Forschungsfrage Klimawirkung
Eine entscheidende Frage der Forschungsflüge, die noch bis Anfang Februar andauern, ist: Lässt sich nachweisen, dass geringere Ruß-Emissionen bei alternativen Luftfahrt-Kraftstoffen, zu einer Veränderung bei den Eispartikeln in Kondensstreifen und damit zu einer geringeren wärmenden Klimawirkung von langlebigen Kondensstreifen führen? „Zudem interessiert uns, ob durch ein zielgerichtetes Fuel-Design bereits bei einer deutlich wirtschaftlicheren Beimischung von 30 Prozent Biokraftstoff die Rußemissionen ähnlich gering ausfallen, wie bei einer 50-prozentigen Zumischung zu klassischem Jet A-1-Kerosin“, erklärt Patrick Le Clercq vom DLR-Institut für Verbrennungstechnik. „Dabei bauen wir auf den Ergebnissen der ECLIF I-Kampagne auf, bei der 2015 zwei DLR-Flugzeuge, der A320 ATRA und die Falcon, im Einsatz waren und die NASA zudem bei den Bodenmessungen unterstützte.
Für die Messflüge der Mission ND-MAX/ECLIF 2 (NASA/DLR-Multidisciplinary Airborne eXperiments/ Emission and CLimate Impact of alternative Fuel) starten der A320-ATRA des DLR und das „Fliegende Labor“ der NASA mit insgesamt 14 Messinstrumenten an Bord, von denen rund die Hälfte das DLR bereitgestellt hat. Der DLR A320 fliegt mitalternativem Kraftstoff, die NASA DC-8 folgt mit einigen Kilometern Abstand hinterher und „schnüffelt“ im Abgas. Dabei werden die Emissionen zweierunterschiedlicher Gemische aus alternativen Treibstoffen und Kerosin in verschiedenen Höhen und bei unterschiedlichen Fluggeschwindigkeiten vermessen, ebenso wie die resultierenden Kondensstreifen und Kondensstreifen-Zirren.
Ablauf der Flugversuche
Ein regulärer gemeinsamer Forschungsflug startet am Vormittag von der Ramstein Air Base. „NASA DC-8 und DLR-Airbus fliegen dann für die Messungen in einigem Abstand in einen für die Flugversuche reservierten Luftraum ein“, erklärt DLR-Testpilot Stefan Seydel. „Bei den bisherigen Flügen war dies ein Luftraum über Mecklenburg-Vorpommern.“ Dort absolvieren beide Flugzeuge einander folgend pro Flug etwa 15 Runden. „Nach einer geraden Strecke, bei der wir im Kondensstreifen des A320 fliegen, folgt eine 180 Grad-Kurve, dann tauchen wir mit der DC-8 erneut auf einer geraden Strecke in Abgase und Kondensstreifen ein, bevor die nächste 180 Grad-Wendung folgt“, beschreibt NASA-Testpilot Wayne Ringelberg das Manöver. „Diese Messrunden fliegen wir in der Regel vier bis fünf Stunden, bevor wir den Rückflug nach Ramstein antreten.“
In Ramstein landet die NASA DC-8 kurz nach dem DLR-A320. Auf dem Rollweg finden dann noch letzte Abgasmessungen statt, bevor die Flugzeuge zum Hangar rollen. Daneben führen die Forscher separat Standversuche durch, bei denen die Abgase des DLR-A320 mit festinstallierten Bodenmessgeräten untersucht werden. Ergebnisse erwarten die Forscher in einigen Monaten.
Starke Partnerschaft
Die Zusammenarbeit des DLR mit der NASA hat eine lange Tradition. War diese lange Zeit durch die Raumfahrt geprägt, konnte das DLR in den vergangenen Jahren sehr gute Beziehungen zur NASA im Bereich Luftfahrt aufbauen. „Zum einen haben DLR und NASA zusammen IFAR gegründet, ein Forum, das weltweit 26 Forschungszentren der Luftfahrt verbindet. Zum anderen konnten über vorhandene bilaterale Kooperationen einzelner DLR-Institute hinaus übergreifende Projekte mit der NASA initiiert werden, sagt DLR-Luftfahrtvorstand Prof Rolf Henke. „Ein Beispiel ist die DLR-NASA-Design Challenge, ein Wettbewerb, der zeitgleich und mit gleichen Vorgaben an deutschen und amerikanischen Universitäten läuft und gerade in die zweite Runde geht.“ Beide Partner engagieren sich in der Luftfahrtforschung besonders bei gemeinsamen Forschungsprojekten in den Bereichen Luftverkehrsmanagement sowie lärm- und emissionsarmes Fliegen.
[note NASA: „Vorteile von Biokraftstoffen
Die Studie der NASA hat gezeigt, dass Biokraftstoffe weniger und kleinere Rußpartikel produzieren als herkömmliche Flugturbinenkraftstoffe. Das würde den Beitrag des Luftverkehrs zur globalen Erwärmung über die möglichen Auswirkungen auf Kondensstreifen und Zirruswolken hinaus verringern. Winzige Partikel aus schwarzem Kohlenstoff (d.h. Ruß), die in der Atmosphäre verteilt sind, saugen an heißen Tagen die Energie der Sonne wie ein schwarzer Pullover auf und strahlen die Wärme zurück in die Atmosphäre. Also weniger Ruß, weniger Erwärmung. Der Ersatz fossiler Brennstoffe durch Biokraftstoffe reduziert auch die Menge an CO2, das in die Atmosphäre emittiert wird. Wachsende Pflanzen nehmen CO2 aus der Luft auf. Wenn die Pflanzen verbrannt werden, nachdem sie in Biokraftstoff umgewandelt wurden, wird das CO2 einfach wieder in die Atmosphäre zurückgeführt – ein Nullsummenspiel, vorausgesetzt, dass fossile Brennstoffe nicht für den Anbau, die Ernte, den Transport oder die Verarbeitung der Biokraftstoffpflanzen verwendet wurden.
Im Gegensatz dazu wird bei der Verbrennung fossiler Brennstoffe CO2 in die Atmosphäre eingespritzt, das sonst tief unter der Erde gebunden bleiben würde. So erhöht es die Konzentration des Treibhausgases, das den Planeten erwärmt, in der modernen Atmosphäre.“]
->Quellen: