9.2 Wie werden SAF hergestellt?

Im Folgenden werden grundlegende Prinzipien der wichtigsten, bereits zugelassene Produktionsverfahren zur Herstellung von biobasiertem SAF erläutert. Eine vollständige und aktuelle Übersicht über die bisher von der American Society for Testing and Materials (ASTM) zugelassenen Produktionsverfahren findet man bei der ICAO: https://www.icao.int/environmental-protection/GFAAF/Pages/Conversion-processes.aspx.

HEFA-Verfahren

für die Herstellung des Kraftstoffes können alle pflanzlichen Öle oder tierischen Fette eingesetzt werden. Aber auch ein Verfahren, das auf Algen basiert ist, bereits zugelassen. Im großen Maßstab werden bereits heute vor allem von der finnischen Firma Neste: https://www.neste.com/products/all-products/saf/raw-materials gebrauchte Speiseöle (z.B. Frittierfett) und tierische Fette aus Schlachtabfällen zur Herstellung von Biodiesel bzw. Biokerosin verwendet.

Verfahrensschritte

Fließbild HEFA-Verfahren

Fischer-Tropsch Synthese aus Biogas

Um aus Siedlungsabfällen oder forst- und landwirtschaftlichen Reststoffen einen Kraftstoff herstellen zu können, müssen die Feststoffe zunächst einmal in ein Gas verwandelt werden. Dieser Prozess findet in Biogasanlagen statt und wurde ausführlich im Kapitel 8 dieses Lernangebots erläutert.

 Die weiteren Schritte der Verflüssigung des Gases werden in der folgenden Tabelle kurz erläutert.

Alcohol-to-Jet

Um einen Flugkraftstoff aus Alkohol zu erzeugen, muss zunächst Ethanol oder Butanol aus Zucker hergestellt werden. Das geschieht mittel Fermentierung (Bioethanolherstellung), wie in Kapitel 2.1 des Lernangebots Zukunftsweisende Kraftstoffe der HOOU-Plattform ausführlich erläutert.

Die eigentlichen Schritte des Alkohol-to-Jet Verfahrens werden in der folgenden Tabelle kurz erläutert.

Synthetisierte Iso-Paraffine aus hydriertem fermentierten Zucker (SIP)

Der Herstellungsprozess basiert auf der Verstoffwechselung von Zuckern zu langkettigen Kohlenwasserstoffen durch genveränderte Hefen. Die erzeugten C-15 Alkene werden Farnesene genannt. Dafür werden verschiedene Enzyme und Pilze benötigt. Im Grunde handelt es sich auch hier um einen Fermentationsprozess, der unter aeroben Bedingungen, als unter Sauerstoffeinfluss stattfindet. Aus der Fermenterbrühe werden die langkettigen Farnesene abgetrennt und über eine Hydrierung in Farnesane umgewandelt. Zuckerbasierte synthetisierte Iso-Paraffinen werden derzeit nur in geringen Mengen produziert, da sich der Prozess noch in der Demonstrationsphase befindet. Es ist fraglich, ob diese Art von Kerosin tatsächlich in großen Mengen Anwendung finden wird.

Interessant ist, dass sich als Nebenprodukt des Prozesses das Anti-Malariamittel Artemisinin biosynthetisch herstellen lässt, was natürlich im Einjährigen Beifuß vorkommt. So konzentriert sich der derzeit einzige Hersteller von SIP mehr auf biobasierte chemische Produkte als auf Kerosin.