Luftverkehr Wie können Flugzeuge umweltfreundlicher werden?

Mit dem Wachstum des weltweiten Flugverkehrs wächst auch die Belastung für die Umwelt – wenn sich an der Technik nichts ändert. Dementsprechend hoch ist der Innovationsdruck der Branche. Doch im Risikogeschäft Luftfahrt scheut man nichts mehr als Experimente.
30.06.2014 - 06:00 Uhr 1 Kommentar
Der Airbus A350: Ausgestattet mit einem Rumpf aus Kohlefaser und damit leichter. Quelle: picture alliance / Robert Schles

Der Airbus A350: Ausgestattet mit einem Rumpf aus Kohlefaser und damit leichter.

(Foto: picture alliance / Robert Schles)

Wenn es um Prognosen geht, dann ist sich die Branche erstaunlich einig. Mindestens doppelt so schnell wie das Sozialprodukt werde der weltweite Luftverkehr wachsen, sagt der Branchenverband IATA. Bis 2030 werde sich die Zahl der großen Passagierjets verdoppeln, sagen die Hersteller Airbus und Boeing. Der Grund: Neben Europäern und Amerikanern wollen jetzt auch Inder, Chinesen und Afrikaner fliegen.

Damit ist der Luftverkehr ist einer der globalen Wachstumsmärkte des 21. Jahrhunderts. Das ist zu viel, sagt die Europäische Union, denn die Belastungen für die Umwelt sind immens, wenn sich die Technik nicht ändert. Die EU hat ehrgeizige Ziele formuliert in der Strategic, Research and Innovation Agenda, kurz (SRIA). So soll im Vergleich zum Jahr 2000 im Jahr 2050 mit jedem  geflogenen Passagierkilometer der Kraftstoffverbrauch um 75 Prozent reduziert werden, der Ausstoß von Stickoxiden gar um 90 Prozent. Auch die Lärmentwicklung soll um mindestens Zweidrittel geringer sein, als noch Anfang des Jahrtausends.

Wohin die Flugreise geht
Flughafen Köln-Bonn
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Internationale Flughäfen konkurrieren jedes Jahr um drei Milliarden Passagiere – eine Zahl die weiter rapide zunimmt. Viele Airports wie in Bangkok, Jakarta und Singapur konnten 2012 zweistellige Wachstumsraten verzeichnen.

(Foto: dpa)
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Der Flughafen London Gatwick testete kürzlich ein System für Passagiere, die der biometrischen Identifikation zustimmen. Sie erhalten personalisierte Reiseinformationen, etwa zum Check-in-Schalter oder zum Flugsteig, in Echtzeit auf ihr Smartphone.

(Foto: ap)
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Durch biometrische Kontrollen und Hintergrund-Checks können Reisende in Städten wie Sydney und Dubai mit Hilfe intelligenter Check-in-Automaten den Flughafen in weniger als zehn Minuten verlassen.

(Foto: AFP)
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Verbesserungen bei der Gepäckkontrolle sorgen für mehr Sicherheit und Tempo. Manche Scanner brauchen weniger als eine Stunde um 700 Taschen auf Sprengstoffe zu überprüfen und sie in 3D zu durchleuchten.

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Passagiere an Flughäfen wie La Guardia, Paris oder Manchester werden von Hologrammen begrüßt, die unter anderem Informationen über den Weg zum Gate, zu den Toiletten oder zum Abflug bereithalten.

Bild: Tensator

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Eine Flotte aus fahrerlosen Mini-Shuttles kann die Reisegeschwindigkeit innerhalb des Flughafens beschleunigen. Beispiel Heathrow: An dem Londoner Flughafen bringen die Gondeln Reisende in nur sechs Minuten vom Parkplatz zu dem weiter entfernten Terminal 5.

Bild: Heathrow

Der Innovationsdruck der Branche ist gewaltig. Dabei hat sich seit dem Beginn des Jetzeitalters wenig an denen Flugzeugen und deren Triebwerken geändert. Denn im Risikogeschäft Luftfahrt scheut man nichts mehr als Experimente – Sicherheit und Berechenbarkeit sind die wichtigsten Güter im Airline-Business. Deshalb versucht die Branche möglichst wenig an den bisherigen Antrieben zu ändern und Einsparungen beispielsweise im Gewicht zu erreichen. Die neuesten Maschinen wie Boeings Dreamliner oder der Airbus A350 haben deshalb einen Rumpf aus Kohlefaser, der leichter ist als die bisherigen Aluminiumkonstruktionen.

Bei den Antrieben beschränkt man sich darauf, das bisherige Prinzip besser auszureizen. So arbeiten künftige Triebwerke, wie bei dem A320 neo, mit Untersetzungsgetrieben, die den vorderen Schaufelkranz von der hinteren Turbine entkoppeln. Das soll mindestens 15 Prozent Einsparungen bringen. Eine weitere Möglichkeit liegt in der Erhöhung der Brenntemperaturen und des Luftdurchsatzes, so dass die Triebwerkseinläufe immer größer werden. In der Folge leisten demnächst zwei Triebwerke so viel wie früher vier: Boeings geplante neue Version der Boeing 777 wird so viele Passagiere transportieren können, wie früher ein Jumbojet mit vier Motoren. Ein weiteres Mittel sind Biokraftstoffe, die herkömmlichen Sprit beigemischt werden können. Airbus experimentiert mit Algen, andere tüfteln mit Pflanzenabfällen oder Nutzkulturen wie der Tropenpflanze Jatropha.

Hinzu kommen Konzepte, die man mit der Entlastung der Triebwerke erreichen will. So werden schon bald die ersten Jets mit Elektroantrieben zu den Startbahnen rollen und so am Boden wertvollen Sprit sparen. Und der Strom für die Bordelektronik kommt schon bald von Brennstoffzellen und nicht mehr von kerosinbetriebenen Hilfstriebwerken im Heck der Flieger. Zudem errechnen Computerprogramme immer exakter, die optimale Drehzahl der Maschinen. Startete man früher grundsätzlich mit Vollgas, so reicht heute, abhängig von Beladung und Windverhältnissen, auch einmal ein bisschen weniger Schub zum Abheben.

Doch langfristig kommt die Industrie an neuen Flugzeugen und Triebwerken nicht vorbei. So experimentieren einige Hersteller beispielsweise mit Open-Rotor-Konzepten, einer Mischung aus Jet- und Propellerantrieb. Den erheblichen Einsparungen an Treibstoff steht aber noch eine erhebliche Zunahme an Lärm und Vibration entgegen, die einen Einsatz in den nächsten Jahren unwahrscheinlich machen.

Für Aufsehen sorgte Airbus zudem Ende April mit der Ankündigung Kleinflugzeuge mit Elektromotoren schon bald in Serie bauen zu wollen. Das Ziel: Schon 2030 wollen die Europäer ein Regionalflugzeug mit Elektronantrieb für 60–90 Personen bauen. Im Vergleich zu dem jetzt vorgestellten Kleinflugzeug braucht man dazu aber einhundert Mal mehr Batteriekapazität.

Das wäre dann ein wirklicher Durchbruch.

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