Ein integriertes Bioraffineriekonzept zur Herstellung von nachhaltigem Flugzeugtreibstoff aus Restbiomasse der Tomatenproduktion steht im Zentrum des EU-Projekts ToFuel. Unter der Koordination der Technischen Universität Graz entwickelt ein europäisches Konsortium Verfahren, mit denen bislang ungenutzte Rückstände aus der Tomatenverarbeitung vollständig verwertet werden sollen.
Ziel des Projekts ist ein abfallfreier und CO₂-neutraler Prozess, der nicht nur Flugzeugtreibstoff, sondern auch Dünger, Tierfutter und Speiseöl erzeugt. Der entwickelte Ansatz soll zugleich wirtschaftlich konkurrenzfähig sein und damit einen Beitrag zur Reduktion der CO₂-Emissionen im Luftverkehr leisten.
Tomatenreste als Rohstoffpotenzial für nachhaltigen Flugzeugtreibstoff
Tomaten zählen nach Kartoffeln zu den weltweit am häufigsten konsumierten Gemüsesorten. In der Europäischen Union werden jährlich rund 17 Megatonnen Tomaten geerntet, womit die EU der drittgrößte Produzent weltweit ist. Mit dieser Produktionsmenge fallen erhebliche Mengen an pflanzlicher Restbiomasse an, die bislang nur eingeschränkt genutzt wird.
Zu diesen Reststoffen zählen Blüten, Blätter und Stängel der Pflanzen ebenso wie Schalen, Samen sowie unreife oder schimmlige Tomaten. Diese Materialien werden derzeit überwiegend als Agrarabfall verbrannt oder kostenintensiv entsorgt. Das Projekt ToFuel setzt genau an dieser Stelle an und erschließt diese Rückstände gezielt als Rohstoffquelle für die Herstellung von Flugzeugtreibstoff.
Die Reduktion der CO₂-Emissionen im Luftverkehr ist eng mit der Verfügbarkeit nachhaltiger und wirtschaftlich konkurrenzfähiger Flugzeugtreibstoff aus erneuerbaren Rohstoffen verknüpft. Ohne alternative Rohstoffquellen gilt die Erreichung der europäischen Klimaziele in diesem Sektor als kaum realisierbar.
Nach Schätzungen könnten die in der EU anfallenden Mengen an Tomatentrester, also Rückstände aus der Tomatenverarbeitung, rund drei Prozent des bis 2030 benötigten nachhaltigen Flugzeugtreibstoffs decken. Dieses Potenzial verdeutlicht die Rolle von Restbiomasse aus der Lebensmittelverarbeitung für die zukünftige Versorgung des Luftverkehrs mit Flugzeugtreibstoff.
Aufbereitung der Biomasse für die Flugzeugtreibstoffherstellung
Damit Tomatenreste für die Produktion von Flugzeugtreibstoff genutzt werden können, wird die Biomasse im Projekt ToFuel zunächst gezielt aufbereitet. Untersucht werden zwei Fraktionierungstechnologien, die eine effiziente Verwertung durch Mikroorganismen ermöglichen sollen.
Bei der Extrusion wird die Biomasse unter Wärme und Druck behandelt und durch einen abrupten Druckabfall in ihre zellulären Bestandteile aufgeschlossen. Die so gewonnene Biomasse dient anschließend als Grundlage für eine Fermentation, bei der Mikroorganismen Lipide produzieren. Parallel dazu wird die hydrothermale Verflüssigung untersucht, bei der die Biomasse unter hohem Druck und hohen Temperaturen direkt in Bioöl und Biokohle umgewandelt wird.
Reinigung und Umwandlung zu normgerechtem Flugzeugtreibstoff
Das im Zuge der hydrothermalen Verflüssigung gewonnene Bioöl enthält vorwiegend stickstoffhaltige Störionen, die vor der Weiterverarbeitung entfernt werden müssen. Diese Ionen würden andernfalls die Qualität des daraus hergestellten Flugzeugtreibstoffs negativ beeinflussen. Die entsprechenden biotechnologischen, fraktionierenden und reinigenden Prozesse werden von der TU Graz gemeinsam mit dem Laboratório Nacional de Energia e Geologia in Lissabon und der Universität Zagreb entwickelt.
Die erzeugten Lipide und Bioöle werden anschließend an der Montanuniversität Leoben über den HEFA-Prozess weiterverarbeitet. HEFA steht für „Hydrierte Ester und Fettsäuren“ und ist ein etabliertes Verfahren zur Herstellung von Flugzeugtreibstoff aus pflanzlichen, tierischen oder recycelten Fetten und Ölen. Der resultierende Flugzeugtreibstoff erfüllt die internationalen Qualitätsstandards für nachhaltige Luftfahrtkraftstoffe.
Skalierung, Wirtschaftlichkeit und Nebenprodukte
Die im Projekt entwickelten Verfahren werden schrittweise auf einen vorindustriellen Maßstab hochskaliert und umfassend getestet. Neben der technischen Machbarkeit steht dabei auch die wirtschaftliche Konkurrenzfähigkeit des Flugzeugtreibstoff im Fokus. Ziel ist es, nachhaltigen Flugzeugtreibstoff zu einem Verkaufspreis zu produzieren, der eine Markteinführung ermöglicht.
Neben Flugzeugtreibstoff entstehen im integrierten Bioraffineriekonzept auch Dünger, Tierfutter und Speiseöl. Zusätzlich analysiert das Projektteam die ökologischen, ökonomischen und sozialen Auswirkungen der Technologien. Die Nutzung von Tomatenresten eröffnet dabei auch neue Einnahmequellen für die Lebensmittelverarbeitung.
Europäisches Konsortium und Projektstruktur
Der offizielle Projektstart von „ToFuel – An integrated Biorefinery for Sustainable Aviation Fuel Production from Tomato Residues“ war der 1. Januar 2026. Insgesamt elf Partner aus sieben europäischen Ländern sind an dem Projekt beteiligt. Neben der TU Graz gehören dazu unter anderem das portugiesische Forschungsinstitut LNEG, die Universität Zagreb, die TU Wien, die Technische Universität Lappeenranta in Finnland, die Montanuniversität Leoben sowie die Fraunhofer-Gesellschaft.
Industriepartner wie Mutti und Podravka stellen Tomatenreste zur Verfügung und bringen ihr Know-how in der Verarbeitung pflanzlicher Rohstoffe ein. Begleitet wird das Projekt durch eine umfassende Verwertungs- und Veröffentlichungsstrategie. Darüber hinaus sollen mindestens sechs Doktorandinnen und Doktoranden, zwölf Master- sowie 15 Bachelorstudierende ausgebildet werden. Das Projektbudget beträgt 3,5 Millionen Euro über vier Jahre, davon entfallen eine Million Euro auf die koordinierende TU Graz.