ELEKTRISCH FLIEGEN EIN KOHLENSTOFFFREIER LUFTVERKEHR IST EINE KOMPLEXE AUFGABE - Sonnenenergie

Die Seite wird erstellt Dustin Albers
 
WEITER LESEN
ELEKTRISCH FLIEGEN EIN KOHLENSTOFFFREIER LUFTVERKEHR IST EINE KOMPLEXE AUFGABE - Sonnenenergie
ELEKTRISCH FLIEGEN
     EIN KOHLENSTOFFFREIER LUFTVERKEHR IST EINE KOMPLEXE AUFGABE

                                                                                                                      Treibstoffmengen und wegen der Tel-
                                                                                                                      ler-oder-Tank-Problematik einfach die
                                                                                                                      Flächen fehlen. Dazu laugen Energie-
                                                                                                                      pflanzen wie Zuckerrohr und Mais die
                                                                                                                      Böden aus. Der dann unvermeidbare
                                                                                                                      Kunstdünger führt wiederum zu weite-
                                                                                                                      ren Treibhausgas-Emissionen. Wer noch
                                                                                                                      glaubt, die benötigten Treibstoffmengen
                                                                                                                      einfach aus dem Ausland importieren zu
                                                                                                                      können, hat den Ernst der Klimakrise und
                                                                                                                      den heraufsteigenden Rohstoffmangel in
                                                                                                                      der künftigen, angespannten Weltsitua-
                                                                                                                      tion nicht verstanden.

                                                                                                                      Alternative Antriebe

                                                                                                    Bild Volocopter
                                                                                                                         Als Möglichkeit bleibt ansonsten nur
                                                                                                                      der Weg über Akku, Elektromotor und
     Bild 1: Der einem Hubschrauber ähnliche Volocopter wird in Dubai getestet. Er soll als Luft-                     Propeller. Zwar gibt es auch andere elek-
     taxi Gäste vom Flughafen direkt auf das Dach ihres Hotels bringen.                                               trische Konzepte, aber diese werden,
                                                                                                                      wenn überhaupt, erst zwischen 2050
                                                                                                                      und 2080 einsatzfähig sein.1) Der Pro-
                                                                                                                      peller-Antrieb geht nicht nur erheblich

     E   ine Verkehrswende im Sinne einer
         Dekarbonisierung kann und darf vor
     dem Flugverkehr nicht halt machen, zu-
                                                     möchte man die fossilen Treibstoffe
                                                     durch Agrarkraftstoffe („Biokraftstoffe“)
                                                     oder synthetische Treibstoffe aus Pow-
                                                                                                                      sparsamer mit Energie um als das Düsen-
                                                                                                                      flugzeug, er lässt sich auch theoretisch
                                                                                                                      ausschließlich mit Erneuerbaren Energien
     mal dessen Emissionen seit Jahren nur           er-to-X-Verfahren ersetzen, schon um                             und Strom versorgen. Doch es gibt hier
     einen Weg kennen: nach oben! Das                ökologisch bedingte Einschränkungen zu                           eine Schwachstelle: die geringe Energie-
     Fliegen trägt mit rund fünf Prozent zur         vermeiden und das eigene Geschäftsmo-                            dichte in den heutigen Akkus. Während
     globalen Klimaerhitzung bei und die             dell nicht zu gefährden. Aber auch diese                         fossile Treibstoffe je nach Sorte auf bis
     Zahl der weltweiten Passagierkilometer          Alternativen schleppen zwei Probleme                             zu 11.800 Wattstunden pro Kilogramm
     steuert, seit Jahrzehnten steigend, in-         mit sich:                                                        Gewicht kommen, stecken in Lithium-In-
     zwischen die Zahl von 7 Milliarden an.             A. Neben den wirksamen Klimagasen                             onen- und Lithium-Polymer-Akkus nur
     Zwar sinkt auch der Treibstoff-Verbrauch        wie Kohlendioxid (CO2) und Methan (CH4)                          Energiedichten von rund 200 Wh/kg.
     pro Personenkilometer, aber dieses Sin-         transportieren Düsenabgase zusätzlich                            Zwar ist der Vorteil der Fossil-Flugzeuge
     ken geschieht lange nicht so schnell wie        auch Wasserdampf („Kondensstreifen“),                            wegen des schlechten Wirkungsgrads der
     der Anstieg der Personenkilometer selbst.       Kohlenwasserstoff (CH), Schwefeldioxid                           Verbrennungsmotoren, die etwa nur ein
     Und diese Kilometerzahlen könnten sich          und Ruß in große Höhen, wo diese Stof-                           Drittel der Effizienz des E-Motors errei-
     in den nächsten 15 Jahren verdoppeln            fe besonders klimaschädlich sind. Dies                           chen, nicht ganz so groß, aber die Schwä-
     – ein Teil der dafür benötigten Flugzeu-        würde sich auch durch den Umstieg von                            che der Akkus ist dennoch hinderlich. Das
     ge ist heute schon bestellt bzw. optiert.       fossilen auf regenerative Treibstoffe nicht                      wird besonders bei Langstreckenflügen
     Dabei verbraucht schon ein A380 auf der         ändern.                                                          zum Problem, wo keine Ladestationen in
     Strecke London-New York 115.000 Liter              B. Die Energieverluste bei Herstellung,                       Reichweite sind. Zwar sind in absehbarer
     Kerosin, was 92 Tonnen Treibstoff ent-          Transport und Einsatz von synthetischen                          Zeit höhere Energiedichten zu erwarten,
     spricht. Pro Tonne Kerosin werden dabei         Kraftstoffen liegen je nach technischem                          aber bis man auf auch für größere Flug-
     3,16 Tonnen CO2 emittiert.                      Verfahren, Kraftstoffart und Einsatz-                            zeuge interessante Energiedichten von
        Wie also kann eine Verkehrswende             zweck bei bis zu über 80%, bei Wasser-                           über 1.000 Wh/kg kommt, wird es noch
     im Luftverkehr aussehen, was sind die           stoff noch bei 65 bis 70%. Nach einer                            eine Weile dauern. Ob diese Akkus dann
     grundsätzlichen Probleme und Optio-             Studie der Agora Verkehrswende würden                            noch auf Lithium-Basis arbeiten, ist sehr
     nen? Dazu muss man verschiedene Teil-           auf dem Pfad mit synthetischen Kraft-                            fraglich. Eher dürften sich neue Batte-
     abschnitte dieses Verkehrssegments be-          stoffen im Jahr 2050 bis zu 914 TWh                              riekonzepte durchsetzen, die heute noch
     trachten.                                       Strom allein für den Gesamtverkehr in                            im Forschungsstadium sind, oder sich
                                                     Deutschland benötigt werden – mehr als                           langsam – wie z.B. Reddox-Flow-Akkus
     Antrieb                                         die rund 650 TWh deutsche Bruttostrom-                           – einen Anteil am Speichermarkt erobern.
        Die Luftverkehrswirtschaft würde             erzeugung im Jahr 2016, und das künftig                             Ansonsten aber hat die Akku-Emo-
     selbstverständlich am liebsten so wei-          alles aus Erneuerbaren Energien!                                 tor-Propeller-Technik erhebliche Vor-
     ter machen wie bisher: mit Düsenan-                C. Nicht besser sieht es bei den Ag-                          teile: Sie hat weniger Teile und ist da-
     trieb und Flüssigtreibstoffen. Natürlich        rarkraftstoffen aus, weil hier für solche                        her technisch weniger anfällig sowie

20
                      2|2019 MAI-AUGUST
ELEKTRISCH FLIEGEN EIN KOHLENSTOFFFREIER LUFTVERKEHR IST EINE KOMPLEXE AUFGABE - Sonnenenergie
einfacher zu warten als herkömmliche         mit einer Art Wasserkopf zeigte die Prob-     Waffenherstellers Kalashnikov, die für

                                                                                                                                                           RUBRIK  MOBILITÄT
Propeller-Triebwerke. Sie ist effizienter,   leme mit diesem extrem flüchtigen Gas im      amphibische Militäroperationen einge-
wiegt weniger als Fossil-Motoren und ist     Langstrecken-Flieger: H2 lässt sich ent-      setzt werden könnten. Die Zahl der Sitze
leichter zu miniaturisieren. Und so las-     weder nur in Druckbehältern mit 700 bar       dieser Flugobjekte liegt zwischen 1 und
sen sich auch eine Vielzahl von kleinen      und mehr transportieren oder bei extrem       4, die Reichweite meist unter 60 km, was
Elektromotor-Propeller-Kombinationen         kalten Temperaturen (- 253°C). Abgese-        insofern kein Problem ist, da die meisten
viel freier und je nach Designansatz als     hen vom Problem der am schon Boden            Flüge von Steckdose zu Steckdose gehen
Mantelpropeller in den Flugzeugrumpf         entstehenden Energieverluste – sowohl         sollen, also z.B. als Airtaxi vom Flugha-
oder – oft schwenkbar – in die Flügel        bei der Druck- als auch bei der Flüssig-      fen auf das innerstädtische Hochhaus-
integrieren. Das macht das Luftfahrzeug      speicherung – sind die jeweiligen Tanks       dach eines Hotels. Was technisch kein
eigensicherer gegen äußere Eingriffe         auch schwer und ggf. groß. Dazu kommt,        Problem ist, kann dennoch scheitern: ob
wie z.B. Vogelschlag: fallen bei einem       dass die kalte, dünne Luft in Jet-Reise-      die Bürger in Ballungsräumen bereit sind,
E-Flieger mit 12 Propellern zwei aus, ist    flughöhe (über 8.000 m) nicht optimal         ständig Drohnen über ihren Balkons,
das zu verschmerzen. Fällt hingegen bei      mit den Anforderungen der Brennstoff-         Dachterrassen und Gärten schweben zu
einem konventionellen Flugzeug – egal        zelle harmoniert. Auch wenn es für diese      haben, wird sich noch zeigen – insbe-
ob Kolbenmotor oder Düse – in Boden-         Probleme Lösungen geben wird – ein            sondere, wenn die ersten der (autonom)
nähe ein Triebwerk aus, gibt es ein ernst-   Königsweg ist die Brennstoffzelle nicht.      fliegenden Personendrohnen bei Zusam-
haftes Problem. Auch bieten die vielen       Und der H2-Düsenantrieb scheidet schon        menstößen vom Himmel gefallen sind.
kleinen Propeller die Möglichkeit, mit       wegen der Kondensstreifen, des Energie-       Kaum Wirklichkeit werden dürften die
ihrer Hilfe das Flugzeug zu steuern und      verbrauchs etc. aus.                          Tagträume der „Hamburger Hafen und
gerade bei geringen Geschwindigkeiten           Wie viel Ratlosigkeit bezüglich der        Logistik AG“ (HHLA), mit Hilfe von Airbus
oder Seitenwind nicht nur auf die Leit-      kommenden Antriebskonzepte herrscht,          leeren Containern das Fliegen von einem
werke angewiesen zu sein. Dazu kom-          zeigt der französische Flieger Eraole: er     Terminal-Stellplatz zum anderen beizu-
men die geringen Lärmemissionen und          wird mit Biokraftstoff, Solarpanels auf       bringen – dafür werden beim weltweiten
die bereits erwähnte Energiesparsamkeit      den vier Flügeln, und mit Wasserstoff         Elektrifizierungsbedarf einfach die Akkus
der Akku-Motor-Propeller-Technik; die-       angetrieben!3)                                fehlen.
se zeigen sich nicht nur im Flug, sondern       Wie immer die Antriebsvariante aus-
auch beim Start: kein Aufheulen von Tur-     sieht, die sich künftig durchsetzt: der       2. Kleine Wandelflugzeuge
binen mehr wegen der schlechten Regel-       Luftverkehr der Zukunft wird schon we-           Wandelflugzeuge wie Schwenkrotor-
barkeit, keine Abgasschwaden über dem        gen des Antriebs mit Propellern statt mit     oder Schwenkflügel-Flugzeuge sind der
Vorfeld. Der E-Antrieb ist optimal geeig-    Düsen deutlich langsamer sein als im          Versuch, die Vorteile des Hubschraubers
net für stadtnahe Flughäfen, auch bei        heutigen Jet-Zeitalter.                       (senkrecht starten/landen) mit denen des
Nachtflugverbot. Und nicht zuletzt lässt                                                   Flugzeugs (höhere Reichweite) zu verbin-
er sich optimal mit Solarzellen auf Rumpf    Flieger-Typen                                 den. Während es in der Vergangenheit
und Flügeln kombinieren, die schon beim         In der Luftfahrt haben sich in den         bei entsprechenden Fossil-Flugzeugen
Stehen auf dem schattenlosen Flugfeld,       vergangenen 100 Jahren je nach Auf-           immer Probleme gab4), hat sich das
insbesondere aber auf Reiseflughöhe          gabenbereich verschiedene Typen von           durch die vielen, leichteren und zugleich
über den Wolken ihre Wirkung entfalten.      „Flugobjekten“ herausgebildet, die es         drehmomentstarken E-Motoren erledigt.
                                             klimaneutral zu elektrifizieren gilt. Die-    Und so sind neben der großen, vorerst in
Range Extender                               se Umstellung wir um so komplizierter,        Afrika eingesetzten DHL-Packetdrohne
   Um die Vorteile des Konzepts zu nut-      je schwerer, schneller und langstrecken-      und dem Flugzeug der Münchner Lilium
zen, aber zugleich trotz der noch ge-        tauglicher der entsprechende Typ ist.         GmbH eine Menge interessanter Projekte
ringen Energiedichte der Akkus größere                                                     am Start: Vahana von Airbus, Cora von
Reichweiten zu erzielen, arbeiten Luft-      1. Drohnen, Airtaxis, Hubschrauber            KittyHawk, der IDEP-Flieger von Verdego
fahrt-Ingenieure heute an Hybridsyste-          Diese Nicht-Starrflügler beziehen ihren    Aero aus Florida etc. Die Flieger sind für 1
men, die als Range Extender (Reichwei-       Auftrieb nur durch die angetriebenen          bis 6 Personen ausgelegt und haben eine
tenerhöher) dienen. Bei dieser Technik       Rotorblätter. Ihr Vorteil ist die Fähig-      elektrische Reichweite bis 300 km.
gibt es zwei technische Konzepte bzw.        keit, senkrecht starten und landen zu
Auslegungen: im ersten Fall können so-       können, aber diesen Vorteil bezahlen sie
wohl Fossil-Triebwerk als auch E-Mo-         mit geringerer Reichweite als konven-
tor – getrennt oder zusammen – den           tionelle Flugzeuge. Abgesehen von den
Propeller antreiben. Im zweiten Fall ist     bereits im Massenmarkt angekommenen
das Fossil-Triebwerk nur ein Ladegerät       Kamera­drohnen gibt es hier die ersten
für den Akku bzw. Stromlieferant für         Personentransporter im (Test-)Einsatz
den E-Motor; der Antrieb des Propellers      wie den Ehang oder den Volocopter, die
erfolgt immer über den E-Motor. Das          zudem durch ihre Mehrfach-Motoren
zweite Konzept ist einfacher bezüglich       und -Rotoren sicherer sind als konven-
Wartung und Auslegung; es dürfte sich        tionelle Hubschrauber. Die Vielzahl von
auf Dauer durchsetzen.                       Projekten in unterschiedlichen Stadien
   Und der Einsatz von Wasserstoff als       wie der Flyer von KittyHawk, der CityAir-
Range Extender? Dieser hat immerhin          bus, das Lufttaxi der britischen Vertical
                                                                                                                                         Bild KittyHawk

eine weit höhere Energiedichte als Akkus.    Aerospace, der Nexus von Bell etc. zeigt,
Ab 1990 entwickelte Airbus mit Partnern      dass die Luftfahrtindustrie sich hier einen
sogar ein konventionelles Düsenflugzeug      wachsenden Markt erhofft. Daneben fin-        Bild 2: Mit einem Propeller, Flügeln und 12
namens Cyroplane auf Basis des A310.2)       den sich auch Nischenprodukte wie eine        Rotoren kann die Cora senk- und waage-
Schon die ungewöhnliche Rumpfform            Art fliegendes Motorrad des russischen        recht starten.

                                                                                                                                                          21
                                                                                                     2|2019 MAI-AUGUST
ELEKTRISCH FLIEGEN EIN KOHLENSTOFFFREIER LUFTVERKEHR IST EINE KOMPLEXE AUFGABE - Sonnenenergie
3. Kleine Propellerflugzeuge                  Aero; beide dürften wohl um 2025 ab-                    Mess-, Relais- und Überwachungsstatio-
        Obwohl sie technisch einfacher sind als    heben. Nur auf Batterien setzen Wright                  nen in Höhen über 15 km eingesetzten
     die Wandelflugzeuge, gibt es nur weni-        Electric in Zusammenarbeit mit der Flug-                Propeller-Flieger beziehen ihre Energie
     ge elektrifizierte Propellerflugzeug-Ty-      linie EasyJet für 2030, und das CE-Liner-               aus den PV-Panelen auf der Obersei-
     pen im klassischen Stil: die Alpha Electro    Konzept von Bauhaus Luftfahrt für das                   te ihrer Flügel. Die Leichtgewichte sind
     des slowenischen Herstellers Pipistrel, die   Jahr 2035. Immerhin hat Norwegen das                    damit deutlich klimafreundlicher als z.B.
     Sun Flyer 2 der Firma Bye Aerospace aus       Ziel, dass in 2040 alle Kurzstreckenflüge               Satelliten und können bis zu einem Jahr
     Colorado, die französische Elektro-Cri-       elektrisch durchgeführt werden.5)                       in der Luft bleiben. Zum Einsatz kommen
     Cri, die E430 der Yuneec Europe GmbH,                                                                 bisher die Solardrohnen Phasa 35 der bri-
     eines Tochterunternehmens des chinesi-        6. Mittel- und Langstrecken-                            tischen Unternehmen BAE Systems und
     schen Drohnenherstellers Yuneec, sowie        Flugzeuge                                               Prismatic, die Zephyr S von Airbus oder
     der leider nicht in Serie gegangene, un-         Heute werden die Mittelstrecken mit                  die Odysseus von der Boeing-Tochter Au-
     konventionellere Airbus E-Fan. Das liegt      nonstop 2.000 bis 5.000 km und Sitz-                    rora Flight Sciences.
     vielleicht an einer Marktsättigung dieser     plätzen meist unter 220 überwiegend
     1 bis 2-Sitzer, aber vielleicht auch an Um-   von den Airbus-Typen A 318, 319, 320                    8. Militärflugzeuge
     bauten von Fossil-Flugzeugen auf den          und 321 sowie von Boeing-Typen 737                         Wenn sich auch die Antriebe der meis-
     elektrischen Antriebsstrang. Doch auch        und 757 bedient. Auf Langstrecken (non-                 ten militärisch genutzten Transport- und
     hier tut sich was: Anfang November ver-       stop 5.000 bis 15.000 km, 300 bis 600                   Verbindungsflugzeuge über kurz oder
     gangenen Jahres hat die Air Race E-Or-        Sitzplätze) sind überwiegend die Air-                   lang (teil-)elektrifizieren lassen, so dürf-
     ganisation, ein Tochterunternehmen der        bus-Muster A 330, 340, 350, 380 sowie                   te das bei den Düsen-Kampfflugzeugen
     in Dubai beheimateten Air Race Events,        die Boeings 747, 767, 777, 787 in Be-                   wegen des hohen Leistungsbedarfs auch
     einen Vertrag mit der Universität Not-        trieb. In diesem Segment gibt es bisher                 auf Dauer unmöglich sein. Schon vor Jah-
     tingham zum Bau eines E-Rennflugzeugs         keinerlei Erfolg versprechende Elektri-                 ren haben die USA entsprechende Tests
     unterschrieben; Air Race E will ab 2020       fizierungs-Projekte; allenfalls die NASA                durchgeführt, bei denen Kampfflugzeu-
     internationale E-Flugzeugrennen austra-       hat mit der N3-X eine Art Vorkonzept                    ge mit Agrartreibstoffen geflogen wur-
     gen. Und Ende 2018 teilte Rolls Royce         erarbeitet.6) Dabei fallen hier – mit klei-             den. Da kaum Staaten bereit sein werden,
     mit, dass man mit der Accel in 2020 einen     nen Unterschieden zwischen einzelnen                    angesichts der zunehmenden Konflikte in
     Geschwindigkeitsrekord überbieten wol-        Fluglinien7) – die absolut höchsten Emis-               einer immer enger werdenden Welt auf
     le, den Siemens 2017 mit 338 km/h auf         sionen an Treibhausgasen an, zumal hier                 ihre Luftwaffe zu verzichten, wird man
     einer elektrifizierten Extra 330 LE erzielt   der Großteil der Streckenkilometer ge-                  diese Flugzeuge klimagerecht mit Agrar-
     hatte – die angepeilte Höchstgeschwin-        flogen wird und die Abgase wegen der                    oder synthetischen Kraftstoffen versor-
     digkeit von über 480 km/h sollte reichen.     Flughöhen vermehrt als Klimagase wir-                   gen müssen. Das bedeutet aber auch eine
     Wer weiß, wie wichtig die Flugzeugren-        ken. Zwar haben verschiedene Luftver-                   Treibstoff-Konkurrenz zu den nicht elek-
     nen und -rekorde (Schneider-Pokal) der        kehrsunternehmen mit Agrarkraftstoffen                  trifizierten Bereichen der Zivilluftfahrt.
     1920er und 1930er für die Luftfahrtent-       experimentiert – so flog damit anstatt
     wicklung waren, kann hier Parallelen für      mit Kerosin am 24.02.2008 eine Boe-                     Start und Landung
     das elektrische Fliegen sehen. Und schon      ing 747-400-Linienmaschine von Lon-                        Die Flugphasen Start und Landung
     heute finden sich in diesem Segment ers-      don-Heathrow nach Amsterdam – aber                      sind aus energetischer Sicht besonders
     te Solarflugzeuge wie die Sunseeker Duo       der Treibstoffwechsel ändert nichts an                  interessant. In der Startphase wird durch
     oder die Solarstratos.                        den negativen Klimawirkungen in gro-                    Beschleunigung und Steigflug besonders
                                                   ßen Höhen. Bei Passagiermaschinen auf                   viel Energie verbraucht, weshalb z.B. Re-
     4. Geschäftsreise-Flugzeuge                   Mittel- und Langstrecken-Flügen gibt es                 gional- und Kurzstrecken-Flugzeuge
        Dieses Segment zielt auf Reisestrecken     für die nächsten Jahrzehnte keine wirk-                 pro Personenkilometer eine schlechtere
     bis ca. 1.200 km und 6 bis 18 Sitze. Und      liche Lösung.                                           Energiebilanz haben als die Mittelstre-
     hier bewegen sich derzeit verschiedene                                                                cke.8) Für Batterie-Flugzeuge mit ihrer
     Maschinen Richtung Startbahn: die hy-                                                                 geringen Energiedichte des „Treibstoffs“
     bridelektrische TailWind von Ampaire/                                                                 wiegt diese Tatsache doppelt schwer. Da-
     USA, die vollelektrische Alice von Evia-                                                              her ist es sinnvoll, die Energie für den
     tion/Israel, die voll- oder hybridelektri-                                                            Startvorgang nicht aus dem Bord-Akku
     schen Flugzeuge von Samad Aerospace/                                                                  zu entnehmen. Dies könnte z.B. so ge-
     Großbritannien, der hybridelektrische                                                                 löst werden, dass man das Flugzeug zum
     TriFan 600 von XTI Aircraft/USA und der                                                               Starten auf einen elektromagnetischen
     hybridelektrische 12-Sitzer von Zunum                                                                 Katapult-Schlitten – eine Art „Tiefla-
     Aero/USA. Verschiedene dieser Konzepte                                                                der-Transrapid“ – setzt, der mit Energie
                                                                                               Bild NASA

     sind auf dem Weg zum Prototyp-Stadi-                                                                  aus dem Stromnetz beschleunigt wird,
     um; vor 2025 wird man wohl die ersten                                                                 und so das Flugzeug zumindest auf Ab-
     in der Luft sehen.                            Bild 3: Die N3-X ist fast ein Nurflügler;               hebegeschwindigkeit bringt, wenn nicht
                                                   sie hat ihre Fans hinten auf dem platten                sogar an eine niedrige Reisegeschwin-
     5. Kurzstrecken- und Regional-                Rumpf.                                                  digkeit heranführt. Erst danach müsste
     Flugzeuge                                                                                             das Akku-E-Motor-Propeller-System die
        Hier geht es um Reichweiten unter                                                                  weitere Beschleunigung und Höhenge-
     2.200 km und Sitzplatzzahlen für meist        7. Langstrecken-Höhenflugzeuge                          winnung übernehmen.
     unter 100 Passagiere. Die dabei entste-         Im Gegensatz zum zivilen Luftver-                        Bei der Gestaltung künftiger Landever-
     henden Konzepte sind teilweise hyb-           kehr ist die Energiewende bei den unbe-                 fahren muss darauf geachtet werden, dass
     rid-elektrisch wie beim Airbus E-Fan X        mannten Langstrecken-Höhenflugzeuge                     die Akku-E-Motor-Propeller-Kombina-
     und dem großen Flieger von Zunum              inzwischen vollzogen: fast alle dieser als              tion ihre besonderen Stärken ausspielen

22
                      2|2019 MAI-AUGUST
ELEKTRISCH FLIEGEN EIN KOHLENSTOFFFREIER LUFTVERKEHR IST EINE KOMPLEXE AUFGABE - Sonnenenergie
kann – die Energie-Rückgewinnung/Re-            gen zusätzlichen Auftrieb zu erzeugen                                   auf rund 400 km/h halbieren werden, bei

                                                                                                                                                                        RUBRIK  MOBILITÄT
kuperation. Ob das ausschließlich durch         und eine möglichst große Oberseite für                                  Luftschiffen sogar auf ein Viertel sinken.
das Verstellen der Propeller-Blätter ge-        die Solarzellen zu bieten. Wasserstoff als                              Außerhalb der Luftschifffahrt werden
schehen soll oder ob auch E-Motoren in          Treibgas wäre sicherheitstechnisch kein                                 Langstrecken-Nonstop-Flüge der Ver-
den Fahrwerkrädern dazu kommen, ob              Problem; ggf. könnten die H2-Gaszel-                                    gangenheit angehören. Dafür sind viel
steilere Landeverfahren gewählt werden          len in einer mit Helium gefüllten Hülle                                 mehr direkte Verbindungen möglich, da
etc. müssen weitere Forschungen klären.         aufgehängt werden. Das neue Luftschiff                                  sich mit Schwenkpropellern, Luftschiffen
In jedem Fall sollte es nach der Landung        ist etwas schwerer als Luft, um auch                                    etc. auch auf Plätzen außerhalb der gro-
möglich sein, das Flugzeug schnell und          leer problemlos landen zu können, und                                   ßen, internationalen Flughäfen landen
unkompliziert „nachzutanken“, zumal             nicht auf Haltemannschaften etc. am Bo-                                 und starten lässt. Ob sich die von der
die Flieger auf langen Strecken häufiger        den angewiesen zu sein. Das überwie-                                    Luftverkehrswirtschaft geplanten Stei-
Zwischenstopps einlegen müssen. Ob das          gende Leergewicht des Luftschiffs inkl.                                 gerungen der Fluggastzahlen realisieren
mit Wechselakku-Systemen oder dem               der schweren Batterien wird durch das                                   lassen, bleibt mehr als fraglich. Selbst bei
Tanken von Reddox-Flow-Flüssigkeiten            Traggas ausgeglichen; nur ein geringes                                  einem Luftverkehr mit Hybrid-Flugzeu-
geschieht, kann vorerst offen bleiben.          Eigengewicht und die Zuladung müs-                                      gen lassen sich kaum genügend Bäume
                                                sen durch den dynamischen Auftrieb der                                  pflanzen, um die klimawirksamen Emis-
Oder doch Luftschiffe?                          Flügelform und die Kraft der Motoren                                    sionen nachhaltig zu kompensieren. Viel-
   Einen internationalen Passagierverkehr       „gestemmt“ werden. Es ist also letztlich                                leicht wird man am Ende doch zu einer
in der Luft hat es schon vor der Entwick-       eine Kombination zwischen Flugzeug                                      Rationierung von Flugreisen kommen.9)
lung des Langstreckenflugzeugs gege-            und Luftschiff. Ähnliche Konzepte gibt                                  Immerhin beträfe das nur eine Minderheit
ben: ca. 1917 bis 1937 reisten Menschen         es bereits heute ansatzweise, z.B. den                                  – über 80 % der Menschen auf unserem
zwischen den Kontinenten im 130-km/h-           „h-aero“ aus Baden-Baden. Und auch                                      Planeten sind noch nie geflogen. Unter
Tempo mit Luftschiffen hin und her. Die         wenn die Höchstgeschwindigkeiten eher                                   der vom Flugverkehr mitverursachten Kli-
Ära endete nicht, weil sich die Technik         bei 200 als bei den heutigen 800 km/h                                   makrise werden aber künftig alle leiden.
nicht bewährt hätte, sondern weil die           der Linienflüge liegen dürften, ergäben
USA dem aggressiven NS-Deutschland              sich für Reisen mit topographischen                                     Fußnoten
als der führenden Luftschiffnation den          Hindernissen (München → Graz, Berlin                                    1)   news.mit.edu/2018/first-ionic-wind-
Zugang zu Helium verwehrten, in La-             → Stockholm) schon heute Zeitvorteile                                        plane-no-moving-parts-1121
kehurst der mit Wasserstoff gefüllte LZ         gegenüber anderen Verkehrsmitteln wie                                   2)   www.diebrennstoffzelle.de/h2pro-
129 „Hindenburg“ verbrannte, und der 2.         der Bahn oder dem Bus.                                                       jekte/mobil/cryoplane.shtml
Weltkrieg ein übriges tat. Zuvor waren die                                                                              3)   www.latribune.fr/regions/
Luftschiffe mit ihrem Leichter-als-Luft-        Fazit                                                                        pays-de-loire/l-eraole-decolla-
Auftrieb eine Erfolgsgeschichte; selbst           Die Dekarbonisierung des Luftverkehrs                                      ge-d-un-avion-electrique-100-pro-
die schwachen, wenig effizienten Mo-            bleibt ein schwieriges, aber notwendiges                                     pre-785100.html
toren damals reichten für Fahrten nach          Ziel. Mit einem einfachen Austausch der                                 4)   de.wikipedia.org/wiki/Bell-Boe-
Südamerika.                                     Verbrennungstriebwerke gegen E-Moto-                                         ing_V-22#Zwischenfälle
   Heutige Luftschiffe könnten leichter         ren ist es nicht getan. Ganz sicher wer-                                5)   www.theguardian.com/world/2018/
gebaut werden. Sie hätten geringere seit-       den die klimapolitischen Maßnahmen zu                                        jan/18/norway-aims-for-all-short-
liche Windangriffsflächen und würden im         Einschränkungen führen: die Flugzeiten                                       haul-flights-to-be-100-electric-
Längsschnitt eher einem Flügelprofil als        werden sich verdoppeln, da sich die Rei-                                     by-2040
einem Zeppelin ähneln, um beim Flie-            segeschwindigkeiten von rund 800 km/h                                   6)   www.youtube.com/
                                                                                                                             watch?v=0_50FcUgUf8
                                                                                                                        7)   www.atmosfair.de/wp-content/up-
                                                                                                                             loads/aai2017-deutschsw_final.pdf
                                                                                                                        8)   www.atmosfair.de/wp-content/up-
                                                                                                                             loads/flug-emissionsrechner-doku-
                                                                                                                             mentation-berechnungsmethode.pdf
                                                                                                                             S. 6
                                                                                                                        9)   www.klimareporter.de/verkehr/
                                                                                                                             ueber-den-wolken-ist-die-freiheit-
                                                                                                                             wohl-grenzenlos

                                                                                                                        ZUM AUTOR:
                                                                                                                         Götz Warnke
                                                                                                                        Leitung des FA Nachhaltige Mobilität der
                                                                                                                        DGS
                                                                                                                        		       warnke@emobility-future.com
                                                                                             Bild Hybrid Air Vehicles

Bild 4: Das Hybridluftschiff Airlander von unten - deutlich sind die eher breite als runde
Form und die Flügel für zusätzlichen Auftrieb.

                                                                                                                                                                       23
                                                                                                                                  2|2019 MAI-AUGUST
Sie können auch lesen