Biotreibstoff reduziert Rußausstoß bei Flugzeugen

Eine Beimischung von 50 Prozent Biotreibstoff reduziert die Rußpartikelemissionen eines Flugzeugs um 50 bis 70 Prozent gegenüber der Verbrennung von reinem Kerosin. Dies zeigt eine in Nature veröffentlichte Studie, die auf gemeinsamen Forschungen der NASA, des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und des kanadischen National Research Council beruht und an denen die Physikerin Bernadett Weinzierl von der Universität Wien beteiligt war.

Flugzeugtriebwerke stoßen Rußpartikel aus. Diese wirken als Kondensationskeime für kleine Eiskristalle, die als Kondensstreifen sichtbar werden. Die Eiskristalle der Kondensstreifen können bei feucht-kalten Bedingungen in Höhen von etwa acht bis zwölf Kilometern mehrere Stunden bestehen und hohe Wolken, sogenannte Kondensstreifen-Zirren, bilden.

Die Forscher wollen den Klimawandel eindämmen: Die Rußemissionen bestimmen weitgehend die Anzahl der Eiskristalle in Kondensstreifen. Mit der Möglichkeit, anhand von Biotreibstoffen die Rußemissionen von Triebwerksabgasen um mehr als die Hälfte zu verringern, öffnet sich ein Weg, die Klimawirkung von Kondensstreifen zu reduzieren, so der Co-Autor der Studie, Hans Schlager vom DLR-Institut für Physik der Atmosphäre.

Biotreibstoff HEFA im Test

Die Flugversuchskampagne war Teil des Forschungsprojekts ACCESS. Das DLR-Forschungsflugzeug Falcon flog im Mai 2014 in die USA. Dort führten die Spezialisten Messungen im Abgasstrahl im Abstand von 30 bis 150 Metern zum NASA-Forschungsflugzeugs DC-8 durch. Die Triebwerke der DC-8 wurden dabei zum Vergleich abwechselnd mit regulärem Flugtreibstoff und einer 1:1-Mischung aus regulärem und dem Biotreibstoff HEFA betrieben. HEFA wird aus dem Öl der Camelina-Pflanzen gewonnen.

Mehr als ein Dutzend Instrumente in den Verfolgerflugzeugen zeichneten die emittierten Rußpartikel und Gase der vorausfliegenden DC-8 auf. Messungen im Nachlauf von Flugzeugen erfordern viel Erfahrung der Crew und eine erprobte Messausrüstung. Das war das erste Mal, dass im Flug die Anzahl emittierter Rußpartikel eines Triebwerks, das beigemischten Biotreibstoff verbrennt, gemessen wurde, so unterstreicht Rich Moore von der NASA, Hauptautor eines entsprechenden Nature-Artikels.

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