Analyse und Vergleich ökologischer und sozioökonomischer Umweltwirkungen verschiedener Kraftstoffvarianten für die Verwendung im Luftverkehr: Masterarbeit

Die Entwicklung neuartiger Antriebskonzepte im Luftverkehr spielt eine zentrale Rolle hinsichtlich der Erreichung der Emissionsreduktionsziele des Flightpath 2050. So sollen bis zum Jahr 2050 pro Personenkilometer die Emissionen an C02 um 75%, an NOx um 90% und an Lärm um 65% reduziert werden. Die Erreichung dieser ehrgeizigen Ziele soll dabei helfen, den globalen Temperaturanstieg auf 1,5 Grad Celsius über dem vorindustriellen Niveau zu begrenzen, wie es im Abkommen von Paris festgelegt ist. Um diese Ziele zu erreichen, bedarf es jedoch eines Umdenkens hinsichtlich der Flugzeugantriebe. Trotz Effizienzsteigerungen von bis zu 2% jährlich und verbesserten Materialzusammensetzungen ist eine Erreichung des Flightpath 2050 unter Verwendung konventioneller kerosinbetriebener Turbinen nicht realistisch. Vielmehr müssen die aktuellen Konzepte weiterentwickelt und neue Konzepte auf Basis von Batterien und Brennstoffzellen erforscht werden. Eine mögliche technologische Weiterentwicklung, ohne große strukturelle Umbauten der Flugzeugarchitektur sowie hohen Investitionen, ist die Verwendung von synthetischen Kraftstoffen wie Power-to-Liquid oder Biokraftstoffen. Diese können konventionelles Kerosin ersetzen und so die Emissionen während des Flugbetriebs reduzieren. Jedoch stellt sich hier die Frage, ob die Verwendung solcher synthetischen Kraftstoffe langfristig zur Zielerreichung des Flightpath 2050 beitragen kann. Zudem ist die Synthese der Kraftstoffe mit hohen Kosten verbunden und kann sich negativ auf die lokale Bevölkerung auswirken, wie es etwa bei der Kultivierung von Pflanzen für die Herstellung von Biokraftstoffen der Fall ist. Daher muss zunächst analysiert werden, welche Kraftstoffalternative vor dem Hintergrund von Nachhaltigkeitsaspekten am besten geeignet ist. Um dies zu untersuchen, bedarf es einer ausführlichen Nachhaltigkeitsbewertung. Vor diesem Hintergrund hat Herr Timo Bley im Rahmen seiner Masterarbeit die Aufgabe, verschiedene Kraftstoffvarianten für die Verwendung im Luftverkehr hinsichtlich ökologischer und sozioökonomischer Umweltwirkungen zu analysieren und zu bewerten. Hierbei soll zunächst der aktuelle Stand der Forschung im Bereich synthetischer Kraftstoffe erläutert und eine Literaturrecherche zur lebenszyklusorientierten Nachhaltigkeitsbewertung durchgeführt werden. Im Anschluss sollen die identifizierten Kraftstoffvarianten hinsichtlich ihrer Produktion und letztlichen Verwendung im Flugbetrieb unter Verwendung geeigneter Software modelliert, analysiert und bewertet werden