Zukunft des Fliegens

Wasserstoff ist gemeinsamer Nenner für klimaneutrales Fliegen

Das Fliegen wird klimaneutral. Airbus hat dafür ambitionierte Ziele und entwickelt schon heute das Flugzeug der Zukunft: bis 2035 wird das erste Nullemissionsflugzeug auf dem Markt erwartet. Dabei spielt Wasserstoff eine zentrale Rolle. Diese Technologie wird das Flugzeug von Grund auf verändern. Jetzt braucht es entschiedene Maßnahmen und Investitionen, damit die Energiewende am Himmel gelingt.


Die Luftfahrt verbindet Menschen und Märkte weltweit. Zwei Drittel aller Touristen erreichen ihr Ziel per Flugzeug, ein Drittel aller Güter werden per Luftfracht versandt. Alleine Deutschland exportiert Waren im Wert von 150 Milliarden Euro pro Jahr per Flugzeug. Die Luftfahrt spielt daher eine entscheidende Rolle, um die COVID-19 Krise wirtschaftlich zu bewältigen. Dies muss aber nachhaltig geschehen.

 

Hochkarätiges Panel zeigt Weg zum klimaneutralen Fliegen auf

Darüber waren sich führende Persönlichkeiten aus Politik, Forschung und Industrie im Rahmen der BDLI-Gesprächsreihe „AeroSpace Insights“ Ende Mai einig. Bereits im nächsten Jahrzehnt werden Flugzeuge klimaneutral starten – vorausgesetzt, dass jetzt die richtigen Weichen gestellt und Entscheidungen schnell umgesetzt werden.

 

Wasserstoff ist die entscheidende Technologie für die Dekarbonisierung der Luftfahrt

Verschiedene Flugzeuge brauchen verschiedene Technologien, um den Anforderungen gerecht zu werden. Auf der Langstrecke sind Sustainable Aviation Fuel (SAF), oder Biomassebrennstoff aus bereits verwendetem Speiseöl, Abfällen, Abfallprodukten etc. die vielversprechendsten Optionen, um Emissionen substantiell zu senken. Alternative Brennstoffe können auch mittels Wasserstoff gewonnen werden. Auf der Kurz- und Mittelstrecke und bei Regionalflügen kommt dabei Wasserstoff als Energieträger eine zentrale Rolle zu. “Grüner” Wasserstoff senkt die Treibhausgas-Emissionen direkt und unmittelbar, und verspricht Spillover-Effekte auf andere Teile der Wirtschaft. Um all diese innovativen Technologien zu bedienen, ist es notwendig die Bereitstellung von grünem Wasserstoff deutlich voranzutreiben. Die Stärkung von Europa als Hub der Wasserstoff-Technologie stärkt zudem die Wettbewerbsfähigkeit des Kontinents.

 

Ein riesiger Schritt in Richtung Klimaneutralität

Airbus arbeitet aktuell an drei Design-Konzepten, um klimaneutrales Fliegen zu realisieren. Etwa im Jahr 2025 wird über einen dieser Pfade entschieden und bereits bis 2035 wird das erste Nullemissionsflugzeug auf den Markt erwartet. Bis 2050 soll die Luftfahrt dann insgesamt klimaneutral sein. Damit dies gelingt, müssen heute die richtigen Weichen gestellt werden: technologisch, logistisch, politisch. Daher braucht es jetzt Demonstratoren-Projekte und Teststrecken für Pilotprojekte. So kann die Energiewende am Himmel gelingen. 

 

Schon heute entwickeln die Ingenieure das Flugzeug der Zukunft

Die ersten Technologie-Demonstratoren werden von Airbus bereits geplant, gerade hinsichtlich der Veränderungen an der Gesamtarchitektur des Flugzeugs. Der Flugkraftstoff-Tank muss grundlegend überdacht werden, da Wasserstoff vier Mal mehr Volumen benötigt als herkömmliches Kerosin und um zu verflüssigen zudem auf -250 Grad gekühlt werden muss. Airbus kann dabei auch auf Erfahrungen des Raketen-Hersteller Ariane in Bremen zurückgreifen. Das Flugzeug der Zukunft wird sich grundlegend von heutigen Modellen unterscheiden.

 

Deutschland hat die einmalige Chance,  zum Hub für das klimaneutrale Fliegen zu werden. Dafür müssen jetzt alle gemeinsam anpacken, damit das Flugzeug der Zukunft aus Deutschland und Europa kommt. Die Energiewende am Himmel ist eine gesamtgesellschaftliche Aufgabe, die alle betrifft.

 

Stand: Juni 2021

 

 

Nachhaltige Alternativen zu Kerosin in den Startlöchern

Airbus und die gesamte Luftfahrtindustrie sind sich ihrer klimapolitischen Verantwortung bewusst und haben zugesichert: klimaneutrales Wachstum ab 2020 und Halbierung der Netto-Emissionen bis 2050 (verglichen mit 2005). Ziel ist die Entwicklung eines „low emission aircrafts“ hin zum klimaneutralen Fliegen.

Auf dem Weg zur Klimaneutralität kommt nachhaltigen Flugkraftstoffen eine Schlüsselrolle zu. Diese sogenannten Sustainable Aviation Fuels (SAF) sind seit 10 Jahren einsatzreif, aber nur in geringen Mengen verfügbar. Nun müssen die richtigen Rahmenbedingungen für den flächendeckenden Einsatz geschaffen werden, um die Mengen zu skalieren und die Kosten zu senken.

 

Die Luftfahrt hat sich ambitionierte Ziele gesetzt. Ab 2020 wird die Luftfahrt als erste Branche überhaupt emissionsneutral wachsen und bis 2050 ihre CO2-Emissionen halbieren (im Vergleich zu 2005). Ein Schlüssel hierzu liegt in der Umstellung der Antriebsenergie von fossilen auf erneuerbare Energieträger – eine Energiewende in der Luftfahrt.


Mit alternativen Brennstoffen zum klimaneutralen Fliegen

Die Luftfahrt hat seit Beginn des Jet-Zeitalters die CO2-Emissionen bereits um 80% pro Passagierkilometer reduziert. Die Emissionen der Luftfahrt lassen sich durch zahlreiche Maßnahmen weiter senken, wobei SAF insbesondere für die Langstrecke das größte Potential haben. Dabei sind drei Varianten für den Einsatz im kommerziellen Luftverkehr möglich. Gemeinsam können sie die Klimawirkung des Luftverkehrs am stärksten mindern:

 

  1. Alternative Drop-In-Brennstoffe können dem fossilen Kerosin beigemischt werden und so schon heute ohne technischen Umbau eingesetzt werden.
  2. Near-Drop-In-Brennstoffe wie 100% HEFA-SPK oder FT-SPK (Synthetisches Paraffinisches Kerosin) kann Treibhausgasemissionen weiter reduzieren. Sie sind noch nicht zugelassen, aber in modernen Flugzeugen vermutlich ohne Modifikationen einsetzbar.
  3. Non-Drop-In-Brennstoffe wie kryogener oder gasförmiger Wasserstoff erfordern erhebliche Weiterentwicklungen von Antrieb, Tank und Infrastruktur, können die Emissionen aber auf lange Sicht komplett reduzieren.

 

ZEROe is an Airbus concept aircraft. In the turbofan configuration, two hybrid hydrogen turbofan engines provide thrust. The liquid hydrogen storage and distribution system is located behind the rear pressure bulkhead

Kerosin ist noch unangefochten

Neue, alternative Brennstoffe sind unter heutigen Bedingungen im Vergleich zu fossilem Kerosin im wirtschaftlichen Nachteil. Fossiles Kerosin hat sich über Jahrzehnte als hochspezialisierter, sicherer und günstiger Energieträger weltweit in der kommerziellen Luftfahrt etabliert. Daraus ergibt sich derzeit ein erheblicher Kostenvorteil des herkömmlichen Brennstoffes gegenüber SAF. Die heute noch hohen Herstellkosten für synthetisches Kerosin gilt es zu senken.

 

Energiewende braucht Investitionen

Die Energiewende in der Luftfahrt ist nur durch gesamtgesellschaftliche Anstrengungen erreichbar. Aufgrund des vergleichsweise hohen Preises alternativer Flugkraftstoffe (SAF) ist die Nutzung in der nahen Zukunft nur durch politische Unterstützung ihrer Industrialisierung und feste Regularien erreichbar. Konkret braucht es eine noch stärkere Förderung von Forschung und Entwicklung und von Produktionsanlagen. Zudem muss der Einsatz von SAF durch finanzielle Anreize gestärkt werden und durch einheitliche globale Regeln Planungssicherheit geschaffen werden. Dadurch werden SAF wettbewerbsfähig und dienen als Grundlage des klimaneutralen Fliegens.

 

Stand: Sept 2020

Fliegen bleibt die sicherste Art zu reisen

Im Luftverkehr steht die Sicherheit der Passagiere an erster Stelle – auch in Zeiten der COVID-19-Pandemie. Umfangreiche Maßnahmen und Hochtechnologie an Bord schützen die Reisenden. Darum kann der Flugverkehr nun wieder sicher anlaufen. Und muss es auch, wenn wir irreparable wirtschaftliche Schäden verhindern wollen. 

 

Ansteckung an Bord extrem unwahrscheinlich

In der Luftfahrt hat Sicherheit oberste Priorität. Dazu gehört, dass die Luft in einem Flugzeug sauberer ist als in jedem anderen Verkehrsmittel. Denn während des Fluges wird das komplette Luftvolumen der Kabine alle drei Minuten ausgetauscht. Dabei werden Krankheitserreger durch spezielle HEPA-Filter konstant aus der Luft entfernt.

Zudem zirkuliert die Luft vertikal. Dies erlaubt quasi eine individuelle Luftzufuhr für jeden Passagier. All dies minimiert die Ansteckungsgefahr und macht Kabinenluft extrem sauber, vergleichbar mit einem Operationssaal im Krankenhaus.

 

Luftverkehr ist die Lebensader Europas

Unsere exportorientierte Wirtschaft ist auf den Luftverkehr angewiesen. Jeder Tag, an dem der internationale Warenaustausch stockt, kostet Europa Wohlstand und Arbeitsplätze. Ohne Flugreisen ist auch der Tourismus schwer vorstellbar. Weltweit hängt jeder zehnte Arbeitsplatz am Reisen – ohne einen funktionierenden Luftverkehr sind diese Jobs in Gefahr.

Natürlich steht auch für Airbus steht viel auf dem Spiel: Airbus beschäftigt knapp 45.000 hochqualifizierte Mitarbeitende in Deutschland und insgesamt über hunderttausend Menschen in Europa.

 

Fly to your future

Fliegen ist die sicherste Art zu reisen.

Menschen sicher reisen lassen

Es ist daher essenziell, den Flugbetrieb in Europa und darüber hinaus wieder verstärkt aufzunehmen. Die europäische Flugsicherheitsbehörde EASA hat bereits umfangreiche Maßnahmen vorgestellt, um die Sicherheit der Passagiere garantieren. Somit gibt es keinen Grund mehr, gesunden Menschen das Reisen zu verbieten.

Der sukzessiven Öffnung der Grenzen steht derzeit nichts entgegen. Dafür bedarf es eines risikobasierten Ansatzes, der mit bilateralen Grenzöffnungen beginnen könnte. Darauf aufbauend sollte zügig eine europäische Einigung über die Kriterien einer multilateralen Grenzöffnung erzielt werden. Dies muss zeitnah geschehen, um Industrie und Luftverkehr zu stabilisieren und eine unnötige Verschlimmerung der Krise zu verhindern. 

 

Stand: June 2020

Airbus Concept Plane im neu eröffneten FUTURIUM ausgestellt

 

Kürzlich wurde das neue FUTURIUM im Herzen von Berlin unweit der Airbus Repräsentanz eröffnet. Das Haus der Zukunft bietet den Besuchern in den Bereichen Mensch, Natur und Technik - Einblicke in die Welt von morgen. 

 

Airbus im Futurium

Anhand des im 3D-Verfahren gedruckten Concept Planes zeigt Airbus im FUTURIUM wie der Flugzeugbau von der Natur lernen kann. Die Berechnungsmethoden der Ingenieure orientieren sich heute zunehmend an Konstruktionsprinzipien von Organismen. So können zum Beispiel einzelne Bauteile, ähnlich wie bei Röhrenknochen, winzige Strukturen im Innenbereich beinhalten. Für den Flugzeugbau sind diese „Knochenbälkchen" ideal, denn dadurch ist Material nur dort notwendig, wo es zur Stabilität beiträgt. Das sorgt wiederum für geringes Gewicht und einen niedrigeren Kerosinverbrauch. Mit Hilfe des 3D-Verfahrens lassen sich komplexe, sehr leichte und zugleich sehr feste Bauteile herstellen. Ingenieure träumen davon, eines Tages ein ganzes Flugzeug drucken zu können.

Das FUTURIUM gibt den Besuchern Einblicke in diese und andere interessante Zukunftsthemen, wobei sich alles um die Frage dreht: „Wie wollen wir leben"? Der Besucher kann entdecken, ausprobieren und diskutieren. Der Eintritt ist frei.

 

Stand: Sept 2019

Bertrand Piccards Vision für eine saubere Luftfahrt

Gastartikel

Seitdem die Gebrüder Wright 1903 zum ersten Motorflug abhoben, treibt die Luftfahrt unsere Vorstellungs- und Innovationskraft an. Das sollte sie auch in Zukunft tun. Doch in welchen Bereichen? Sicher und schnell ist das Fliegen bereits, nun muss es noch sauberer werden.

Bertrand Piccard ist der Initiator und Visionär hinter Solar Impulse, dem ersten Flugzeug, das dauerhaft ohne Treibstoff fliegen kann. Im Jahr 2016 gelang es Piccard, der sich mit André Borschberg im Cockpit des einsitzigen Solarflugzeugs abwechselte, nur mit Sonnenkraft getrieben einmal die Welt zu umrunden. Mit dieser Pioniertat wollte er für die Nutzung von erneuerbaren Energien werben. Im nächsten Schritt plant Piccard unter anderem die Gründung der World Alliance for Efficient Solutions.  
Picard
People 13 July 2018

Picard

Bertrand Piccard ist der Initiator und Visionär hinter Solar Impulse, dem ersten Flugzeug, das dauerhaft ohne Treibstoff fliegen kann. Im Jahr 2016 gelang es Piccard, der sich mit André Borschberg im Cockpit des einsitzigen Solarflugzeugs abwechselte, nur mit Sonnenkraft getrieben einmal die Welt zu umrunden. Mit dieser Pioniertat wollte er für die Nutzung von erneuerbaren Energien werben. Im nächsten Schritt plant Piccard unter anderem die Gründung der World Alliance for Efficient Solutions.

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Bertrand Piccard ist der Initiator und Visionär hinter Solar Impulse, dem ersten Flugzeug, das dauerhaft ohne Treibstoff fliegen kann. Im Jahr 2016 gelang es Piccard, der sich mit André Borschberg im Cockpit des einsitzigen Solarflugzeugs abwechselte, nur mit Sonnenkraft getrieben einmal die Welt zu umrunden. Mit dieser Pioniertat wollte er für die Nutzung von erneuerbaren Energien werben. Im nächsten Schritt plant Piccard unter anderem die Gründung der World Alliance for Efficient Solutions.

Genau das wollte ich mit Solar Impulse zeigen: dass Langzeitmotorflüge ohne einen einzigen Tropfen Treibstoff möglich sind. Werden schon bald komplett solarbetriebene Flugzeuge mit 300 Passagieren die Ozeane überqueren? Ja zu antworten, wäre verrückt, und nein zu sagen, wäre dumm. Denn die Technologie dafür existiert noch nicht. Aber das war auch bei Lindbergh so, als er vor dem ersten Atlantikflug stand. Wir müssen uns bewusst werden, dass Grenzen nur in unserem Kopf existieren! Doch noch bevor Menschen in Flugzeugen ohne Treibstoff reisen, können wir Flugzeuge und Flughäfen sauberer machen:

Speicherkapazität und Energieeffizienz

Bedenkt man, dass ein Kilogramm Kerosin 36-mal so viel Energie erzeugt wie ein Kilogramm Lithium-Ionen-Batterien, scheint ein Wechsel unrealistisch. Doch Elektromotoren haben zugleich einen zwei- bis dreimal höheren Wirkungsgrad als Verbrennungsmotoren und sind wesentlich leichter. Das lässt eine Umstellung schon machbarer erscheinen. Ich wette, dass auf Kurz- und Mittelstrecken in nicht einmal zehn Jahren vollelektrische Flugzeuge fliegen werden, die mit bis zu 50 Passagieren leise auf städtischen Flughäfen landen. Auch gibt es Konzepte für elektrische Schlepper, die Flugzeuge ohne Treibstoff zur Startbahn bringen. Parallel müssen wir an asserstoffgetriebenen Flugzeugen, Hybridlösungen und Biokraftstoffen forschen.

Rentabilität

Die sauberen Technologien können der gesamten Luftfahrtindustrie neue Impulse geben. Beispiel Fort Worth Airport: Der Flughafen wurde im vergangenen Jahr als erster in den USA und 23. weltweit klimaneutral. Dies hat nicht nur zu Gewinnsteigerungen, sondern auch zu 38 Prozent Energieeinsparung geführt – bei gleichzeitigem Anstieg der Passagierzahlen seit 2010 um 15 Prozent.

Rechtliche Rahmenbedingungen

Bei unserem Flug um die Erde waren die rechtlichen Herausforderungen oft ähnlich hoch wie die technischen – etwa wenn es um Überflugerlaubnisse ging. Regulierungen müssen mit der Entwicklung der Luftfahrt Schritt halten. Um Flugzeit und Treibstoff zu sparen, sind direkte Flugrouten vorzuziehen. Oder Anflugverfahren im kontinuierlichen Sinkflug, die bei jeder Landung eines Großflugzeugs eine Tonne Treibstoff sparen können.

Deutschland ist seit Jahrzehnten für seine Innovationskraft und starke Industrie bekannt. Es ist wohl wie kein zweites Land dafür prädestiniert, den anspruchsvollen Übergang zu einer klimafreundlichen Wirtschaft zu bewältigen. Der Erfolg wird dabei vom Pioniergeist der Regierungen und großen Konzerne abhängen.

Stand: März 2017

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