Der atmosfair fairfuel Standard

atmosfair fairfuel ist ein Gütesiegel für Power-to-Liquid (PtL) – E-Kerosin für den Flugverkehr. E-Kerosin wird aus synthetischem Rohöl zu kommerziell anwendbarem Jet A1 raffiniert, wobei das Rohöl durch Syntheseverfahren aus den Ausgangsstoffen CO₂ und Wasser unter dem Einsatz von Strom erzeugt wurde. E-Kerosin kann in der bestehenden Luftfahrt-Infrastruktur eingesetzt werden, ohne dass diese modifiziert werden muss, insbesondere die Flugzeuge nicht. Damit hat E-Kerosin das Potential, das CO₂-Problem des Flugverkehrs dauerhaft und ausreichend schnell für die Klimaschutzziele von Paris zu lösen. Um dieses Potential auszuschöpfen bedarf es aus Klimasicht eines integren Einsatzes der PtL-Technologie – dies stellt der atmosfair fairfuel Standard sicher.

Es verbleiben dann noch die stark klimaerwärmenden Non-CO₂-Emissionen des Flugverkehrs, die auch von E-Kerosin zunächst nur reduziert, nicht aber eliminiert werden. Dies ist längerfristig durch optimierte Flugrouten erreichbar[1] aber nicht Gegenstand des fairfuel Standards.

Kriterien / Vergabe:	atmosfair
Form:	Freiwilliger Zusatzstandard
Für:	Produzenten von E-Kerosin
Prüfung:	TÜV oder andere technische Prüfer
Kriterien:	zusätzlicher grüner Strom, nicht fossile CO₂-Quellen, Wasser, ESG für den globalen Süden
Umfang:	Validierung der Anlage, Zertifizierung von Menge und Qualität des Rohöls und des E-Kerosins

Beschränkung auf Flugverkehr

Aufgrund des hohen Energieaufwandes für die Produktion von PtL-Produkten und der zunächst geringen Produktionsmengen beschränkt der atmosfair fairfuel Standard E-fuels auf E-Kerosin und den Einsatz im Flugverkehr (Mittel- und Langstrecke), da es für diesen keine Alternative gibt. Die Nutzung von atmosfair fairfuel im Straßenverkehr ist somit ausgeschlossen.

Hauptziel: Dekarbonisierung des Luftverkehrs

Die atmosfair fairfuel Kriterien stellen sicher, dass die möglichen Treibhausgasreduktionen von E-Kerosin maximal realisiert werden – durch den Einsatz von nicht-fossilen, meist biologischen CO₂-Quellen mit Reststoffcharakter. E-Kerosin-Anlagen nach fairfuel Standard müssen zudem in zunehmendem Umfang Direct Air Capture (DAC) Anlagen für die Bereitstellung von CO₂ einsetzen, um auf Dauer vollständig unabhängig von allen biogenen und Reststoffquellen zu werden. Dazu kommen Zusätzlichkeits- und Regionalitätsanforderungen an die genutzten erneuerbaren Stromquellen, die die Energiewende unterstützen und nicht in Konkurrenz zu dieser stehen.

CO₂

Zulässige CO₂-Quellen sind nicht-fossil und haben Reststoffcharakter. Die Einteilung der Quellen erfolgt in vier Klassen (Direct Air Capture, nachhaltig, bedingt nachhaltig, nicht nachhaltig). Die Filterung von CO₂ aus der Luft (direct air capture, DAC) ist dabei die beste Quelle. Die Beurteilung der Quellen hängt zudem von der Umweltbelastung durch die Vorkette ab und schließt beispielsweise bestimmte Substrate in Biogasanlagen aus, wie z.B. Anbaubiomasse mit Mais. Wenn klimafreundliche Alternativen zur Verfügung stehen, wie z.B. die Stahlproduktion mit grünem Wasserstoff, kommt die Quelle Stahlverkokung nicht in Frage. In der silber-Abstufung des fairfuel Siegels ist aber z.B. CO₂ aus der Zementproduktion als zeitliche befristete Übergangslösung zulässig.

Bei Nutzung von CO₂ aus fossilen Quellen kann maximal eine Reduktion der Treibhausgasemissionen von 50% erreicht werden, da das CO₂ im Vergleich zum rein fossilem Status quo (siehe Szenario 1) nun zumindest ‚doppelt‘ verwendet wird. Dabei wird aber weiterhin fossiles CO₂ aus der Erde in die Atmosphäre eingebracht (siehe Szenario 2), was also die Klimaziele verfehlt. Bei DAC oder biogenem CO₂ lässt sich dagegen ein kurzfristiger CO₂-Kreislauf erreichen, (Szenario 3), da hier das atmosphärische CO₂ mittels Pflanzen oder Technologie aus der Atmosphäre entnommen und dann zu E-Kerosin verarbeitet wird. Dies ist das einzige Szenario, in dem kein fossiles CO₂ für die Produktion von E-Kerosin zur Anwendung kommt und in die Atmosphäre gelangt. Daher leitet der atmosfair fairfuel Standard seine Kriterien für fairfuel aus diesem Szenario ab.

Strom

Der Strombezug für die Syntheseanlage darf nicht zu Lasten der Energiewende und der Klimaziele von Paris gehen, mit der dabei angestrebten Dekarbonisierung. Daher muss für atmosfair fairfuel der Strom nicht nur zu 100% erneuerbar sein, sondern muss zudem zusätzlich sein. Dies bedeutet

• finanzielle Zusätzlichkeit, also den Ausschluss von Förderungen wie EEG,
• Initiierungs-Zusätzlichkeit, also den Ausbau von neuen Stromquellen oder den Erhalt von unrentablen Post-EEG Anlagen, sowie
• Zusätzlichkeit durch langfristige direkte Abnahmeverträge (PPA) mit z.B. den Windparkbetreibern und schließlich Lokalität.

Regionalität und Systemdienlichkeit: Die Stromquellen müssen sich im Umkreis von 150 km um die PtL-Anlage befinden. Zudem muss die E-Kerosin-Anlage in der Lage sein, bei Steuerung des Netzbetreibers die Leistung zu drosseln, um das Netz bei Bedarf zu entlasten.

Bei Standorten im Nicht-EU-Ausland muss die PtL-Anlagenbetreiberin der lokalen Bevölkerung zusätzlich zur E-Kerosinanlage bei Bedarf Strom zu sozialverträglichen Preisen zur Verfügung stellen.

Wirtschaftlichkeit und Machbarkeit, Markthochlauf

Die atmosfair-Kriterien verlangen von Anlagenbetreibern zwar erhöhten Aufwand bei der Planung, führen aber nicht automatisch zu höheren Kosten. Im Gegenteil können die Kosten langfristig gegenüber anderen Szenarien sinken, wenn die Verfügbarkeit von CO₂ und Strom als Hauptressourcen in der fairfuel Variante auch bedeuten, unabhängiger von externen Risikofaktoren zu werden und einen stetigen Betrieb der Anlage gewährleisten zu können.

Zusammenfassend gilt, dass sich die fairfuel Kriterien oft bezahlt machen können. Zudem hält das atmosfair-Silber Zertifikat die Einstiegsbarrieren niedrig. Insgesamt gefährden diese Kriterien damit auf absehbare Zeit nicht den Markthochlauf von PtL-Kerosin.

Ausreichend CO₂-Quellen für den Flugverkehr verfügbar

Die Nachhaltigkeit von PtL erfordert neben den Umweltstandards auch die Beachtung der wirtschaftlichen Seite. Neben den bereits angesprochenen Kosten ist dabei sicherzustellen, dass die nach diesem Standard zulässigen CO₂-Quellen in ausreichendem Maße verfügbar sind.

atmosfair hat deswegen für den Weltluftverkehr den CO₂-Bedarf für die PtL-Produktion ermittelt und diesen mit den verfügbaren Mengen aus Quellen der Kategorien A und B (nachhaltig und bedingt nachhaltig) dieses Standards verglichen. Es zeigt sich, dass heute global ausreichend Reststoff-CO₂-Quellen zur Verfügung stehen, mit einem Schwerpunkt im Bereich Abfallbiomasse, um den Weltluftverkehr vollständig mit nachhaltigem PtL zu versorgen. Je schneller der Flugverkehr zukünftig wächst, desto schneller muss der Umstieg auf Direct Air Capture erfolgen.  Die atmosfair Kriterien vereinen hier die Notwendigkeit aus Umweltsicht schnell auf DAC umzusteigen mit der wirtschaftlichen Notwendigkeit, ausreichend sichere CO₂-Quellen für den nötigen Markthochlauf von E-Kerosin zu nutzen.

[1]  Für die Wirkung von E-Kerosin auf Non-CO₂-Effekte des Flugverkehrs und die Bedeutung für den Klimaschutz siehe das gesonderte atmosfair-Papier „E-Kerosin: Non-CO2 Effekte und knappe Energieressourcen – Sorgenfrei fliegen?“