Hintergrund

So fliegen wir übermorgen

Wenn der Luftverkehr weiter zunimmt wie bisher, müssen grundsätzlich neue technische Lösungen gefunden werden, um die Flugzeuge umweltschonend und die Tickets billig zu machen.

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Diese Woche findet auf dem Pariser Flughafen Le Bourget eine der grossen Branchenmessen der Luftfahrtindustrie statt. Unter den Ausstellern sind auch Schweizer Unternehmen. So stellen die Pilatus-Werke ihren ersten Businessjet aus, den PC 24. Ein Forscherteam der ETH Lausanne kann zwar noch kein fertiges Produkt anbieten, aber seine Ideen für ein modulares Flugzeug namens Clip-Air präsentieren. Bei diesem befinden sich Passagiere und Fracht in an- und abkuppelbaren Gondeln, die am Flügel befestigt werden, die aber auch am Boden fern vom Flughafen auf Schienen verkehren können.

Das originelle System der Lausanner Verkehrsforscher gehört zu den Visionen, mit denen sich auch die Ingenieure der grossen Flugzeughersteller beschäftigen. Was in zwanzig oder dreissig Jahren fliegen soll, muss jetzt konzipiert werden. Wobei die Ingenieure nicht allein das Sagen haben, die Kaufleute reden mit. Es geht nicht um Luftschlösser, sondern um das Luftfahrtgeschäft. In den kommenden zwei Jahrzehnten werde sich die Flotte der Verkehrsflugzeuge in der Welt verdoppeln, sagen die Marktstrategen bei Boeing. Statt wie heute 20'000 Maschinen sollen es im Jahr 2032 deren 40'000 sein, 35'280 davon müssten im Laufe der nächsten zwanzig Jahre hergestellt werden.

Passagierstrom hält an

Auch Airbus rechnet mit einer Zunahme des Luftverkehrs im bisherigen Tempo. Alle Krisen und Katastrophen der letzten Jahrzehnte hätten die Wachstumskurve jeweils nur kurz beeinflusst, heisst es in einer Präsentation von Airbus-Verkaufschef John Leahy. Die Zahl der Menschen, die sich eine Flugreise leisten können, nehme (ausser in Europa und Nordamerika) überall zu. In den aufstrebenden Ländern gebe es Millionen von Leuten, die noch gar nie geflogen seien. Viele Millionen leben nicht in ihrem Herkunftsland, der Besuch von Freunden und Verwandten auch über grosse Distanzen hinweg werde sich zu einem bedeutenden Reisemarkt entwickeln. Neben Geschäftsreisenden und Touristen sind diese Reisenden aus privaten oder familiären Gründen die dritte Säule der Airline-Kundschaft.

Will die Luftfahrtbranche den vorhergesagten Ansturm bewältigen, müssen Flugzeuge und Flughäfen der Zukunft anders funktionieren als heute. Die ganzen Betriebsabläufe müssen viel rationeller abgewickelt werden. Damit die Ticketkosten so tief bleiben wie jetzt, muss der Treibstoffverbrauch kräftig reduziert werden. Und damit Flughäfen von den Anwohnern akzeptiert werden, müssen die Lärmprobleme gelöst werden. Bereits heute haben Flughafenausbauten massive Akzeptanzprobleme bei grossen Teilen der Bevölkerung und der Politik, wie die harten Diskussionen in Frankfurt und München zeigen und in milderer Form auch die Streitereien um die Anflugrouten in Zürich. Spätestens seit sogar in Frankreich Anwohner mit Strassenaktionen gegen Flughäfen protestieren, ist die Branche alarmiert.

Immer noch zu viel Lärm

Die Flugzeuge der Zukunft müssen zwingend mit einem leiseren Antriebssystem ausgerüstet sein. Lärmquellen an der Aussenhaut von Rumpf und Flügeln oder am Fahrwerk müssen mit neuen Werkstoffen und neuen aerodynamischen Formen entschärft werden, dieTriebwerke müssen so dimensioniert und so am Flugzeug platziert sein, dass weniger Lärm bis zum Boden dringt. Im Vergleich zu Standardtypen aus den 70er-Jahren, etwa Caravelle oder Coronado, sind die heutigen Flugzeuge Flüsterflieger. Doch die Flugzeugkonstrukteure müssen, damit Flughäfen und Airlines weltweit nicht noch mehr in den Clinch mit der Lokalpolitik kommen, noch lärmarmer bauen.

Schon seit einiger Zeit beschäftigen sie sich mit dem elektrischen Antrieb. Im Bauhaus Luftfahrt, einer Denkfabrik der europäischen Industrie, wird die Machbarkeit von hybriden oder rein elektrischen Antriebssystemen untersucht, wobei die Forscher Innovationsmöglichkeiten sehen, «die das elektrische Fliegen weitaus realistischer erscheinen lassen, als allgemein vermutet wird», wie sie schreiben.

Die Industrie verfolgt interessiert die Flugabenteuer des Schweizer Projekts Solar Impulse, auch wenn davon nicht viele direkt brauchbare Erkenntnisse für die kommerzielle Fliegerei zu erwarten sind. Die neue Technik braucht Zeit. Solar One, das erste Solarflugzeug, war schon 1978 für einen Lufthüpfer gut; Solar Impulse ist dank neuer Werkstoffe und eines tausendmal grösseren Budgets zu Langstreckenflügen fähig. Bis Passagierjets ganz oder in Flugphasen elektrisch angetrieben werden, dürften noch etliche Jahre vergehen. Zur Reduktion der Lärmimissionen am Boden, des sogenannten Fussabdrucks der Flugzeuge, könnten auch Maschinen beitragen, die sehr steil starten und landen. Verfechter der schnellen Helikopter mit Kipprotoren setzen sogar darauf, diese militärische Flugtechnik zivil einzusetzen.

Wird die Fliegerei «grün»?

Von Bedeutung für das Geschäft der Fluggesellschaften – und in der Gesamtheit auch für das Klima – ist der Treibstoffverbrauch. In den 90er-Jahren machten die Kosten für den Treibstoff branchenweit 13 Prozent des Gesamtaufwands aus, heute sind es 40 Prozent. Umgerechnet auf den geflogenen Kilometer pro Passagier sind die Kerosinkosten aber von 15 auf unter 10 Cent gefallen. Der Flugbetrieb ist effizienter geworden. Die Bewegungen des Ölpreises wirken sich nun umso schneller aus.

Auf der Suche nach schnell realisierbaren neuen, klimaneutralen Treibstoffen setzt die Flugzeugindustrie stark auf eine Art Biokerosin, das aus Algen hergestellt werden kann. Versuchsflüge damit hat es schon gegeben, der Produktionsprozess wird laufend verbessert. Gegenüber fossilen und bisherigen biogenen Treibstoffen habe der «Algensprit» viele Vorteile, heisst es. Die amerikanische Luft- und Raumfahrtbehörde Nasa hat mehreren Flugzeugwerken den Auftrag gegeben, Ideen für «grüne Flugzeuge» zu entwickeln. Gegenüber dem Stand von 1998 sollten diese 50 Prozent weniger Treibstoff verbrauchen, 50 Prozent weniger Schadstoffe ausstossen und die durch Fluglärm betroffene Fläche rund um die Flughäfen um 83 Prozent verkleinern.

Zugvögel als Vorbilder

Die Herausforderung bestehe darin, diese drei Ziele gleichzeitig zu erreichen, sagte Fay Collier, der bei der Nasa für die umweltfreundlichen Flugtechniken zuständig ist. Bei den sehr futuristischen Konzepten der drei US-Konzerne Boeing, Lockheed Martin und Northrop Grumman sei es gelungen, Treibstoffverbrauch und Luftschadstoffe zu halbieren. Die Lärmreduzierung auf das geforderte Niveau dagegen habe sich als sehr schwierig erwiesen. Die Nasa arbeitet in ihrem Flugzeugforschungszentrum Langley am idealen Flugzeug der Zukunft. Es soll nicht nur weniger Treibstoff brauchen und weniger Lärm erzeugen, sondern auch besser manövrierbar sein, tiefere Landegeschwindigkeiten zulassen und mit kürzeren Pisten zufrieden sein.

Eine Kernidee der Nasa-Forscher ist, dass die Flügel je nach Situation ihre Form verändern können, so wie man das bei Vögeln beobachtet, wenn sie an- und abfliegen oder segeln. Dazu wird das Flugzeug mit Sensoren und Aktuatoren (kleinen Stellmotoren) ausgestattet werden müssen, welche die Umwelt erfassen und darauf reagieren können. In einer Zukunftsvision von Airbus verhalten sich die Flugzeuge auch sonst wie Vögel: Flugzeugverbände, die wie Zugvögel eng gestaffelt reisen, sparen Energie und nutzen den Luftraum optimal. Auf den Hauptrouten der Luftfahrt könnten solche Konvois Staus vermeiden. (Tages-Anzeiger)

Erstellt: 20.06.2013, 07:09 Uhr

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