzweifeln oder verharmlosen, da es „gerade sehr kalt ist“ oder „es schon immer Klimaveränderungen gab“. Die Änderungen zeigen sich im Mittel und den Extremen der letzten Jahre und Jahrzehnte, nicht heute Morgen oder vor einer Woche. (Hier gibt der Spiegel Tipps, wie man diesen Behauptungen Paroli bieten kann.) Wissenschaftliche Fakten, die jeder zur Energiewende kennen sollte, sind die EnergyCharts von meinen Kollegen Bruno Burger und Leonhard Probst, welche hochaufgelöst und übersichtlich die zeitliche Stromzusammensetzung darstellen. Daran kann man wunderbar den steigenden Anteil an erneuerbaren Energien oder den Einfluss von Wetterereignissen auf Wind und Solarenergie nachverfolgen.

Was gibt dir persönlich Energie?

  • Meine Kinder, meine Frau und meine Freunde
  • Die Natur in und um Freiburg herum
  • Das Wissen, dass ich mit so viel Lebenszeit, die ich in meine Arbeit investiere, meinen eigenen Überzeugungen nachkommen kann
  • Gute Ideen
  • Und ab und zu ein Stück Zartbitterschokolade

Titelbild: © iStock / kckate16

 

 

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