DLR in Oberpfaffenhofen: Wie kann das Fliegen klimafreundlicher werden? – Starnberg | ABC-Z

Dieser Tage gibt es am Himmel über dem Fünfseenland ein spannendes Schauspiel zu beobachten: ein Flugzeug, das einem anderen hinterherjagt. Dahinter steckt ein Forschungsprojekt. Vom Landkreis Starnberg aus wollen Forscherinnen und Forscher das Fliegen ressourcenschonender und klimaschonender machen. An großen Worten wird dementsprechend nicht gespart am Flughafen Oberpfaffenhofen, wo ja ohnehin immer alle hoch hinaus und am liebsten ganz weit weg wollen. Von einer „weltweit ersten“ Messung ist die Rede, und einem „fliegenden Testlabor für neue Kraftstoffe und innovative Luftfahrttechnologien“.

Was ist geschehen? Oder eher: Was fliegt denn da? Es sind Messflüge, die in Oberpfaffenhofen starten. Dahinter stecken das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Flugzeughersteller Deutsche Aircraft. Dafür fliegt ein Jet des DLR, die „DLR-Falcon“, auf bis zu 50 Meter einer neuen Turboprop-Maschine der Deutschen Aircraft hinterher und misst dabei die Emissionen eines synthetischen Kraftstoffs. Eine Art Verfolgungsjagd also, im Namen der Forschung. Gefördert wird das Projekt „Climoart“ vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klima – eine Messreihe also von nationalem und internationalem Interesse.

Der Flugverkehr hat es – etwa im Vergleich zum Autoverkehr – schwer, von fossilen Brennstoffen loszukommen. Kommt der Strom für ein E-Auto von einer Solaranlage, dann ist die reine Fortbewegung jetzt schon nahe an der Klimaneutralität. Beim Flugzeug sieht das ganz anders aus. Batterien sind eine schwere Last auf Flügen. Zwar laufen derzeit erste Tests mit neuen Flugzeugantrieben, etwa mit Brennstoffzellen oder Batterien. Ob die sich bewähren, ist aber unklar.

Also die Versuchsreihe im Fünfseenland. Das vorausfliegende Flugzeug ist dabei nicht mit handelsüblichem Kerosin unterwegs, sondern ausschließlich mit einem künstlich hergestellten Kraftstoff. Ziel der laut DLR ersten Messreihe dieser Art ist, zu prüfen, ob mit diesem sowohl der CO₂-Ausstoß als auch die Bildung von klimaschädlichen Kondensstreifen verringert werden kann. Dafür musste die Propellermaschine aufwendig umgebaut werden.

Auf bis zu 500 Metern Entfernung werden in den Kondensstreifen Partikel gemessen. Gerade die enge Verfolgung bis auf 50 Meter, sagt Ingmar Mayerbuch, der Leiter des DLR-Flugbetriebs, sei für die Testpiloten „sehr herausfordernd“ und erfordere „höchste Konzentration“. Vier Forschungsflüge fanden bereits statt, sechs weitere sollen noch bis Ende Oktober folgen.

CO₂, das Klimagas, das bei der Verbrennung von Erdöl und Erdölprodukten wie dem für Flugzeuge entscheidende Kerosin entsteht und über den Treibhauseffekt maßgeblich zur Erwärmung der Erde beiträgt, ist bei einem Flugzeug nicht für alle relevanten Emissionen verantwortlich. Zu beachten seien auch Nicht-CO₂-Effekte, die laut DLR ähnlich groß sein könnten wie die Klimawirkung des gesamten CO₂-Ausstoßes. Zu diesen Effekten zählen etwa die Kondensstreifen, und damit kommen die sogenannten Aromaten ins Spiel.

Diese haben nichts mit Aromen zu tun, sondern mit organischen Stoffverbindungen wie Kerosin. Dieses besteht aus langkettigen und ringförmigen Kohlenwasserstoffen. Diese sind chemisch stärker gebunden. Wegen ihrer Ringstruktur seien sie daher gute Vorläufer für die kleinen Rußpartikel im Abgasstrahl, sagt Christiane Voigt, Projektleiterin beim DLR und Professorin an der Uni Mainz. Bei tiefen Temperaturen kondensiere Wasser auf diesen Rußpartikeln und es bilden sich Eiskristalle in Kondensstreifen. Kondensstreifen wiederum hielten Wärmestrahlung der Erde in der Atmosphäre gefangen, ähnlich wie Treibhausgase.

Der synthetische Treibstoff, der E-Fuel, den Voigt und die anderen Projektbeteiligten für die Versuchsreihe verwenden, ist aromatenfrei, weist diese ringförmigen Moleküle also nicht auf. Bei vergleichbaren Versuchen mit aromatenfreien Biokraftstoffen, etwa auf Basis von Speiseöl, haben Forscherinnen und Forscher bereits eine deutliche Reduktion von Ruß festgestellt. Ganz weg bekommt man ihn anscheinend nicht. Herauszufinden, ob und wie das bei dem synthetischen Kraftstoff funktioniert – das ist Voigts Aufgabe.

Kann man also demnächst guten Gewissens den Langstreckenflug in den Urlaub antreten? Das ist noch offen. Der verwendete E-Fuel gilt als eine Art Blaupause für eine Zukunft, in der Flugzeuge mit klimaneutralem Treibstoff angetrieben werden. Der benutzte synthetische Treibstoff ist noch nicht nachhaltig, schon deshalb, weil es die Vorprodukte und die Produktion bislang nicht sind – unter anderem wird er mit Strom hergestellt. Aber am DLR ist man optimistisch, dass mit einem Mix aus Wasserstoff, CO₂ und grünem Strom in Zukunft ein nachhaltiger Treibstoff produziert werden könnte. In Zukunft, sagt Voigt, seien neben E-Fuels und Biokraftstoffen auch Wasserstoff als Energieträger für den Flugverkehr denkbar.

Bis dahin dauert es noch. Geforscht wird derweil vorwiegend an kleinen und mittelgroßen Flugzeugen. Die große Leistung, die ein Flugzeug aufbringen muss, und die weiten Strecken, die es zurücklegen muss, stellen die Forscherinnen und Forscher vor eine Herausforderung. Auch das Forschungsflugzeug in Oberpfaffenhofen ist ein propellergetriebenes Flugzeug, solche und ähnliche Maschine werden in erster Linie für regionale Verbindungen eingesetzt oder sollen es mal werden. Der klassische Düsenjet, der einem vom Flughafen München in alle Welt bringt, ist da noch weit weg.