Kerosin aus Strom: Wie ein Karlsruher Verfahren E-Fuels bezahlbar machen soll
Ab 2030 müssen Flugzeuge in der EU E-Kerosin tanken – doch produziert wird bisher kaum etwas. Nun meldet Ineratec einen Effizienzsprung beim entscheidenden Veredelungsschritt. Ein neuer Katalysator soll Wasserstoff sparen und die Ausbeute erhöhen.
Die Power-to-Liquid-Anlage ERA ONE in Frankfurt-Höchst: Europas größte E-Fuel-Produktion liefert bis zu 2500 t pro Jahr – die EU-Quote verlangt ab 2030 rund das 240-Fache.
Foto: INERATEC
Die Rechnung ist so simpel wie unbequem: Rund 50 Mio. t Kerosin vertanken Flugzeuge jährlich in der EU. Ab 2030 schreibt Brüssel vor, dass 1,2 % davon strombasiert hergestellt sein müssen – etwa 600.000 t E-Kerosin (auch: E-SAF) pro Jahr. Europas größte Produktionsanlage für die synthetischen Kraftstoffe steht in Frankfurt-Höchst, gehört dem Karlsruher Unternehmen Ineratec und schafft 2500 t im Jahr, also nur einen Bruchteil dessen, was in vier Jahren nötig wäre.
Nun melden Ineratec und der belgische Katalysatorspezialist Zeopore einen Fortschritt bei einem Verfahrensschritt, der in der Debatte bisher wenig Aufmerksamkeit bekommt: dem Hydrocracking. Dabei handelt es sich um den letzten Veredelungsschritt der E-Kerosin-Produktion.
Ein optimierter Katalysator soll nach Angaben der beiden Unternehmen die E-Kerosinausbeute erhöhen und den Wasserstoffverbrauch deutlich senken – und damit einen der wichtigsten Kostentreiber der Technologie entschärfen. Reicht das, um dem 2030er-Ziel näher zu kommen?
Inhaltsverzeichnis
Wie entsteht E-Kerosin?
Um die Rolle die Hydrocrackings im E-SAF-Prozess zu verstehen, lohnt ein Blick auf die vorgelagerte Produktionskette:
- Am Anfang stehen Strom, Wasser und CO2.
- Elektrolyseure spalten Wasser mithilfe von erneuerbarem Strom in Wasserstoff und Sauerstoff.
- Der Wasserstoff reagiert anschließend mit CO2 zu einem Synthesegas, aus dem die Fischer-Tropsch-Synthese langkettige Kohlenwasserstoffe aufbaut – ein synthetisches Rohöl, in der Branche Syncrude genannt.
Ineratec, eine Ausgründung des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT), hat dieses Power-to-Liquid-Verfahren in kompakte, modulare Reaktoren gepackt. Die Anlage ERA ONE in Frankfurt-Höchst bezieht ihre Rohstoffe seit Frühjahr 2025 direkt aus dem Industriepark: biogenes CO2 aus einer Biogasanlage, Wasserstoff als Nebenprodukt der dortigen Chlorproduktion.
Fertig ist das E-Kerosin damit aber nicht. Die Synthese liefert ein breites Produktgemisch – darunter schwere Wachse, mit denen kein Flugzeug etwas anfangen kann.
Was ist Hydrocracking?
Hydrocracking ist ein Klassiker der Raffinerietechnik. Dabei spaltet ein Katalysator in einer Wasserstoffatmosphäre lange Kohlenwasserstoffketten in kürzere – in der E-Fuel-Produktion werden so aus den schweren Fischer-Tropsch-Wachsen die Moleküle der Kerosinfraktion.
Der Katalysator kürzt die Ketten und verzweigt sie zugleich. Fachleute sprechen von Isomerisierung. Das ist entscheidend für die Nutzung im Flugzeugtank, denn verzweigte Kohlenwasserstoffe gefrieren erst bei deutlich tieferen Temperaturen. Die Norm für Jet A-1 verlangt einen Gefrierpunkt von höchstens -47 °C als Sicherheitsmarge für lange Flüge in großer Höhe, bei denen der Treibstoff in den Tanks stark auskühlt.
In klassischen Raffinerien läuft das Hydrocracking jedoch bei hohen Drücken und Temperaturen ab, weshalb die Anlagen entsprechend aufwendig und teuer sind. Zudem verbraucht der Prozess Wasserstoff, in der E-Fuel-Welt der teuerste Rohstoff überhaupt.
Was Ineratec und Zeopore anders machen
Das KIT-Spin-Off hat daher nach eigenen Angaben ein Hydrocracking-Verfahren entwickelt, das bei niedrigem Druck arbeitet und wie die übrige Anlagentechnik des Unternehmens modular aufgebaut ist. Auf Hochdruckausrüstung und aufwendige nachgelagerte Aufbereitung könne so verzichtet werden, was Investitions- und Betriebskosten senke, teilt das Unternehmen mit.
Das zweite Element des neuen Verfahrens kommt aus dem belgischen Leuven: Ein neuer Typ von Katalysator. Das Chemieunternehmen Zeopore versieht Zeolith-Katalysatoren – poröse Kristalle, die in praktisch jeder Raffinerie stecken – mit zusätzlichen „Mesoporen„. Diese wirken wie innere Transportwege: Die langen Wachsmoleküle erreichen die aktiven Zentren im Kristall schneller und verlassen ihn wieder, bevor sie zu stark zerkleinert werden. Dadurch wird das „Übercracking“ verhindert, wegen dem konventionelle Katalysatoren Wasserstoff verschwenden und unerwünschte Leichtgase erzeugen.
Weniger Wasserstoff, mehr Kerosin
In Tests in den Ineratec-Anlagen habe der Zeopore-Katalysator den Wasserstoffverbrauch um einen zweistelligen Prozentsatz gesenkt, heißt es in der gemeinsamen Mitteilung. Zudem
- seien niedrigere Reaktionstemperaturen möglich
- die Kerosinausbeute steige
- und die Lebensdauer des Katalysators vervielfache sich
Unabhängig überprüft sind diese Angaben bislang nicht. Ineratec-CEO Tim Böltken nennt die Leistung des Katalysators „einen zentralen Baustein“ für ein wettbewerbsfähiges Verfahren. „Unser Ziel ist es, den Preisaufschlag nachhaltiger Kraftstoffproduktion zu reduzieren und ihre Industrialisierung voranzubringen“, ergänzt Zeopore-CEO Kurt Du Mong. Die Meso-Zeolithe seien nun bereit für die Skalierung.
Wofür ist das gut?
Der Effizienzgewinn zielt auf den Preis der E-Fuels, die bislang als deren größte Schwäche gelten. Nach Zahlen der EU-Flugsicherheitsbehörde EASA kostete fossiles Kerosin 2024 im Schnitt 734 €/t, die Produktionskosten für PtL-Kerosin schätzt die Behörde auf 7695 € – mehr als das Zehnfache.
Weil der Kraftstoff so teuer und knapp ist, hat die Bundesregierung ihre nationale Beimischungsquote zum 1. Januar 2026 wieder abgeschafft, noch bevor sie greifen konnte. Die EU-Quote ab 2030 gilt zwar weiterhin, steht aber unter Druck. In diesem Jahr läuft die planmäßige Überprüfung der ReFuelEU-Verordnung, und der Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft hält die PtL-Vorgabe für nicht erfüllbar. Jeder Prozentpunkt weniger Wasserstoffverbrauch macht den Einsatz von E-Kerosin jedoch wieder etwas plausibler.
Parallel erschließt sich Ineratec übrigens einen Absatzmarkt, der von Quoten unabhängig ist: das Militär. Gemeinsam mit Rheinmetall, dem Elektrolyseurhersteller Sunfire und weiteren Partnern will das Unternehmen im Projekt Giga PtX ein europaweites Netz dezentraler E-Fuel-Anlagen für Streitkräfte und kritische Infrastrukturen aufbauen. Beschlossen und finanziert ist davon bislang nichts, doch die Verteidigungsbudgets steigen derzeit weltweit massiv an. In Europa verzeichnet Deutschland inzwischen sogar die höchsten Ausgaben für das Militär.
Ein Katalysator macht noch keine Kraftstoffwende
Das neue Verfahren kann die E-Fuel-Produktion nur dann voranbringen, wenn sich die Katalysatorchemie in Großanlagen durchsetzt. Ineratec ist derweil nicht der einzige deutsche Akteur in diesem Bereich.
In Schwedt plant das Joint Venture Concrete Chemicals von Enertrag und Zaffra eine PtL-Anlage mit 37.000 t Jahreskapazität, die finale Investitionsentscheidung soll 2027 fallen. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt baut in Leuna eine Pilotanlage mit bis zu 4000 t.
Gemessen an den 600.000 t, die die EU-Quote ab 2030 verlangt, ist all das nur ein Kerosin-Tropfen auf den heißen Stein. Den Engpass können effizientere Katalysatoren nicht beheben, aber sie können die Wirtschaftlichkeitsrechnung verbessern, ohne die kein Investor die nächste Großanlage finanziert.
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