Gulfstream testet 100% SAF in großer Höhe zur Reduzierung von Contrails

Testkampagne in großer Höhe mit 100% SAF gegen Contrails

Gulfstream Aerospace hat nach eigenen Angaben eine neuartige Testkampagne in großer Flughöhe erfolgreich abgeschlossen. Untersucht wurde, wie sich der Einsatz von 100% reinem Sustainable Aviation Fuel (SAF) auf die Partikelemissionen auswirkt, die an der Entstehung von Kondensstreifen (Contrails) beteiligt sind. Das Unternehmen bezeichnet das Vorhaben als die erste Initiative der Business Aviation, die derartige Messflüge in Höhen von bis zu 50.000 Fuß (rund 15.240 m) durchgeführt hat.

Versuchsaufbau: Gulfstream G800, Rolls-Royce Pearl 700 und ein fliegendes Labor

Im Rahmen der Kampagne absolvierte zudem erstmals ein Gulfstream G800 Business Jet mit Rolls-Royce Pearl 700-Triebwerken einen Flug, bei dem ausschließlich SAF verwendet wurde. Für die Datenerfassung flog ein speziell umgerüsteter Gulfstream G700 als Begleitflugzeug mit. Dieses Flugzeug wurde zu einem „fliegenden Labor“ umgebaut, um Emissionen während des Flugs zu messen.

Durch den Formationsflug konnten Forschende Partikelwerte sowie atmosphärische Bedingungen, die für die Bildung von Contrails relevant sind, präzise erfassen. Die Messungen fanden in Höhen statt, die oberhalb der üblichen Reiseflughöhen der kommerziellen Luftfahrt liegen, für Einsätze der Business Aviation jedoch typisch sind.

Partner, Messprogramm und untersuchte Kraftstoffe

Durchgeführt wurden die Tests gemeinsam mit dem Center of Excellence der US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration (FAA) im Rahmen des ASCENT-Programms sowie mit der NASA, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), der Missouri University of Science and Technology, Aerodyne Research, Rolls-Royce, Montana Renewables und World Fuel Services.

Im Kern ging es darum, zu verstehen, wie unterschiedliche Kraftstoffzusammensetzungen nicht-CO₂-bezogene Emissionen beeinflussen – ein Aspekt, der in der Luftfahrtforschung zur Nachhaltigkeit zunehmend an Bedeutung gewinnt.

Während der Flugversuche verglich das Team drei Varianten: konventionelles Jet A, eine schwefelarme Ausführung sowie nachhaltigen Kraftstoff aus dem HEFA-Verfahren (Hydroprocessed Esters and Fatty Acids), der in seiner reinen Form eingesetzt wurde. Da dieses SAF weder Schwefel noch aromatische Verbindungen enthält, deuten erste Ergebnisse auf eine deutliche Verringerung jener Partikelemissionen hin, die zur Entstehung von Kondensstreifen beitragen.

„Während die Luftfahrt weiter daran arbeitet, ihre Umweltleistung zu optimieren, konzentriert sich Gulfstream darauf, Lösungen zu entwickeln, die schon heute messbare Effekte liefern und dabei helfen, eine nachhaltigere Zukunft für den Luftverkehr zu gestalten“, sagte Mark Burns, Präsident von Gulfstream. „Diese Kampagne spiegelt unsere Strategie wider, durch fortschrittliche Technologie, Tests unter realen Bedingungen und Zusammenarbeit voranzugehen, um die Umweltauswirkungen der Luftfahrt zu verstehen und zu reduzieren.“

Um die Kampagne zu ermöglichen, bereiteten Gulfstreams Engineering- und Flugtestteams die beteiligten Flugzeuge über Monate hinweg vor. Im G700 wurde dafür eine umfassende wissenschaftliche Instrumentierung in der Kabine installiert, um Emissionen im Flug zu überwachen. Parallel absolvierten die Piloten intensives Simulatortraining, um die anspruchsvollen Formationsflugprofile fliegen zu können, die für eine präzise Datenerhebung erforderlich waren.

Laut NASA-Forscher Rich Moore machte die Zusammenarbeit die ersten Emissionsbeobachtungen in großer Höhe mit 100% SAF möglich – bei gleichzeitig gewährleisteter Betriebssicherheit und wissenschaftlicher Genauigkeit.

„Diese unter realen Bedingungen gewonnenen Daten sind entscheidend, um unsere Modelle zu verbessern und das Verständnis für die Umweltauswirkungen der Luftfahrt zu erweitern“, betonte Moore.

Die im Verlauf der Kampagne erhobenen Daten sollen sowohl der wissenschaftlichen Gemeinschaft als auch der Luftfahrtbranche zur Verfügung gestellt werden. Damit sollen Analysemodelle verfeinert, die Entwicklung künftiger Kraftstoffstandards unterstützt und operative Strategien gefördert werden, die auf eine geringere Umweltbelastung der Luftfahrt abzielen.

Für Julie Marks, Executive Director im FAA Office of Environment and Energy, liefert das Vorhaben einen wichtigen Beitrag zur Forschung rund um die Minderung der Auswirkungen langlebiger Contrails: „Die Partnerschaft mit Gulfstream war eine hervorragende Gelegenheit, unser Wissen zu erweitern und die Bemühungen zur Verringerung der Auswirkungen persistenter Kondensstreifen zu quantifizieren. Wir danken der Industrie für die Zusammenarbeit, während die FAA weiterhin bewertet, wie SAF dazu beitragen kann, dieses Phänomen zu reduzieren“, erklärte sie.

Gulfstream ordnete die Kampagne zudem in die eigenen Nachhaltigkeitsaktivitäten ein. Bereits 2011 führte der Hersteller den ersten Transatlantikflug der Business Aviation durch, bei dem SAF in einem der Triebwerke eingesetzt wurde. 2023 folgte nach Unternehmensangaben der erste transatlantische Flug der Branche, der vollständig mit Sustainable Aviation Fuel betrieben wurde.

Weiter teilte Gulfstream mit, dass die eigene Flotte inzwischen mehr als 3,5 Millionen Seemeilen (rund 6,48 Millionen Kilometer) mit SAF-Blends zurückgelegt hat.