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Hier wird der Sprit der Zukunft entwickelt: Die Stoßwellenrohranlage im DLR-Institut für Verbrennungstechnik, ist ein Prüfstand zur Erzeugung hoher Temperaturen und Drücke wie sie etwa beim Start eines Flugzeugs herrschen.

DLR

Tüfteln am Flugzeug-Treibstoff der Zukunft

München - Die Luftfahrtforschung sieht sich auf dem Weg zum umweltneutralen Fliegen. Mögliche Alternativen zum Kerosin haben sich als vielversprechend erwiesen.

Die gewaltigen Kessel dominierten, wenn sie voll waren, in der Wirtschaftswunder-Ära turmhoch die Silhouette fast jeder deutschen Großstadt. Dann versanken sie wieder, entleert, fast vollständig im Boden. Die „Gasometer“ waren lange Zeit wesentlicher Bestandteil der Energieinfrastruktur. Sie speicherten das sogenannte Wassergas, das zunächst für die Straßenbeleuchtung und später auch für Heizung und Kochen in Deutschland lange unverzichtbar war und nun vor einem Comeback steht: als Basis für einen Flugzeug-Treibstoff der Zukunft.

Das Gas – ein meist aus Kohle gewonnenes Gebräu – war früher berüchtigt, weil der darin enthaltene hohe Anteil an giftigem Kohlenmonoxid immer wieder zu Todesfällen führte, wenn das Gas unverbrannt ausströmte. Weil auch die Sicherheitstechnik noch nicht ausgereift war, kam es auch immer wieder zu verheerenden Explosionen, die ganze Wohnblocks unbewohnbar machen konnten. Es wurde deshalb vollständig durch natürliches Erdgas verdrängt.

Doch das Wassergas hat eine weitere Eigenschaft: Daraus lassen sich mit vergleichsweise einfachen chemischen Verfahren wertvolle Substanzen herstellen (deshalb wird es auch Synthesegas genannt). Die chemische Industrie erzeugt aus Synthesegas beispielsweise Ersatz für Benzin, Diesel oder Kerosin. Das dabei eingesetzte „Fischer-Tropsch-Verfahren“ gab es bereits vor 1925. Es wurde von Deutschland vor dem Zweiten Weltkrieg eingesetzt, um die Abhängigkeit von Ölimporten zu verringern. Damals war ausschließlich Kohle der Ausgangsstoff.

Billiges Erdöl verdrängte das Benzin aus Kohle. Doch nun ist es wieder im Kommen: Denn Synthesegas lässt sich auch aus Erdgas gewinnen, aus allen Arten von Biomasse und selbst aus organischen Abfällen. Damit ist ein Weg vorgezeichnet, wie nachwachsende Rohstoffe – etwa auch Algen – zur Grundlage für einen CO2-freien Treibstoff werden können. Auch bei Abgasuntersuchungen sammelte der Kunst-Treibstoff inzwischen Punkte.

In Versuchen wurden bis zu 50 Prozent synthetisches Kerosin (aus Erdgas) dem Flugzeugtreibstoff beigemischt. Messungen belegten, dass der Rußanteil im Vergleich zum herkömmlichen Kerosin deutlich geringer ausfällt. Doch der Kunst-Sprit könnte Kerosin aus Erdöl auch beim Ausstoß anderer Schadstoffe und sogar bei der Zuverlässigkeit überlegen sein, erwartet das Deutsche Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR).

Damit böte sich ein Einsatz in der Luftfahrt geradezu an. So wollen die Forscher auch den Ausstoß beispielsweise von Stickoxiden reduzieren. Dazu müssen sämtliche Prozesse, die während der Verbrennung in einem Flugzeugtriebwerk ablaufen, auch im kleinsten Detail untersucht werden. So plant man den synthetischen Treibstoff zu finden, der die höchstmögliche Zuverlässigkeit bei geringster Umweltbelastung unter einen Hut bringt.

Mit diesen Erkenntnissen im Rücken kann auch die Triebwerksindustrie die optimalen Brennkammern für das Designer-Kerosin entwickeln. Doch wann fliegen die ersten Flugzeuge mit umweltfreundlichem Sprit aus Biomasse? „In den nächsten zehn Jahren ist eine allmähliche Einführung zunächst als Beimischung zum herkömmlichen Kerosin zu erwarten“, sagt Manfred Aigner, Direktor des DLR-Instituts für Verbrennungstechnik.

„Bis zum Jahr 2030 erwarten wir einen weitgehenden Ersatz des Kerosins durch biomassebasierte Treibstoffe.“ Dies werde dann eine klimaneutrale Luftfahrt ermöglichen.

Martin Prem

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