Airbus, das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und sein französisches Pendant ONERA, Safran und Dassault Aviation führen seit Ende Februar und noch bis Ende März Forschungsflüge mit einer A321neo durch. Verfolgt wird das Verkehrsflugzeug von der Falcon 20E des DLR, die Emissionen und Eiskristalle im Abgasstrahl vermisst.
Rund 15 Flüge sind im Rahmen des Projekts VOLCAN (VOL avec Carburants Alternatifs Nouveaux, Flug mit neuen alternativen Treibstoffen) geplant. Sie finden in speziell reservierten Lufträumen vor den Küsten Frankreichs statt, so das DLR. Die A321neo wird neben Kerosin verschiedene Varianten des HEFA-Krafstoffs (hydro-processed esters and fatty acids; wird beispielsweise aus gebrauchtem Speiseöl hergestellt) tanken und bei unterschiedlichen Betriebsmodi testen.
Interessant ist für die Forscher dabei der Umstand, dass die A321neo von modernen CFM-LEAP-1A-Triebwerken angetrieben wird, die mit Magerverbrennung arbeiten. Sie stoßen deutlich weniger Ruß aus als ältere Antriebe. Hinzu kommt, dass HEFA-Kerosin frei von Aromaten und Schwefel ist, was die Bildung von Ruß nochmals reduziert. Rußpartikel wirken als Kondensationskeime für Wassertropfen, die bei niedrigen Temperaturen zu Eiskristallen gefrieren. Bei ausreichender Feuchtigkeit in der Atmosphäre entstehen dann Kondensstreifen.
Falcon surft in den A321neo-Kondensstreifen
Die Falcon 20E fliegt in nur etwa 100 Metern Entfernung im Abgasstrahl der A321neo, um Messungen vorzunehmen. "Alternativ surfen wir mit der Falcon in Kondensstreifen in einigen Kilometern Entfernung hinter dem A321neo, nachdem sie sich vollständig gebildet haben", so die DLR-Projektleiterin Prof. Christiane Voigt vom Institut für Physik der Atmosphäre.
Das DLR hat seit 2015 bereits zahlreiche Flugversuche durchgeführt, um die Emissionen alternativer Treibstoffe zu vermessen. Beispielsweise flog 2018 im Rahmen von ECLIF2 die A320 ATRA des DLR mit HEFA, während die DC-8 der NASA in deren Abgasstrahl schnüffelte. 2021 fand die ECLIF-3-Flugtestkampagne mit einem Airbus A350 statt, der mit reinem SAF betrieben wurde.
Erste Testflüge des Projekts VOLCAN fanden bereits 2021 statt. Dabei wurde der HEFA-Krafstoff des Herstellers Total Energies jedoch nur in einem Triebwerk der A321neo genutzt. Die Emissionsmessung in der Luft wird durch Bodenmessungen ergänzt, an denen sich das Stuttgarter DLR-Institut für Verbrennungstechnik beteiligt ist.
Nach Angaben des DLR dienen die Flugversuche als Vorbereitung dafür, künftig möglicherweise gezielt SAF in Kondensstreifen-Regionen einzusetzen. So könnte die Klimawirkung der Luftfahrt bei den Nicht-CO2-Effekten (darunter fallen Kondensstreifen) reduziert werden. Mittlerweile weiß man, dass Nicht-CO2-Effekte für rund zwei Drittel der Klimawirkung verantwortlich sind.
