Null Emissionen in der Luftfahrt 09.02.2021, 07:01 Uhr

Rolls-Royce erreicht Durchbruch bei nachhaltigen Kraftstoffen für Triebwerke

Rolls-Royce entwickelt im Rahmen eines Joint-Ventures mit Liebherr-Aerospace moderne Flugzeugtriebwerke. Erstmals hat das Unternehmen die Triebwerke mit Flugkraftstoff getestet, der zu 100% aus nachhaltigen Rohstoffen besteht. Das Ziel: Im Flugverkehr bis zum Jahr 2050 den Netto-Null-Kohlenstoff-Ausstoß zu erreichen.

Triebwerk von Rolls-Royce

Triebwerke der neuesten Generation von Rolls-Royce lassen sich auch mit nachhaltigem Flugkraftstoff betreiben.

Foto: Rolls-Royce/Weigelt@photographersatwork.com

Dass die Luftfahrt einen erheblichen Teil dazu beiträgt, dass mehr schädliche Klimagase in der Atmosphäre landen, ist kein Geheimnis. Umso größer ist das Einsparpotenzial. Ein echter Biokraftstoff, der nachhaltig produziert wird, wäre daher ein großer Gewinn für die Umwelt und könnte erheblich dazu beitragen, die Folgen des Fliegens fürs Klima zu reduzieren. Rolls Royce ist auf einem guten Weg, genau das zu erreichen – und entwickelt Triebwerke, die SAF vertragen.

Die Abkürzung SAF steht für 100% nachhaltigen Flugkraftstoff. Die Luft- und Raumfahrtindustrie verwendet diesen Begriff statt des sonst gängigen Biokraftstoffs. Der Hintergrund: Biokraftstoffe seien oft primitiv in ihrer Zusammensetzung oder würden beispielsweise wie Palmöl zu viele Umweltschäden bei ihrer Gewinnung verursachen. SAFs werden aus zahlreichen nachhaltigen Quellen produziert, dazu zählen unter anderem Zelluloseabfälle aus der Forstwirtschaft, gebrauchtes Speiseöl, feste Siedlungsabfälle, Energiepflanzen wie Algen und nicht biologische Brennstoffe wie Abgase aus Stahlwerken.

Diese SAFs könnten in der Luft- und Raumfahrt dazu beitragen, Kohlendioxidemissionen möglichst schnell zu reduzieren. Ihr Vorteil: Sie lassen sich in der Regel herkömmlichen Kraftstoffen beimischen, ohne dass an der Technik der Triebwerke etwas verändert werden muss. Bislang sind nur Beimischungen bis maximal 50% zu herkömmlichem Düsentreibstoff zertifiziert. Die Triebwerke von Rolls-Royce können mit diesen Mischungen angetrieben werden. Nun hat der Hersteller erstmals ein kleineres Triebwerk mit 100% SAF-Kraftstoffen getestet.

Erster Test an größerem Triebwerk in Großbritannien

Den ersten Test absolvierten die Ingenieure an einem „Trent 1000-Triebwerk“ in Derby, Großbritannien. Jetzt erfolgte im Testzentrum am Standort Dahlewitz südlich von Berlin ein weiterer erfolgreicher Test am Boden mit dem Business Aviation-Triebwerk „Pearl 700“. Dabei handelt es sich um das neueste Triebwerk, dass sich noch in der Entwicklung befindet.

Der erfolgreiche Test zeige, dass die Rolls-Royce-Triebwerke für große Zivil- und Geschäftsflugzeuge mit 100% SAF betrieben werden können. Das sei die Basis für die Umstellung auf diese Art von Kraftstoff – inklusive notwendiger Zertifizierung.

SAF könnten Emissionen in Geschäftsluftfahrtbranche deutlich senken

„Nachhaltige Flugkraftstoffe haben das Potenzial, die CO2-Emissionen unserer Triebwerke erheblich zu reduzieren. Die Kombination dieses Potenzial mit der außergewöhnlichen Leistung unserer Pearl-Triebwerksfamilie bringt uns einen weiteren wichtigen Schritt unserem Ziel näher, unseren Kunden einen Netto-CO2-Ausstoß von null zu ermöglichen“, sagt Jörg Au, Chefingenieur Business Aviation und Engineering Director Rolls-Royce Deutschland.

Klimaneutral fliegen: Forscher kommen zu überraschender Erkenntnis

Der Kraftstoff, der bei den Tests zum Einsatz kam, wurde von Spezialisten der World Energy in Paramount, USA, hergestellt. Ebenfalls beteiligt an der Lieferkette und Logistik waren Shell Aviation und SkyNRG. Dieser SAF-Kraftstoff hat ungemischt das Potenzial, die Netto-CO2-Lebenszyklusemissionen im Vergleich zu herkömmlichem Dieseltreibstoff um mehr als 75% zu reduzieren. Weitere Senkungen sind für die Zukunft geplant und nach Angaben von Rolls-Royce technisch auch möglich.

Auf Effizienz und kompakter Bauweise lag bei Rolls-Royce der Fokus

Das hocheffiziente Triebwerk „Pearl 700“ ist eine Kombination aus dem Adcance2-Triebwerkskern, der laut Hersteller den effizientesten der gesamten Geschäftsluftfahrtbranche darstellt, mit einem komplett neuen Niederdrucksystem. Das führe zu 8% mehr Steigerung beim Startschub im Vergleich zum BR725-Motor. Das Schub-Gewichts-Verhältnis sei um 12% besser und auch der Wirkungsgrad liege 5% höher bei gleichzeitiger Beibehaltung seiner klassenführenden Geräusch- und Emissionsleistung.

Die Rolls-Royce BR700-Reihe gehört heute zu den führenden Triebwerksfamilien in der Geschäftsluftfahrt. Im Rahmen dieser Entwicklungen sammelten die Ingenieure von Rolls-Royce wichtige Erfahrungen. Diese flossen nun in die neue innovative Technologie mit ein. So gehören auch ein hocheffizienter 51,8-Zoll-Blisked-Lüfter und ein Hochdruckkompressor mit einem außergewöhnlichen Druckverhältnis von 24:1 zu dieser Neuentwicklung. Nach Herstellerangaben sei dieser Kompressor Marktführer in seinem Segment. Auch bei der Brennkammer mit ultraniedrigen Emissionen, der zweistufigen hüllenlosen Hochdruckturbine und der verbesserten vierstufigen Niederdruckturbine hätten Effizienz und Kompaktheit im Mittelpunkt der Entwicklungen gestanden.

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Ein Beitrag von:

  • Nina Draese

    Nina Draese hat Geschichte und Kunstgeschichte (M.A.) studiert. Unter anderem hat sie für die dpa gearbeitet, die Presseabteilung von BMW, für die Autozeitung und den MAV-Verlag. Sie ist selbstständige Journalistin und gehört zum Team von Content Qualitäten. Ihre Themen: Automobil, Energie, Klima, KI, Technik, Umwelt.

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