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Kraftstoffe für Flugmotoren – Faktencheck für sicheres Fliegen

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Avgas oder Mogas? Wenig verbleit oder unverbleit? Mit oder ohne Ethanol? Geht auch Avgas, wenn es kein Mogas gibt? Und was haben die Jahreszeiten damit zu tun? Das sind nur einige der Fragen, deren Antwort die Leistung und auch die Haltbarkeit des Triebwerks wesentlich beeinflussen. Diesen und weiteren Punkten geht Referent Oliver Kleen, unter anderem Fluglehrer und Prüfer, am Dienstag, 13. Mai ab 19 Uhr, in der kommenden Ausgabe von „Alles Flusi“ nach.

Im Vortrag wird sich der Bundesausschuss Flugsicherheit, der die Veranstaltung jeden zweiten Dienstag im Monat organisiert, mit dem Wahrheitsgehalt von Mythen ebenso auseinandersetzen wie mit den aktuellen Entwicklungen im Bereich der Flugkraftstoffe.

Hier können Sie direkt am Vortrag teilnehmen.

Schwerpunktthemen:

  • Was man als Pilot über Flugkraftstoffe wissen muss
  • Mogas und seine Tücken
  • Ethanol – das unbekannte Wesen
  • Klopfen, kein Spuk sondern eine reale Gefahr für den Flugmotor
  • Wie spart man richtig?

Die Teilnahme am Online-Vortrag ist wie immer kostenlos und findet über Microsoft Teams statt. Wer künftig keine Ausgabe von ‚Alles Flusi‘ mehr verpassen möchte, abonniert den E-Mail-Reminder, der einige Tage vor der Veranstaltung von der Bundesgeschäftsstelle per E-Mail verschickt wird. Quelle: ‚daec.de‚.

Ganderkesee führt bleifreies AVGAS Swift 100R

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Der Flugplatz Ganderkesee (EDWQ) ist der erste in Europa, der den bleifreien AVGAS-Treibstoff Swift 100R des US-Herstellers Swift Fuels LLC einsetzt. Seit dem 21. März nutzt die AAG Flight Academy den umweltfreundlichen Kraftstoff im Schul- und Charterbetrieb.

Swift 100R ist ein 100-oktaniger, bleifreier und zu ca. 10% erneuerbarer Flugkraftstoff mit FAA- und EASA-Zulassung für den Lycoming IO-360-L2A-Motor (z. B. in der Cessna 172S und R). Swift 100R ist mit anderen Kraftstoffen mischbar, enthält Material-schonende Ether und erfordert keine baulichen Änderungen an Flugzeugen. In Ganderkesee steht ein Tank-Anhänger bereit, um das neue Benzin zu tanken. Bollinger Aviation liefert und vertreibt den Kraftstoff in Europa. Infos des Herstellers „Swiftfuel„.

Cirrus gibt bleifreies AVGAS G100UL nicht frei

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Im Rahmen der Beteiligung an der Initiative für bleifreien Kraftstoff arbeitet Cirrus seit mehr als zehn Jahren mit potenziellen Kraftstoffherstellern zusammen, um die Materialverträglichkeit und die Leistung des Kraftstoffs in Motorflugzeugen zu testen. Cirrus beteiligt sich an einem umfassenden Test- und Bewertungsprogramm für den Kraftstoff GAMI G100UL. In Zusammenarbeit mit GAMI, den wichtigsten Triebwerks-Partnern (Continental und Lycoming) und der FAA will Cirrus die Betriebssicherheit sowohl der Triebwerks- als auch der Flugwerkskraftstoffsysteme gewährleisten. Während einige Aspekte der ersten Tests des GAMI G100UL-Kraftstoffs ermutigend sind, hat Cirrus spezifische Bedenken hinsichtlich der Material-Kompatibilität festgestellt. Tests im Labor und an Bord von Flugzeugen haben in Abstimmung mit Vertretern der FAA ergeben, dass sich die Tankabdichtung bei Kontakt mit GAMI G100UL-Kraftstoff verschlechtert, was zu Problemen bei der Lufttüchtigkeit führen könnte. Zum gegenwärtigen Zeitpunkt gibt Cirrus die Verwendung von GAMI G100UL-Kraftstoff in Flugzeugen der Cirrus SR-Serie nicht frei. Darüber hinaus übernimmt Cirrus derzeit keine Garantie oder Gewährleistung für die Verwendung von GAMI G100UL-Kraftstoff in Flugzeugen der SR-Serie durch den Betreiber.

Laut Continental und Lycoming dürfen nur zugelassene Kraftstoffe verwendet werden, damit ein Motor von der Garantie abgedeckt ist. Da der Kraftstoff GAMI G100UL laut Continental und Lycoming ein nicht zugelassener Kraftstoff ist, sind Motoren, die bekanntermaßen mit diesem Kraftstoff betrieben wurden, möglicherweise nicht durch die aktuelle OEM-Motorengarantie abgedeckt. Spezifische Einzelheiten finden Sie in den jeweiligen Garantieunterlagen für Continental- und Lycoming-Motoren. Cirrus ist bestrebt, proaktiv auf die sich entwickelnde Landschaft der Nachhaltigkeitsvorschriften einzugehen, insbesondere auf die Abkehr von bleihaltigen Flugkraftstoffen. Wir unterstützen weiterhin aktiv die Bemühungen der Industrie, neue Kraftstoffe zu entwickeln, zu bewerten und voranzutreiben und gleichzeitig einen sicheren Übergang der Industrie zu einer zukünftigen bleifreien Kraftstoffumgebung zu unterstützen.

Zu diesen Bemühungen gehört die direkte Zusammenarbeit mit Industrieverbänden und allen Interessengruppen, einschließlich AOPA, GAMA, der FAA und dem EAGLE-Programm der FAA-Industrie durch das PAFI-Zertifizierungsprogramm. EAGLE verfolgt aktiv drei potenziell brauchbare Alternativen/Ersatzstoffe für 100LL: GAMI G100UL, LyondellBasell/VP Racing UL100E und Swift 100R. Cirrus ist bestrebt, alle großen Kraftstoffunternehmen in ihrem Bestreben zu unterstützen, alternative, Hoch-Oktan-Kraftstoffe auf den Markt zu bringen. Shell hat kürzlich angekündigt, dass 100VLL ab April 2024 an Flughäfen in Europa ausgeliefert wird. Cirrus bestätigt, dass dieser Kraftstoff in allen Flugzeugen der Cirrus SR-Serie verwendet werden kann, da er die ASTM D910-Standardspezifikation für verbleites Flugbenzin erfüllt. Weitere Einzelheiten entnehmen Sie bitte der FAA SAIB NE-11-55 „Grade 100VLL Aviation Gasoline“.

Der sichere Betrieb aller Cirrus-Flugzeuge auf der ganzen Welt hat für Cirrus höchste Priorität. Sobald weitere Fortschritte erzielt werden, wird Cirrus Sie auf dem Laufenden halten, sobald sie verfügbar sind. Quelle: ‚Cirrus Design‚.

Bleifreies AVGAS für Cessna 172 S/R zugelassen

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Der Einsatz des bleifreien Avgas-Treibstoffs Swift 100R ist von der US-Luftfahrtbehörde FAA für die Cessna Typen 172 S und R genehmigt worden.

Der US-Treibstoffhersteller „Swift Fuels“ aus West Lafayette in Indiana, hat von der US-Luftfahrtbehörde FAA eine ergänzende Musterzulassung STC (Supplemental Type Certificate) für den bleifreien Avgas Treibstoff Swift 100R (R für Renewable) erhalten. Das STC bezieht sich auf den Lycoming-Motor IO-360-L2A, der in den Cessna Typen 172 S und R verbaut ist. Für diese Flugzeugtypen erteilte die FAA ebenfalls die Zulassung mittels STC. Swift 100R verfügt über eine Motoroktanzahl (MON) von 100, wie das verbleite Avgas 100LL. Eine ASTM-Spezifikation für Swift 100R ist derzeit in Arbeit. Die Produktionsspezifikation hat bereits die erste Runde des sogenannten Balloting-Prozesses durchlaufen. Eine Approved Model List (AML), die in Zusammenarbeit mit der FAA erstellt wird, soll eine Betankung möglichst aller Flugzeugmuster, die auf Avgas angewiesen sind, ermöglichen.

Der Treibstoff ist laut Swift Service Instruction SI-1 mit allen bisher bekannten zugelassenen Kraftstoffsorten problemlos mischbar und erfordert keinen Umbau am Motor oder an der Zelle. Auch sind bei unsachgemäßem Gebrauch keine Veränderungen oder gar Schäden an Lack und Oberflächen des Flugzeugs zu befürchten. Die Europa-Niederlassung von Swift Fuels, die Swift Fuel GmbH mit Sitz in Saarbrücken, treibt die Validierung und formale Anerkennung der amerikanischen STC’s bei der EASA voran, welche zeitnah von der europäischen Luftfahrtbehörde erwartet wird. Dr. Thomas Albuzat, Chemiker und Pilot, leitet die Niederlassung.

Die Task Force Avgas der Bundeskommission Motorflug des DAeC weist darauf hin, dass Avgas UL91 für die allermeisten Flugzeuge im Vereinsbetrieb eine praktikable Alternative zum Avgas 100LL ist. Neben der Umwelt wird auch der Flugmotor geschont, weil keine Bleirückstände mehr entstehen. Behindert wird die Verbreitung von UL91 durch das noch dünne Versorgungsnetz für diesen Kraftstoff. Hinzu kommt der Irrglaube, man müsse für die Verwendung des bleifreien Flugbenzins ein STC, also eine Ergänzende Musterzulassung (EMZ) nachweisen. Letzteres ist jedoch nicht erforderlich, denn UL91 ist ein „Aviation Gasoline“ (Avgas).

Es genügt die Durchführung des EASA Standard Change CS-SC202. Es reichen ein ausgefülltes Formblatt, die Plakatierung der Tankeinfüllöffnungen am Flugzeug und ein Einleger in das AFM, das Flughandbuch. Hier stellt die Task Force Avgas das notwendige Rüstzeug kostenfrei zur Verfügung. Voraussetzung ist, dass das Triebwerk für UL91 zugelassen ist. Quelle: ‚DAeC‚.

Der nicht so einfache Weg zu bleifreiem AVGAS 100 UL

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Quelle: ‚Michael Erb, DAeC‚. Aktuelle Berichte aus den USA zu den letzten Entwicklungen in Sachen der Einführung von bleifreiem Avgas mit 100 Oktan erstaunen. Das Unternehmen GAMI ist seit 2022 Inhaber eines Patents für ein mittels STC bei der FAA in den USA zugelassenes bleifreies Avgas 100UL, das bereits über eine Millionen Gallonen dieses Treibstoffs produziert hat und in einer Raffinerie in Louisiana zum sofortigen Verkauf bereitgestellt hat.

Der Verkauf läuft aber nicht erkennbar an. Stattdessen gab es in der letzten Zeit mehr oder weniger offen ausgesprochene und unspezifische Zweifel an der chemischen Zusammensetzung des Treibstoffs und seiner möglicherweise zersetzenden Wirkung auf Tanks und Dichtungen. Dies wurde weniger bei Flugzeugen, sondern vielmehr bei stationären Tankanlagen und LKW kritisch gesehen.

Viele Cirrus-Besitzer waren auch verwirrt, nachdem Cirrus ein Service Advisory veröffentlicht hatte, das dringend von der Verwendung von GAMI-Kraftstoff abriet und sogar erwog, die Garantie der Flugzeuge ungültig zu machen. Grund für die Warnung waren Lecks im Tank und im Treibstoffsystem eines Testflugzeugs, die laut GAMI auf frühere Schäden zurückzuführen waren und nichts mit dem GAMI-Treibstoff zu tun hatten.

Diese Zweifel wurden weiter befeuert, als die in Oshkosh ausgestellte Beechcraft Baron der AOPA-USA N202MD ausgerechnet unter dem linken Tank eine Leckage aufwies, der in den letzten Monaten exklusiv mit dem neuen GAMI-Avgas 100UL für Erprobungsflüge betankt wurde. Man kann inzwischen aber offenbar Entwarnung geben: Denn alte Fotos der Tragflächen zeigten auf, dass die inzwischen 50 Jahre alte und seitdem offenbar mit Flicken reparierte Hülle des linken Tanks der Bonanza bereits vor der Erprobung des GAMI-Treibstoffs ein Problem mit der Dichtigkeit hatte. Der rechte Tank, der weiterhin mit Avgas 100LL befüllt wurde, war auch schon 46 Jahre alt, aber hielt noch weitgehend dicht. Die Kollegen der AOPA-USA waren bislang mit der Flugerprobung sehr zufrieden, der GAMI-Treibstoff sei genauso gut oder sogar besser als konventionelles Avgas 100LL.

Und was macht der Wettbewerb? Noch sind zwei weitere Unternehmen im Rennen. Aber nur eines ist noch in den Treibstoff-Entwicklungsprogrammen PAFI (Piston Aviation Fuel Initiative) und EAGLE (Eliminate Aviation Gasoline Lead Emissions) der US-Flugsicherheitsbehörde FAA im Wettbewerb: Und zwar ist das LyondellBasell/VP Racing. Dieses Unternehmen hat für die noch abzuschließenden Tests der FAA eine Menge von über 50.000 Gallonen seines UL100E produziert. Diese Tests umfassen 10 verschiedene Triebwerke und acht verschiedene Flugzeugtypen und werden noch etwa ein Jahr bis zum 3. Quartal 2025 in Anspruch nehmen.

SWIFT Fuels aus Indiana ist bereits seit einigen Jahren ein von der FAA zugelassenes bleifreies Avgas mit 94 Oktan auf dem Markt. Das Unternehmen will aber auch mit einem 100 Oktan-Avgas 100R an den Start gehen. Und zwar wählt man für die Zulassung nicht mehr die FAA-Programme, sondern die Industriestandards der ASTM. Negative Schlagzeilen gab es für Swift, als die University of North Dakota Ende 2023 das Ende der Nutzung des Avgas mit 94 Oktan in seiner kompletten Flotte von 120 Piper-Flugzeugen verkündete, nachdem es mehrere Probleme mit den Ventilen gab. Bis die Ursache geklärt ist, will man wieder auf Avgas 100LL zurückgreifen.

In den USA ist weiterhin geplant, Avgas 100LL bis zum Jahr 2030 vollständig zu ersetzen. Offensichtlich ist diese Herausforderung nicht so trivial, wie zunächst angenommen. Äußerst wichtig ist diese Entwicklung in den USA auch für den europäischen Markt, denn auch die EU will in den nächsten Jahren Bleiadditive im Avgas verbannen. Auf Grund des kleinen Marktes in Europa gibt es auf dieser Seite des Atlantiks allerdings keine eigenen Marktinitiativen, um ein bleifreies hochoktaniges Avgas zu entwickeln. (Newsletter der AOPA Germany, ab Seite 17).

AVGAS-Entscheid fällt in den USA

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Dass die Zeit des verbleiten Avgas 100LL zuende geht, steht zweifelsfrei fest. Zum einen sprechen Umweltargumente dagegen, zum anderen gibt es weltweit nur noch einen Hersteller des bleihaltigen Additivs Tetra-Ethylblei (TEL), der angesichts stetig rückläufiger Absatzmengen auch nicht mehr in neue Anlagen investieren will. Das Risiko für unsere weltweite Branche bei einem Ausfall der Fabrikationsanlage dieses einen Herstellers ist enorm.

Wie man sich in den USA von Behördenseite den Übergang zu einem bleifreien Avgas mit 100 Oktan vorstellt, konnten wir als Teilnehmer während der World Assembly der IAOPA im Mai 2024 in Washington direkt von FAA-Direktor Bruce DeCleene erfahren. Und zwar soll der Übergang bis spätestens 2030 erfolgen, gerne früher, sobald ein bleifreies Avgas auf dem Markt zur Einführung bereitsteht. Hauptanforderungen: Es muss alle Motoren versorgen können, die bisher mit 100LL laufen, und es muss für einen reibungslosen Übergang mit 100LL mischbar sein.

Die beiden FAA-Förderprogramme PAFI (Piston Engine Aviation Fuels Initiative) und Eagle (Elimi- nate Aviation Gasoline Lead Emissions) kommen ihrem Ziel entgegen. Spannend war, von den drei noch verbleibenden Wettbewerbern aus der Mineralölindustrie zu erfahren, wie man sich für die Markteinführung aufstellt. Es geht offensichtlich um die Sicherung der Pole Position auf dem mengenmäßig dominierenden US-Markt. Erst wenn die gesichert ist, wird man sich auch um die Einführung des Sprits in Europa als zweitgrößtem Markt und anderswo kümmern. Eins ist klar: Es wird wohl nur ein Anbieter auf dem Markt verbleiben, der schnellste.

Derzeit wird eine Diskussion darüber geführt, ob der Treibstoff von GAMI tatsächlich bereits marktfähig ist. Das wurde von dem GAMI-Mitgründer George Braly so dargestellt: Wir haben eine Ergänzende Musterzulassung für alle Flugzeugtypen, wir haben eine Raffinerie mit vollen Tanks und wir können morgen mit dem Ausliefern beginnen. Die beiden GAMI-Wettbewerber, die bis zur Zulassung ihrer Kraftstoffe vermutlich noch einige Monate benötigen werden, verweisen allerdings darauf, dass es beim GAMI-Avgas noch ungelöste Fragen etwa im Zusammenhang mit Flugplatztanks und Treibstofflastern gebe, die einer Markteinführung entgegenstehen würden.

Einigkeit besteht bei allen IAOPA-Vertretern darüber, dass das Blei in unserem Sprit weg muss, aber auch darüber, dass für unsere Branche in der kritischen Übergangsphase eine kontinuierliche Treibstoffversorgung unabdingbar ist. Eine entsprechende Resolution mit dem Titel »Supporting the Implementation of Unleaded Avgas«, die eine internationale Koordination der Behörden fordert, wurde von der AOPA-Germany eingebracht und anläßlich der IAOPA World Assembly einstimmig verabschiedet.

In Europa ist Stand der Dinge, dass die European Chemicals Agency (ECHA) mit Sitz in Helsinki noch im Juni über die Anträge der drei Unternehmen Shell, Trafigura/Puma und Warter auf eine fortgesetzte Verarbeitung des Additivs TEL entscheiden wird. Das Ziel dieser Unternehmen ist es, bis zur Verfügbarkeit von bleifreien Avgas-Alternativen weiterhin Avgas 100LL in Europa herstellen zu dürfen. Wird ihren Anträgen entsprochen, dann können wir von einem geordneten Übergang zu bleifreiem Avgas ausgehen. Um dieses Ziel zu erreichen, haben wir als IAOPA gemeinsam mit den Verbänden GAMA und Europe Air Sports in öffentlichen Anhörungen gegenüber der ECHA wiederholt und deutlich Stellung bezogen und auch kurzfristig noch die IAOPA-Resolution weitergeleitet.

Wird diesen Anträgen der Industrie von der ECHA allerdings nicht entsprochen, dann darf Avgas 100LL in Europa ab Mai 2025 nicht mehr hergestellt werden. Ein Import wäre aber weiterhin möglich – und trotz logistischer Erschwernisse auch machbar. Branchen-Insider erklären uns, dass es vor einigen Jahrzehnten Phasen gab, in denen Avgas 100LL direkt aus den USA nach Europa importiert wurde. Dies wäre wieder möglich, aber leider mit einem Preissprung verbunden, und der Umwelt würde durch die zusätzlichen Transportwege auch nicht geholfen. Quelle: ‚AOPA Germany‚.

Zwischenbericht zu Rotax-Rückmeldungen

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Nachdem die Luftfahrtbehörden in Deutschland (LBA) und der Schweiz (BAZL) über eine Häufung von Störungen an Flugzeugen mit Rotax-Motoren berichteten und zur Abgabe von Störungsmeldungen gebeten hatten, haben in einer gemeinsamen Aktion auch der DULV und die AOPA-Germany ihre Mitglieder darum gebeten, sich mit ihren Erfahrungen zu melden. Die erste Sichtung dieser Meldungen ist inzwischen abgeschlossen. Dabei kamen durchaus neue Erkenntnisse an den Tag, über die wir hier berichten wollen.

Statistisch:
Die Gesamtanzahl der Rückmeldungen war mit 22 relativ klein. Das mag daran liegen, dass der Betrieb der Motoren relativ sicher ist. Betroffen waren allerdings nur Vergasermotoren, bei Einspritzern gab es keine Probleme. Alle Fälle verteilen sich auf die Klassen E-, K- und M. Eine Signifikanz in einzelnen Jahreszeiten gibt es offenbar nicht. Tiefdecker waren häufiger betroffen als Hochdecker.

Fachlich:
In den meisten Fällen konnten die Ursachen der Triebwerksstörungen ermittelt werden. Es handelte es im Wesentlichen um defekte Zündkerzen, defekte Treibstoffpumpen, falsch eingestellte Vergaser, oder um andere mechanische Probleme. Bei einigen Berichten waren die Ursachen der Störungen jedoch nicht eindeutig zu identifizieren. Standläufe und verschiedene Überprüfungen ergaben keine Befunde, daher kam schnell eine Dampfblasenbildung in den Treibstoffleitungen in Verdacht. Bei größerer Hitze durch Sonneneinstrahlung oder eine unzureichende Motorraumbelüftung können sich im Treibstoffsystem eines Flugzeugs auch in Abhängigkeit vom Luftdruck Dampfblasen bilden, sowohl bei Automobil-Kraftstoff, als auch bei Avgas. Avgas ist durch spezielle Additive vor Dampfblasenbildung grundsätzlich besser geschützt als Autokraftstoff. Das Risiko von Dampfblasenbildung bleibt aber alleine schon aufgrund der physikalischen Eigenschaften des Kraftstoffs bestehen. Daher müssen bei der Konstruktion des Treibstoffsystems verschiedene Maßnahmen getroffen werden, um Störungen bei der Kraftstoffversorgung zu vermeiden. Dafür gibt es grundsätzlich zwei Möglichkeiten.

Erstens sollte man möglichst verhindern, dass Dampfblasen entstehen können und zweitens muss man dafür sorgen, dass man sie wieder los wird, bevor sie den Motor erreichen. Beide Maßnahmen müssen durch den Flugzeughersteller umgesetzt werden, weil der für das Design der Kraftstoffanlage verantwortlich ist. Der Motorhersteller definiert mit seiner Installationsanweisung quasi nur die Schnittstelle zwischen Motor und Flugzeug. In der UL-Community ist seit mehreren Jahren das Risiko der Dampfblasenbildung in den Treibstoffleitungen bekannt und durch entsprechende Vorkehrungen offenbar im Griff, es gibt daher dort nur sehr wenige signifikante Fälle. Auffällig waren jedoch die Muster eines Herstellers. Die meisten Kraftstoffpumpen sind gemäß Herstellerangaben nicht in der Lage, Gas zu pumpen. Ist also eine Dampfblase bis zur Pumpe vorgedrungen sinkt die Pumpleistung schlagartig auf null. Weiterhin ist die Leistung nicht hoch genug, um den Kraftstoff über große Höhenunterschiede zu befördern. Was unbedingt vermieden werden muss, sind Konstruktionen, bei denen die Treibstoffleitungen zuerst nach oben, und dann wieder nach unten verlegt werden. Denn an diesen Stellen können sich Dampfblasen besonders leicht festsetzen und den Treibstofffluß hartnäckig blockieren. Ein Betreiber eines UL-Flugzeugs berichtete sehr detailliert über Dampfblasenbildung, wie sie auftrat, was bei einer Analyse entdeckt wurde, und wie das Problem durch eine Modifizierung des Treibstoffsystems dauerhaft gelöst werden konnte. Solche Modifikationen sind natürlich bei musterzugelassenen Flugzeugen nicht ohne entsprechende ergänzende Zulassungen oder einen „Design Change“ des Herstellers durchführbar. Im UL-Bereich sind die bürokratischen Hürden für eine solche Änderung etwas niedriger.

Wir möchten an dieser Stelle nicht den möglichen Aktionen vorgreifen und auch keinen Hersteller „an die Wand stellen“, bevor der die entsprechenden Maßnahmen ergreifen konnte. Wir sind allerdings der Meinung, dass es die Problematik erfordert, Gegenmaßnahmen zu unternehmen, bevor es zu Personenschäden kommt. Wir werden daher an der Sache dranbleiben und über den weiteren Verlauf der Ereignisse berichten. Quelle: ‚Hans-Peter Walluf von AOPA Germany‚.

Information zur Treibstoffsituation

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Die Angst geht um, dass verbleites Flugbenzin ab Mai 2025 in der EU nicht mehr zur Verfügung stehen wird. Als Konsequenz daraus müssten viele ältere Flugzeuge mit leistungsstärkeren Motoren faktisch am Boden bleiben. Im ersten Quartal dieses Jahres wird eine Entscheidung der Europäischen Kommission dazu erwartet. Was viele nicht wissen: Für viele Flugzeugmotoren gibt es bleifreie Alternativen. Wir geben einen Überblick.

Schätzungsweise 15 bis 20 Prozent der Motorflugzeuge im Luftsport wären aktuell vom Verbot von Tetraethylblei (TEL) im Flugbenzin betroffen. Genauere Zahlen liegen nicht vor. Für alle anderen gibt es bleifreie Alternativen zu Avgas 100LL. Mit der Zulassung von Avgas 100R könnten noch mehr Flugzeuge bleifrei tanken.

Automobilkraftstoff an Flugplätzen
Im Jahr 2001 wurde auf Antrag des DAeC die erste Ergänzende Musterzulassung (EMZ) einer Zelle für die Nutzung von Automobilkraftstoff erteilt, bei der man bislang nur Flugbenzin (Avgas) verwenden durfte. Seitdem wurden weitere Flugzeugmuster zugelassen. Damit haben/hatten in Deutschland rund 800 Flugzeuge die Möglichkeit, auf das kostengünstigere Autobenzin umzusteigen. Dabei darf jedoch der sorgfältige Umgang mit dem Kraftstoff nicht vernachlässigt werden. Insbesondere der Alkoholgehalt ist zu beachten.

Historie, Sicherheit, ergänzende Musterzulassungen und Freigaben
Seit dem 1. Januar 2011 müssen Tankstellen Kraftstoffe mit einer Beimischung von bis zu zehn Prozent Bioalkohol (E10) anbieten, das bedeutet eine Verdoppelung des bisher zulässigen Alkoholgehaltes von fünf Prozent. Zu hohe Anteile von Methanol oder Ethanol im Kraftstoff können im Flugbetrieb Probleme verursachen. Quelle: ‚DAeC‚.

AOPA fights back on Washington state bill banning 100LL sales

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AOPA testimony combined with input from Washington state aviation community stakeholders successfully removed language banning the sale of 100LL fuel at the state’s airports as well as burdensome environmental requirements for pilots and airports. The original bill, known as H.B.1554 and sponsored by state Rep. Beth Doglio (D-District 22), was introduced in January with the goal of reducing public health and environmental impacts from lead by prohibiting the sale and distribution of 100LL aviation fuel in phases beginning in 2026, with additional prohibitions in 2028, with a statewide ban effective in 2030.

The bill, if passed, also threatened to put heavy environmental-related regulatory burdens and fines on Washington state airports in addition to prohibiting the sale and distribution of leaded fuel and would have served as a dangerous precedent for other states. In a letter to the House Environment and Energy Committee dated January 29, AOPA Northwest Mountain Regional Manager Brad Schuster shared AOPA’s concern that the bill’s premature phasing out of leaded avgas before a suitable alternative is available will do nothing to speed up achieving a lead-free aviation fleet and will cause immediate and severe economic impacts on the communities that rely on the airports affected by the bill. In addition, Schuster testified at a public hearing that although the aviation community shares the goal of removing lead from avgas in a safe and smart transition, the bill has the potential to introduce safety risks on pilots whose aircraft require leaded avgas. Following AOPA’s first testimony, language prohibiting sales of 100LL was removed; however, the imposition of environmental-related regulations and fines on airports remained.

In the subsequent hearing on February 20, Schuster again testified, along with the Washington State Aviation Alliance, the Washington Airport Management Association, and other stakeholders, before the Washington House Transportation Committee seeking to remove the remaining new compliance measures and penalties. After this hearing, Rep. Tom Dent (R-District 13) led a delegation of Washington state aviation community stakeholders to seek further improvements to the bill and the removal of financial penalties for noncompliance. This combined team effort ultimately resulted in the removal of leaded fuel prohibitions, steep compliance-related fines for airports, Washington Department of Ecology oversight, and related mandates targeting airports. Still remaining in the bill are clauses requiring the Washington Department of Transportation Aviation Division oversight of a lead-related education and outreach campaign targeting airport operators and pilots of piston-engine aircraft. AOPA continues to oppose the passage of this bill because it imposes requirements on the aviation system in Washington that we feel will be unnecessary as soon as an unleaded 100-octane replacement is widely available.

AOPA continues to support the removal of lead from aviation gasoline, by no later than 2030, but the transition must be done smartly and safely. Moreover, AOPA continues to oppose states and municipalities that ban the sale of 100LL citing safety issues with engine failure attributed to improper fueling, which has occurred at Reid-Hillview of Santa Clara County Airport in California. Please contact the AOPA Pilot Information Center if you become aware of a local or state bill that seeks to impose restrictions on the sale of 100LL fuel. Source: ‚AOPA‚. Photo: ‚Chris Rose‚.

FAA approves unleaded fuel for piston fleet

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The FAA signed on September 1 supplemental type certificates that allow General Aviation Modifications Inc.’s 100-octane unleaded fuel (G100UL) to be used in every general aviation spark-ignition engine and every airframe powered by those engines. The move was hailed by the industry as a major step in the transition to an unleaded GA future. The FAA’s approval of the use of G100UL fuel in all piston aircraft satisfies a longstanding goal of finding a solution that can be used for the entire GA piston fleet.

“I’m proud of GAMI, the industry team, and the FAA for persevering over the long term and getting a fuel that the FAA has recognized as a viable alternative to low lead,” AOPA President Mark Baker said. “It’s vital that we find solutions to what has been plaguing general aviation since the seventies. It’s certainly the biggest issue I have dealt with in my time at AOPA. This is a big deal,” Baker added, “but there is a lot of work yet to be done.”

In 2021 the FAA approved STCs for GAMI covering a smaller number of Cessna 172 engines and airframes, and then expanded the approved model lists (AML) to include essentially all lower-compression engine and airframe combinations. Though that was seen as an encouraging step forward in the yearslong path to supply unleaded aviation fuel to the piston aircraft fleet, the STCs did not include aircraft needing the higher-octane fuel that accounts for 60 to 70 per cent of avgas consumption. This latest announcement by the FAA addresses the needs of those higher-compression engines.

GAMI cofounder George Braly said, “This is a big day for the industry. It means that for a lot of our general aviation communities, and especially for a high fraction on the West Coast, relief is on the way. And it means that our industry will be able to go into the future and prosper, and provide the essential infrastructure for this country for everything from Angel Flights to critical training of our future airline pilots.” Braly thanked AOPA and the GA community for their support through this long process. “Without it we couldn’t have gotten this done,” he said. Braly has said that Ann Arbor, Michigan-based fuel supplier Avfuel is standing by to manage the logistics and distribution of G100UL, and said he is open to partnerships. “Our arrangement is that any qualified refiner or blender of existing aviation fuels will be eligible to produce and sell it subject to the quality assurance requirements that the FAA has approved,” he said.

When will G100UL reach airports and aircraft tanks?
The timing for when G100UL will reach airports is still uncertain. “It’s going to take a while to manage the infrastructure” including manufacturing and distribution, Braly said. The supply chain “is still a very wounded infrastructure and that’s not going to make the process any easier, but we have a handle on how to do this, and with the support of the major players I think we can do that. It’s going to be limited, to begin with, but it can be ramped up rapidly,” he said. Baker said it’s important to get any fuels approved for use in the California market as soon as practical, in light of the fact that some municipalities have prematurely banned the sale of leaded avgas and threatened a safe and smart transition to unleaded fuel. “It is a politically charged issue there, and this will help keep our airports open with fuel that works with all aircraft.” AOPA will also purchase a number of unleaded fuels to use in its fleet of piston aircraft used for GA travel and flight training, showing members it has full confidence in FAA approval pathways and processes.

What will G100UL cost?
While the cost of the fuel has not been determined, Braly said the small-batch production process that will initially earmark the arrival of G100UL at airports means that the fuel will cost slightly more than leaded avgas. “Small volume batches cost money,” he said. “Until we can get [production] revved up that we’re making millions of gallons at a time, there will be an incremental [additional] cost,” he said. “It’s not going to be unreasonable,” he said. “Pilots in America will not be paying what they’re paying for avgas in Europe today.” And while they may pay a little more at the pump, owners can expect to see engines that operate more efficiently. “I think the days of cleaning spark plugs every 50 hours are going to be behind us for good,” Braly said.

Swift Fuels Inc., an Indiana-based company, has received FAA approval for its 94-octane unleaded fuel and has expanded its distribution, particularly to the West Coast. Swift Fuels’ 94-octane fuel meets some, but not all, of the demand of aircraft with low-compression engines. The company is developing a 100R unleaded fuel with more than 10 per cent renewable content. In addition, two fuel candidates are currently in the Piston Aviation Fuels Initiative testing process. AOPA continues to encourage all fuel manufacturers to follow through with their own formulations, Baker said. “We’d like to see several fuels available that all work together and blend together. Competition is always a good thing for the markets.” Source: ‚AOPA‚.

Application for Use of UL 91/94

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Continental, a subsidiary of Continental Aerospace Technologies Holding Limited, announced its efforts today to expand the use of alternative fuels in select lower compression avgas engines. Continental® has submitted a formal application to the FAA, that if approved, would authorize the use of unleaded aviation gasoline in over 100 popular engine models including select O-200s, IO-360s, O-470s, and IO-470s. As the industry searches for a long-term fuel solution, Continental® considers 91UL and 94UL fuel as a transitional step in a long-term strategy to reach more sustainable aviation.

With the pending approval of this application, Continental® strives to enable aviators the opportunity to select a greener alternative. “While Continental offers Jet-A engines that utilize readily available heavy fuels, the majority of Continental aviators are flying behind an engine fueled by a lead avgas like 100LL,” said Dr David Dörner, Vice President of Global Research and Development. “If we want the future generations of aviators to enjoy the beauty of flight, it is imperative that the industry collaboratively evaluate alternatives and identify viable solutions. Unfortunately, not everyone has access to quality fuels, but by expanding fuel sources, aviators can choose to fly while being more environmentally responsible.”

As a part of Continental’s commitment to the future of general aviation, Continental® prioritized this group of engine models to conduct an extensive review on the impacts of alternative fuels in lower compression ratio engines. This performance study, held in conjunction with Eliminate Aviation Gasoline Lead Emissions’ (EAGLE) initiative, verified that the select powerplants perform as designed with the lower octane fuels. Continental’s testing scope includes other engine models and anticipates additional approvals in the future. Remain up to date on this topic by reviewing the service documents corresponding to your engine model. Pilots and operators should use only certified fuels for each engine application to ensure optimal performance and safety. Source: ‚Continental‘.

Flugbenzin-Verunreinigung mit Harnstoff

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Die einwandfreie Qualität des Treibstoffs ist in der Luftfahrt ausserordentlich wichtig, denn Verunreinigungen im Flugbenzin können zu Schwankungen der Motordrehzahl oder in gewissen Fällen gar zu einem Motorausfall führen, was desaströse Folgen haben kann. Auf dem Weg von der Raffinerie bis in den Treibstofftank und schliesslich in den Motor eines Flugzeugs durchläuft das Flugbenzin verschiedene Lagereinrichtungen und legt zahlreiche Kilometer zurück. Dabei wird der Treibstoff mehrmals kontrolliert (Sichtkontrolle, physikalische oder chemische Kontrolle) und gefiltert, um allfällige Verunreinigungen möglichst frühzeitig erkennen zu können. Vorhandene Verunreinigungen werden zu einem grossen Teil herausgefiltert, sodass die Qualität des Treibstoffs gewährleistet ist.

Verunreinigungen des Treibstoffs sind in den meisten Fällen auf das Vorhandensein von Feststoffpartikeln und/oder von Wasser zurückzuführen. Das Wasser stammt aus der Kondensation in Lagerbehältern, die Temperaturschwankungen ausgesetzt sind. Allerdings kann Wasser auch in Form von löslichen Gemischen mit anderen Substanzen vorhanden sein. Solche löslichen Gemische werden von den üblichen Filtern der Betankungsanlagen nicht vollständig zurückgehalten, was dazu führt, dass verunreinigtes Flugbenzin in den Treibstofftank eines Flugzeugs gelangt.

Im Sommer 2020 wurden an der Betankungsanlage des Flugplatzes Ecuvillens (LSGE) im Filter für AvGas 100LL Harnstoffkristalle festgestellt. Auch am Boden der Treibstofftanks gewisser stationierter Flugzeuge wurden solche Kristalle nachgewiesen. Dies lässt darauf schliessen, dass die Verunreinigungen in flüssiger Form den Filter passiert haben und erst später kristallisiert sind. Die Betankungsanlage und die meisten betroffenen Flugzeuge wurden unverzüglich einer gründlichen Reinigung unterzogen und danach erneut in Betrieb genommen.

Alle mit AvGas 100LL betriebenen Flugzeuge (Kolbenmotoren) sind mit einem Treibstofffilter ausgestattet. Diese Filter verhindern, dass Harnstoff oder andere feste Verunreinigungen in den Motor gelangen. Bei einer beginnenden Verstopfung des Filters erhält die Pilotin oder der Pilot im Cockpit grundsätzlich einen entsprechenden Hinweis (z. B. Kontrollleuchte). Für den Fall, dass der Filter vollständig verstopft sein sollte (z. B. durch eine zu grosse Menge an Harnstoffkristallen), verfügen fast alle Flugzeuge über einen automatisch gesteuerten Bypass, welcher sicherstellt, dass der Motor weiterhin mit Treibstoff versorgt wird – zur Not auch mit verunreinigtem Flugbenzin.

Ursache der Verunreinigung
Zum jetzigen Zeitpunkt ist nicht bekannt, woher die Verunreinigung mit Harnstoff stammt. Mehrere mögliche Ursachen werden untersucht. Der Filter für AvGas 100LL in der Betankungsanlage erfüllte die Anforderungen der Luftfahrt. Die Harnstoffkristalle haben sich also mit grosser Wahrscheinlichkeit erst gebildet, nachdem der Treibstoff den Filter durchlaufen hat, wahrscheinlich infolge der langsamen Verdunstung des flüssigen Gemischs (Wasser und Harnstoff) im Treibstofftank der Flugzeuge. Vor allem die ungeklärte Ursache und die ungewöhnliche Art dieser Treibstoffverunreinigung haben das BAZL bewogen, die vorliegende SAND zu veröffentlichen. Im konkreten Fall war nur Flugbenzin vom Typ AvGas 100LL betroffen. Harnstoff ist eine Substanz, die namentlich im Urin enthalten ist. Sie wird aber auch als Zusatz für Dieseltreibstoff verwendet, um den NOx-Ausstoss von Dieselmotoren zu reduzieren (AdBlue). Auch bei der Raffination von Erdöl kommt Harnstoff zum Einsatz.

Massnahmen
Unmittelbar nach der Feststellung der Verunreinigung wurden die Betankungsanlagen und die Treibstofftanks der stationierten Flugzeuge gesäubert. Zudem wurde mit den meisten Pilotinnen und Piloten der nicht stationierten Flugzeuge, die im betreffenden Zeitraum an der kontaminierten Betankungsanlage betankt wurden, Kontakt aufgenommen, um sie auf die Problematik aufmerksam zu machen. Einige dieser Flugzeuge konnten bis heute nicht ausfindig gemacht werden.

Höchstwahrscheinlich sind jedoch vor allem stationierte Flugzeuge betroffen, da diese häufiger und regelmässig ihren Treibstoff an der örtlichen Betankungsanlage beziehen. Der Treibstofflieferant wurde ebenfalls über die Verunreinigung in Kenntnis gesetzt. Die Ursache der Verunreinigung ist nach wie vor unklar. Im Sinne der Prävention ist es wichtig, dass die Akteure der Luftfahrt für diese besondere Problematik sensibilisiert werden, damit eine allfällige erneute Verunreinigung frühzeitig entdeckt und die Ursache identifiziert werden kann.

Zur Sicherheit und im Hinblick auf die nächste technische Wartung empfehlen wir allen Pilotinnen und Piloten von Luftfahrzeugen, die zwischen dem 25. Oktober 2019 und dem 17. September 2020 auf dem Flugplatz Ecuvillens mit Treibstoff des Typs AvGas 100LL betankt wurden, den Wartungsbetrieb auf mögliche Verunreinigungen am Boden des Treibstofftanks und in den Filtern hinzuweisen. Falls eine Kristallbildung festgestellt wird, ist dies auf dem üblichen Weg dem BAZL zu melden. Quelle: ‚BAZL‚.