Dischl, Rebecca Katharina and Sauer, Daniel and Voigt, Christiane and Harlass, Theresa and Sakellariou, Felicitas Maria and Märkl, Raphael Satoru and Schumann, Ulrich and Scheibe, Monika and Kaufmann, Stefan and Roiger, Anke and Dörnbrack, Andreas and Renard, Charles and Gauthier, Maxime and Swann, Peter and Madden, Paul and Luff, Darren and Johnson, Mark and Ahrens, Denise and Sallinen, Reetu and Schripp, Tobias and Eckel, Georg and Bauder, Uwe and Le Clercq, Patrick (2024) Measurements of particle emissions of an A350-941 burning 100 % sustainable aviation fuels in cruise. Atmospheric Chemistry and Physics (ACP), 24 (19), pp. 11255-11273. Copernicus Publications. doi: 10.5194/acp-24-11255-2024. ISSN 1680-7316.
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Official URL: https://acp.copernicus.org/articles/24/11255/2024/
Abstract
In order to reduce aviation's CO2 emissions and comply with current climate targets, the European Union plans a mandatory quota of 2 % sustainable aviation fuel (SAF) by 2025, rising up to ≥70 % SAF by 2050. In addition to a reduction of life cycle CO2 emissions, the use of SAF can also have a positive impact on particle emissions and contrail properties. In this study we present observations from the ECLIF3 (Emission and CLimate Impact of alternative Fuels) aircraft campaign, which investigated exhaust and contrail characteristics of an Airbus A350-941 equipped with Rolls-Royce Trent XWB-84 engines. For the first time, non-volatile and total particle emissions of 100 % HEFA-SPK (hydroprocessed esters and fatty acids–synthetic paraffinic kerosene) SAF, a blended fuel and a reference Jet A-1 fuel were measured in flight. A maximum reduction in non-volatile particle number emissions of ∼41 % compared to the reference Jet A-1 fuel was measured at low cruise engine power settings when using 100 % HEFA-SPK. The reduction decreases to ∼29 % for typical cruise engine settings and to ∼22 % at high cruise engine power settings. The size of non-volatile particles was slightly smaller for HEFA-SPK compared to Jet A-1. We show a comprehensive analysis of the hydrogen content of globally available fuels. Our results demonstrate the impact of the fuel composition in terms of its aromatic, hydrogen, and sulfur content as well as of the effect of engine power settings on particle emissions. We demonstrate that the use of HEFA-SPK can significantly reduce particle emissions and thus contrail ice particles and therefore can provide an aviation climate benefit.
| Item URL in elib: | https://elib.dlr.de/207629/ | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| Document Type: | Article | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Title: | Measurements of particle emissions of an A350-941 burning 100 % sustainable aviation fuels in cruise | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Authors: |
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| Date: | 10 October 2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Journal or Publication Title: | Atmospheric Chemistry and Physics (ACP) | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Refereed publication: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Gold Open Access: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In SCOPUS: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| In ISI Web of Science: | Yes | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Volume: | 24 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DOI: | 10.5194/acp-24-11255-2024 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Page Range: | pp. 11255-11273 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Publisher: | Copernicus Publications | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Series Name: | Atmospheric Chemistry and Physics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| ISSN: | 1680-7316 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Status: | Published | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Keywords: | sustainable aviation fuels, SAF, CO2 emissions, particle emission, aviation, contrails, A350 - 941, Airbus | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Research field: | Aeronautics, Space and Transport | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program: | Space | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| HGF - Program Themes: | Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research area: | Raumfahrt | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Program: | R EO - Earth Observation | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| DLR - Research theme (Project): | R - Atmospheric and climate research, L - Virtual Engine | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Location: | Oberpfaffenhofen , Stuttgart | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Institutes and Institutions: | Institute of Atmospheric Physics > Cloud Physics Institute of Atmospheric Physics > Atmospheric Trace Species Institute of Atmospheric Physics > Applied Meteorology Institute of Combustion Technology > Multiphase flow and Alternative Fuels Institute of Combustion Technology > Chemical Kinetics and Analytics | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited By: | Keur, Natalie Desiree | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Deposited On: | 21 Oct 2024 13:22 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Last Modified: | 19 Feb 2025 17:38 |
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