08.08.2013
FLUG REVUE

Alternative Treibstoffe in der LuftfahrtDie Kraft des Krauts: Alternative Treibstoffe

Das konventionelle Kerosin als Flugzeugtreibstoff ist ein Auslaufmodell. Die Suche nach alternativen Treibstoffen für die Luftfahrt hat längst begonnen. Die Spritlieferanten der Zukunft könnten Pflanzen sein.

Biotreibstoffe haben ja hierzulande seit dem E10-Debakel nicht den allerbesten Ruf. Die deutschen Autofahrer haben ihre Ablehnung des Anfangs 2011 eingeführten Sprits mit höherem Ethanolanteil nie wirklich überwunden. Die Motive haben sich im Laufe der Zeit gewandelt, stand zunächst die Angst vor Motorschäden im Vordergrund, so wurde zuletzt die positive Ökobilanz angezweifelt. Und Mitglieder der Bundesregierung heischten gar nach öffentlicher Anerkennung mit der Behauptung, der Kraftstoff schade der weltweiten Nahrungsmittelproduktion („Ein Konflikt zwischen Tank und Teller").

Auch die Luftfahrt kommt nicht um die Frage herum, wie sie es mit den sogenannten Biotreibstoffen halten will. Denn eins ist klar: Die konventionellen Treibstoffe auf Rohölbasis sind eine endliche Ressource. Und Klimaschutz ist ein drängendes, globales Thema.
Von alternativen Kraftstoffen auch in der Luftfahrt wird erwartet, dass sie einen Beitrag leisten zur Reduktion von Schadstoffen. Der politische Druck auf den unterschiedlichen Ebenen ist nicht unerheblich, man denke nur an das Emissi-onshandelssystem der EU.
Ein anderes Beispiel ist die ICAO, die als erste UN-Organisation weltweit anzustrebende CO2-Reduktionsziele beschlossen hat. Demnach sollen die jährlichen Kraftstoff-Effizienzsteigerungen bis 2050 zwei Prozent betragen. Oder die IATA, der Verband der Fluggesellschaften, hat das Ziel ausgerufen, dass der weltweite Luftverkehr ab 2020 CO2-neutral wachsen soll.
Und bis zum Jahr 2050 sollen die Netto-CO2-Emissionen um 50 Prozent im Vergleich zu 2005 reduziert werden.

Beispiel United Airlines: Die US-Fluggesellschaft ist entschlossen, in den nächsten drei Jahren 15 Millionen Gallonen Biotreibstoff zu kaufen. Die Gesellschaft hat dazu einen Vertrag mit der US-Firma AltAir Fuels geschlossen. Der Treibstoff ist für United-Flüge bestimmt, die ab Anfang 2014 in Los Angeles starten. United sagt, sie könnten den alternativen Treibstoff zu konkurrenzfähigen Preisen erwerben.

Der Preis ist der entscheidende Faktor beim Einsatz in der kommerziellen Luftfahrt, denn der Treibstoff macht etwa ein Drittel der Gesamtkosten einer Fluggesellschaft aus. Centbeträge können, bei Tausenden von Flugmeilen, den Unterschied zwischen roten und schwarzen Zahlen ausmachen.

Anfang August erhielt United von dem Air Transport World Magazine die Auszeichnung „Airline oft the Year“ für ihr Engagement auf dem Gebiet des Klimaschutzes.
United hat sich für das laufende Jahr das Ziel gesetzt, 85 Millionen Gallonen Treibstoff und 828750 Tonnen Treibhausgas zu sparen.

Auch wenn moderne Triebwerke weitaus sparsamer mit dem Brennstoff umgehen als ihre Vorgänger, so wird dies alleine angesichts des weiter wachsenden Luftverkehrs nicht reichen, um den Schadstoffausstoß spürbar zu verringern.

Die Suche nach Ersatztreibstoffen ist nicht neu, viele Unternehmen und Einrichtungen beschäftigen sich damit, und es wurden erste Erfolge erzielt. Selbst Flüge mit 100 Prozent Biotreibstoff sind möglich, wie das kanadische National Research Council unlängst demonstriert hat. Die Forschungsbehörde besitzt eine Falcon 20, die bei einem einstündigen Testflug ihre beiden GE-Triebwerke mit einem Treibstoff befeuert hat, der zu 100 Prozent aus pflanzlichen Rohstoffen gewonnen wurde.

Der Treibstoff nennt sich ReadiJet und wurde von Applied Research Associates und Chevron Lummus Global entwickelt. Auch das Forschungsinstitut der US Air Force war daran beteiligt. Der Ökosprit basiert auf Carinata, einer Ölpflanze aus der Familie der Senfgewächse. Das Grünzeug ist ungenießbar und somit für die Nahrungsmittelproduktion unbrauchbar. Dafür wächst es auf Brachflächen in heißen Regionen und beansprucht daher nicht wertvolle landwirtschaftliche Flächen.
Dieser Flug ist deswegen so bemerkenswert, weil damit ein Strahlflugzeug zum ersten Mal ausschließlich mit nicht-konventionellem Treibstoff aus nachwachsenden Rohstoffen geflogen ist.
Treibstoffmischungen dagegen sind vielfach erprobt und auch zugelassen.
Honeywell zum Beispiel schickte im Juni 2011 eine Gulfstream G450 aus den USA nach Europa, die auf einem Triebwerk mit einer 50/50-Mischung flog. Dieser von Honeywell entwickelte, „Green Jet Fuel“ genannte Alternativkraftstoff wird aus Camelina (Leindotter) hergestellt. Der US-Konzern beschäftigt sich mittels seines Tochterunternehmens UOP seit längerem mit alternativen Kraftstoffen für die Zivil- und Militär-luftfahrt.

Im vergangenen Jahr sorgten Honeywell und Gulfstream für einiges Aufsehen, als fünf Gulfstream-Business Jets den Weg von Savannah zur Business-Aviation-Messe NBAA in Orlando mit Biotreibstoff zurücklegten. Dabei verfeuerten beide Triebwerke aller fünf Flugzeuge eine 50/50-Mischung.

Die Anforderungen, die ein Kerosin-Ersatz erfüllen muss, sind hoch, und das macht die Suche danach schwierig. Jeder alternative Brennstoff für Strahltriebwerke muss weltweit mit gleich bleibender Qualität verfügbar sein. Außerdem muss er über ein erhebliches CO2-Reduktionspotential verfügen. Er muss nahezu dieselben physikalischen Eigenschaften besitzen wie die bekannten Treibstoffe und muss kompatibel sein mit den aktuellen und zukünftigen Triebwerken. Er darf nicht in Konkurrenz zur Nahrungsmittelproduktion stehen und sollte nicht zu negativen Landnutzungsänderungen führen. Und schließlich muss der Kerosin-Ersatz preislich wettbewerbsfähig sein.

Für die Herstellung kommen mehrere Verfahren infrage. Als Ausgangsmasse werden derzeit  vor allem Kohle und Biomasse unterschiedlichster Herkunft verwendet. Auf längere Sicht erscheinen Algen als Rohstoff vielversprechend, sowohl im Hinblick auf die Schadstoffbilanz als auch die Nutzungskonkurrenz. In ferner Zukunft werden es vielleicht schadstoffarme Energieträger sein wie flüssiges Methan oder Wasserstoff, die unsere Flugzeuge durch die Luft tragen.

Viele Fragen sind zu beantworten, wie der Treibstoff der Zukunft beschaffen sein wird. Eines steht schon heute fest. Er wird anders aussehen und riechen als das gute alte Jet A-1.




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