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FAA approves unleaded fuel for piston fleet

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

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

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‚.