Airbus: Neue Emissionsstudie zu 100 % nachhaltiger Kraftstoffe zeigt frühes Versprechen

Erste Ergebnisse einer weltweit ersten Studie zum Einfluss von 100 % nachhaltigem Flugkraftstoff (SAF) auf beide Triebwerke eines Verkehrsflugzeugs haben vielversprechende erste Ergebnisse geliefert.

Die ECLIF3-Studie, an der Airbus, Rolls-Royce, Deutsches Forschungszentrum DLR und SAF-Hersteller Neste, erstmals 100 % SAF gleichzeitig an beiden Triebwerken eines Verkehrsflugzeugs – eines Airbus . gemessen A350 Flugzeuge mit Rolls-Royce Trent XWB-Triebwerken.

Emissionstests an Bord und damit verbundene Bodentests im Rahmen des ECLIF3-Programms begannen Anfang dieses Jahres und wurden vor kurzem wieder aufgenommen. Das interdisziplinäre Team, dem auch Forscher des National Research Council of Canada und der University of Manchester angehören, plant, seine Ergebnisse Ende nächsten Jahres und 2023 in wissenschaftlichen Zeitschriften zu veröffentlichen.

Die Ergebnisse der Studie werden die Bemühungen unterstützen, die derzeit bei Airbus und Rolls-Royce unternommen werden, um sicherzustellen, dass der Luftfahrtsektor für den großflächigen Einsatz von SAF als Teil der umfassenderen Initiative zur Dekarbonisierung der Branche bereit ist. Flugzeuge dürfen derzeit nur mit einer Mischung von 50 % SAF und konventionellem Kerosin betrieben werden, aber beide Unternehmen unterstützen die Bemühungen, die Verwendung von 100 % SAF zu zertifizieren.

Im April wurde die A350 flog drei Flüge über das Mittelmeer, die von einem DLR Falcon-Jagdflugzeug verfolgt wurden, um die Emissionen von Kerosin und Nestes nachhaltigem Treibstoff aus wasserstoffverarbeiteten Estern und Fettsäuren (HEFA) während des Fluges zu vergleichen. Das Team führte auch Konformitätstests mit 100 % SAF durch, und es traten keine Betriebsprobleme auf.

Emissionstests an Bord mit 100 % SAF und einer HEFA/Jet A-1-Kraftstoffmischung wurden diesen Monat wieder aufgenommen, während auch bodengestützte Emissionstests zur Quantifizierung der Vorteile von SAF für die lokale Luftqualität durchgeführt wurden. Das Forschungsteam stellte fest, dass SAF bei allen getesteten Triebwerksbetriebsbedingungen weniger Partikel freisetzt als herkömmliches Kerosin, was auf das Potenzial für eine geringere Klimabelastung und eine Verbesserung der Luftqualität in der Umgebung von Flughäfen hinweist.

Darüber hinaus hat SAF eine geringere Dichte, aber einen höheren Energiegehalt pro Kilogramm Treibstoff im Vergleich zu herkömmlichem Kerosin, was aufgrund des geringeren Treibstoffverbrauchs und der geringeren Treibstoffmasse an Bord einige Vorteile bei der Treibstoffeffizienz von Flugzeugen mit sich bringt, um dieselbe Mission zu erfüllen. Eine detaillierte Analyse durch das Team ist im Gange.

„Motoren und Kraftstoffsysteme können am Boden getestet werden, aber die einzige Möglichkeit, alle für den Erfolg dieses Programms erforderlichen Emissionsdaten zu sammeln, besteht darin, ein Flugzeug unter realen Bedingungen zu fliegen“, sagte Steven Le Moing, New Energy Program Manager bei Airbus. „In-Flight-Tests der A350 bietet den Vorteil, direkte und indirekte Triebwerksemissionen zu charakterisieren, einschließlich Partikel hinter einem Flugzeug in großer Höhe.“

Simon Burr, Rolls-Royce Director of Product Development and Technology, Civil Aerospace, sagte: „Diese Forschung ergänzt die Tests, die wir bereits an unseren Triebwerken sowohl am Boden als auch in der Luft durchgeführt haben und bei denen kein technisches Hindernis gefunden wurde unsere Motoren laufen mit 100 % SAF. Wenn wir den Langstreckenflugverkehr wirklich dekarbonisieren wollen, dann ist 100 % SAF ein entscheidendes Element, und wir sind bestrebt, seine Servicezertifizierung zu unterstützen.“

Das DLR-Jagdflugzeug Falcon ist mit mehreren Sonden ausgestattet, um Emissionen auf Reiseflugebene bis zu einer Entfernung von nur 100 Metern vom A350 zu messen und sie zur Analyse in wissenschaftliche Instrumente einzuspeisen.

„SAF hat nachweislich über seinen Lebenszyklus einen deutlich geringeren CO-Fußabdruck im Vergleich zu herkömmlichem Kerosin, und jetzt sehen wir, dass es bei der Reduzierung von Nicht-CO . von Vorteil ist₂ auch Auswirkungen“, sagt Markus Fischer, DLR-Bereichsvorstand für Luftfahrt. „Tests wie diese entwickeln unser Verständnis von 100% SAF, seinen Einsatz im Flug, weiter und wir sehen positive Anzeichen für sein Potenzial im Klimaschutz. Wir freuen uns darauf, die Daten der zweiten Serie von ECLIF3-Flügen zu untersuchen, die Anfang dieses Monats mit einem ersten Verfolgungsflug über dem Mittelmeer neu gestartet wurden.“

2015 führte das DLR die Kampagne ECLIF1 durch, in der es mit seinen Forschungsflugzeugen Falcon und A320 ATRA nach alternativen Treibstoffen suchte. Diese Untersuchungen wurden 2018 mit der ECLIF2-Kampagne fortgesetzt, bei der die A320 ATRA mit einer Mischung aus Standard-Flugzeugtreibstoff und bis zu 50 % HEFA flog. Diese Untersuchung zeigte das vorteilhafte Emissionsverhalten von Kraftstoffgemischen bis zu 50 % SAF und ebnete den Weg für die 100 % SAF-Testflüge für ECLIF3.