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Das DEMO-SPK Team auf der aireg-Konferenz
Das DEMO-SPK Team auf der aireg-Konferenz

Quelle: IFOK GmbH

Hintergrund

Der Einsatz von erneuerbaren Kraftstoffen in der Luftfahrt könnte einen wesentlichen Beitrag zur Senkung der Emissionen des Luftverkehrs leisten. Bereits heute sind verschiedene Herstellungsverfahren für erneuerbare Kerosine, sog. Synthetic paraffinic kerosines (SPK), für den Einsatz im Flugverkehr zugelassen. Mittelfristig ist zu erwarten, dass Flughäfen in Deutschland mit Kerosin beliefert werden, das auch SPK enthält. Innerhalb der Versorgungsinfrastruktur eines Flughafens werden die einzelnen Kraftstoffe üblicherweise gemeinsam transportiert und gelagert. Es erfolgt also keine physische Trennung, wodurch es zwangsläufig zur Vermischung der eingelieferten Kraftstoff-Chargen kommt. Bislang wurde das Mischungsverhalten und die Verträglichkeit von konventionellem fossilen Kerosin (JET A-1), das verschiedenartige SPK in variablen Anteilen enthalten (Multiblending JET A-1), nicht untersucht.

Im Rahmen der Mobilitäts- und Kraftstoffstrategie der Bundesregierung (MKS) hat das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) ein international bislang einmaliges Forschungs- und Demonstrationsvorhaben zum Einsatz von erneuerbarem Kerosin am Flughafen Leipzig / Halle (DEMO-SPK) beauftragt. Das Modellvorhaben verfolgte einen in der MKS bereits intensiv betrachteten Forschungsstrang und baute auf die im Rahmen der MKS durchgeführten Studien auf. Die 2014 erstellte Kurzstudie „Drop-In-Kraftstoffe für die Luftfahrt“ fasste den damaligen Diskussionsstand zu alternativen Kraftstoffen in der Luftfahrt zusammen und zeigte Handlungsbedarfe auf. Auf deren Grundlage entwickelte die Untersuchung „Biokerosin und EE-Kerosin für die Luftfahrt der Zukunft – von der Theorie zu Pilotvorhaben“ Vorschläge für konkrete Maßnahmen und Pilotprojekte. Das Projekt DEMO-SPK knüpfte direkt an diesen Untersuchungen an.

Quelle: BMVI

Ziel und Vorgehen

Vorrangiges Ziel war es, den Einsatz von Multiblend JET A-1 in der allgemeinen Kraftstoffversorgungsinfrastruktur unter realistischen Bedingungen auf einem Flughafen zu demonstrieren. Dazu gehörten Analysen der Kerosineigenschaften, des Lager- und Mischverhaltens unter realen Bedingungen, der Kompatibilität mit der Treibstoffversorgungsinfrastruktur sowie der Nutzung im Flugzeug. Darüber hinaus wurden Emissionsmessungen am Flughafen durchgeführt. Gleichzeitig wurden in diesem Projekt weitere offene Fragen adressiert, z. B. Lebenszyklusanalysen, praktikable Nachhaltigkeitsdokumentationen sowie standardisierte Anrechnungsverfahren im Emissionshandel. Mehr als 20 namhafte internationale Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft haben das Projekt erfolgreich umgesetzt.
Im Rahmen des Projektes wurde im April 2017 ein erster Arbeitsworkshop durchgeführt. Dort wurden Fragen nach einer praktikablen Nachhaltigkeitsdokumentation sowie nach einem standardisierten Anrechnungsverfahren von erneuerbarem Kerosin im Emissionshandel diskutiert.

Ein weiterer Workshop fand auf der ILA Berlin im April 2018 statt. Es wurden erste Ergebnisse von DEMO-SPK vorgestellt und ein gemeinsames Verständnis für die Herausforderungen erneuerbaren Kerosins entwickelt. Die Dokumentation des Workshops (in Englisch) sowie die Präsentationen der Referenten (in Englisch) finden Sie hier.

Im September 2018 konnte die Erprobung am Flughafen Leipzig/Halle umgesetzt werden. Hierzu wurde das Multiblend JET A-1 in die Flughafeninfrastruktur eingebracht und im Anschluss im Flugbetrieb eingesetzt. Während Bodenlaufmessungen mit einem Airbus A300 wurden getestet, wie sich die Emissionen im Vergleich zum Betrieb mit rein-fossilen Kraftstoffen veränderten. Im Fokus standen insbesondere die Reduktion der CO2-Emissionen sowie die Veränderungen bei der Emission von Rußpartikeln.

Ergebnisse

Während der gesamten Laufzeit des Forschungs- und Demonstrationsvorhaben konnten fünf erneuerbare Kerosine untersucht und ca. 600 Tonnen JET A-1 hergestellt werden. Diese Kraftstoffmenge reichte, um den Flugbetrieb am Flughafen Leipzig/Halle ein paar Tage zu versorgen. Es konnte eine Reduzierung der Rußpartikelemissionen von 30 % bis 60 % und eine Reduzierung von CO2-Äquivalent-Emissionen um 35 % nachgewiesen werden.

Im Abschlussbericht (s. Link unter weiterführende Informationen) können Sie alle Ergebnisse ausführlich nachlesen.

Die Erkenntnisse des Projekts DEMO-SPK zu den Anpassungen sowohl in den bestehenden Regularien als auch im operationalen Betriebsablauf beim Einsatz von Multiblend in der Infrastruktur eines Großflughafens wurden in einem Paper ”Regulatory Requirements for Production, Blending, Logistics, Storage, Aircraft Refuelling, Sustainability Certification and Accounting of Sustainable Aviation Fuels (SAF)” aufbereitet (s. Link unter weiterführende Informationen).