Luftfahrt Zukunft – Die Zukunft der Luftverkehrsindustrie steht vor großen Herausforderungen. Klimagerechtes Fliegen durch neue Antriebsformen und neuartige Flügelkonzepte zählen zu den größten Aufgabengebieten in den Entwicklungsabteilungen. Ein entstehender Blogbeitrag von Aero1.org
Haben Sie Anmerkungen oder weiterreichende Erkenntnisse. Gern können Sie uns schreiben. Gastbeiträge sind willkommen. Unsere E-mail: blog [at] aero1.org
1. Energiepolitik
Die Europäische Union und Deutschland wollen den CO2-Ausstoß im Jahr 2030 um rund 65 % im Vergleich zu 1990 reduzieren, um den Treibhauseffekt entgegenzuwirken. Die Klimaziele erforderten bereits ein Umdenken in der Verkehrsindustrie, insbesondere in der Auto- und Luftfahrtbranche. Alternative Energieträger wie Akkumulatoren oder Wasserstoff werden schon heute erfolgreich in der Erprobungsphase eingesetzt. Der Ausbau der Infrastruktur mit regenerativen Energien wird durch die Bundesregierung vorangetrieben. Dadurch wird die umweltschonende Herstellung alternativer Energien weiter begünstigt.
Die europäische Luftfahrtindustrie befasst sich mit Konzepten zum emissionsfreien Fliegen. Der langfristige Umstieg von fossilem Kerosin auf klimafreundliche Energiequellen für Flugzeuge bedeutet für Entwicklungsabteilungen große Herausforderungen. Privainvestoren bietet sich die Möglichkeit, an diesem zukünftigen Aufschwung zu partizipieren. Informationen über Nachhaltigkeitskonzepte in deutschen mittelständischen Luftfahrtunternehmen sind heute bereits veröffentlicht.
2. Alternative Energien für Flugzeugantriebe
Alternative Flugkraftstoffe und Energieträger sollen für ein zukünftiges klimagerechtes Fliegen stehen. Die Luftfahrt setzt für die Zukunft auf Wasserstoffantriebe, neuartige Batterietechnologien und synthetischen Antrieben.
2.1. Wasserstoff
Durch seine hohe Energiedichte gilt Wasserstoff als Zukunftstreibstoff für Flugzeuge. Bei gleichem Gewicht im Vergleich zu Elektromotoren, kann Wasserstoff mehr Energie speichern und folglich größere Reichweiten als ein Elektromotor erzielen. Wasserstoff ist gegenüber Elektromotoren auch bezüglich des zeitlichen Tankvorgangs deutlich überlegen. Ein weiterer Vorteil beim Wasserstoff liegt in seiner längerfristigen Energiespeicherung als bei Batterien. Nicht zu übersehen sind allerdings auch die Herausforderungen vor denen die Branche mit Wasserstoff steht.
Wasserstoff benötigt bei derselben Energie 4 mal so viel Volumen wie Kerosin. Es verbrennt wesentlich heißer als Kerosin und etwa zehnmal schneller. Dennoch gilt Wasserstoff als wichtiger Baustein für eine klimafreundliche Energieversorgung. Denn bei der Nutzung entstehen keine Treibhausgase. Allerdings muss zur Herstellung mit großem Energieaufwand Wasser in Wasserstoff und Sauerstoff mittels Elektrolysverfahren mit Hilfe eines elektrischen Stromes gespalten werden.
2.1.1. Flüssiger Wasserstoff
Da die Energie von flüssigen Wasserstoff sehr hoch ist und
Wasserstoff als Kraftstoff viel leichter ist als Kerosin, bietet sich für die Flugzeughersteller bei flüssigen Wasserstoff ein zukünftiges Potenzial.
Zur Speicherung von flüssigen Wasserstoff werden kryogene Tanks aus Aluminium verwendet.
Gewichtsvergleich
Flüssigwasserstoff hat ein spezifisches Gewicht von nur etwa 71 Gramm pro Liter (g/l)
Kerosin hat dagegen ein spezifisches Gewicht von 730 Gramm pro Liter (g/l)
Energiegehaltvergleich bei 1 bar, 20 Kelvin (-253,15 °C)
Flüssigwasserstoff hat einen Energiegehalt von 142 MJ/kg
Kerosin hat einen Energiegehalt von nur 45-50 MJ/kg bzw. 35 MJ/l
3. Airport Hamburg. Entwicklungsplattform für eine neue Infrastruktur bei Energieträgern wie Wasserstoff
Hamburg wird Forschungsstandort für zukünftige Wasserstoff-Flugzeuggenerationen. Die Hansestandt gab die Erprobung von Wartungs- und Bodenprozessen bei Verwendung von flüssigen Wasserstoff bekannt. Ein reibungsloser Ablauf soll zukünftigen Flugzeuggenerationen die Umstellung auf den nachhaltigen Treibstoff erleichtern. Die Entwicklungsplattform wird zusammen mit der Hamburger Lufthansa-Technik, dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), dem Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung (ZAL) und dem Hamburger Airport umgesetzt. Ein Flugzeug der Airbus-A320-Familie wird zum stationären Labor umgebaut.