Warum verwenden Düsentriebwerke Kerosin?

Eine Gasturbine verbrennt Treibstoff kontinuierlich in einer Brennkammer, nicht in den intermittierenden, präzise getakteten Explosionen eines Kolbenmotors. Dieser Unterschied bestimmt die Wahl des Treibstoffs. Benzin wird raffiniert, um vorzeitige Zündung unter Kompression zu widerstehen, eine Eigenschaft, die als Octanzahl gemessen wird, und bezahlt dafür mit Flüchtigkeit: Es verdunstet leicht, sein Dampf entzündet sich bei -43 °C, und es ist leichter, sodass ein Tank davon weniger Energie enthält. Eine Turbine hat keinen Nutzen für klopffestes Verhalten. Sie braucht einen Treibstoff, der zuverlässig fließt, sich durch eine Sprühdüse gut zerstäubt, sauber mit einer stabilen Flamme verbrennt und so viel Energie pro Liter wie möglich trägt. Kerosin, das mittlere Destillat des Rohöls zwischen Benzin und Diesel, erfüllt all dies.

Jet A-1, die Standard-Zivilqualität außerhalb Nordamerikas, hat einen unteren Heizwert von etwa 43,2 MJ/kg und eine Dichte von rund 0,8 kg/L, was etwa 34,7 MJ pro Liter gegenüber 32 bei Benzin bedeutet. Sein Flammpunkt liegt bei mindestens 38 °C, sodass ein Verschütten auf dem Vorfeld sich nicht leicht durch einen Funken entzündet, und sein Gefrierpunkt liegt bei -47 °C oder niedriger, sodass es in einem Flügeltank bei -55 °C Reiseflugtemperatur flüssig bleibt, sobald der Treibstoff durch Wärmetauscher leicht erwärmt wurde. Jet A, das in den Vereinigten Staaten verwendet wird, ist ähnlich, aber mit einem Gefrierpunkt von -40 °C. Der Treibstoff schmiert auch Pumpen und Kraftstoffregelungskomponenten, und er nimmt Wärme von Motoröl und Hydraulik auf dem Weg zur Brennkammer auf und dient so zusätzlich als Kühlmittel. Zusatzstoffe kontrollieren statische Elektrizität, Vereisung und mikrobiellen Bewuchs.

Kerosin ist billig herzustellen, weil es relativ wenig Verarbeitung über Destillation und Hydrotreating hinaus benötigt, und es ist an jedem Flughafen der Welt unter einem einzigen Spezifikationsrahmen verfügbar, sodass ein Flugzeug überall auftanken kann, ohne das Triebwerk anzupassen. Etwa 300 Millionen Tonnen werden jährlich von der Luftfahrt verbraucht, etwa 8 % der weltweiten Ölnachfrage (Stand September 2026). Es gibt Alternativen. Militärjets verbrennen manchmal JP-8, das Jet A-1 mit zusätzlichen Zusatzstoffen ist. Nachhaltiger Flugkraftstoff ist chemisch ähnliches Kerosin, hergestellt aus Altölen, Biomasse oder synthetischen Verfahren, heute bis zu 50 % beigemischt und so konzipiert, dass es ohne Änderung des Triebwerks eingesetzt werden kann. Wasserstoff und Batterien werden für kleinere Flugzeuge untersucht, aber keines kann die Energie erreichen, die Kerosin im Flügel eines Langstreckenflugzeugs speichert.