Elektrisches Fliegen bietet viele Vorteile: Es ist emissionsfrei, leiser und ermöglicht neue Mobilitätsangebote. Es wird aber noch dauern, bis neue E-Flugzeuge der Zubringer-Klasse in den Dienst treten. Foto/Grafik: DLR

Die Zukunft der Luftfahrt

E-Flugzeuge: Wie die Menschheit ohne Flugscham abheben könnte

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Köttbullar war gestern. Der populärste Schweden-Export der jüngsten Zeit ist neben Greta Thunbergs Freitags-Klimademos die Wortschöpfung „flygskam“ – hierzulande bekannt als „Flugscham“.

Eineinhalb Jahre nach ihrem Debüt in der Stockholmer Zeitung Svenska Dagbladet erfreut sich die Kampfansage an unbeschwerte Luftreisen ohne schlechtes Umweltgewissen in diesem Sommer einer großen Fangemeinde in Deutschland.

So mussten sich im Juli die Urlauber am Flughafen Stuttgart von Klima-Aktivisten beschimpfen lassen: „Attacke, Attacke – Fliegen ist Kacke“. Zu einem Umdenken bei den Verbrauchern hat die Flugscham-Debatte aber eher nicht geführt. Laut einer Umfrage wollen zwei Drittel der Bundesbürger trotz aller Katastrophenszenarien an ihrem Flugverhalten nichts ändern, unter den jüngeren Menschen wollen 18 Prozent in Zukunft sogar häufiger fliegen.

Flugbereitschaft der Bundesregierung als Klimasünder

Die Diskussion über fliegende Dreckschleudern zeigt jedoch bereits Wirkung in der Politik, die verstärkt nach umweltfreundlicheren Lösungen für den wachsenden Luftverkehr Ausschau hält. Auf der Nationalen Luftfahrtkonferenz an diesem Mittwoch in Leipzig sollen sie erörtert werden. Dass auch Bundeskanzlerin Angela Merkel an dem Treffen teilnimmt, zeugt von der großen Bedeutung des Themas „Sauberes Fliegen“ für die Bundesregierung, deren Flugbereitschaft pro Jahr so viel CO2 in die Luft bläst wie eine Stadt mit einigen Tausend Einwohnern – etwa 40 000 Tonnen.

Vor einigen Wochen hat Bundesumweltministerin Svenja Schulze (SPD) dafür geworben, dass der Flugverkehr die Kosten der Klimagas-Emissionen trägt, zum Beispiel über einen „fairen“ (höheren) CO2-Preis. Auf der anderen Seite schlägt gerade die Wirtschaft vor, dass der Staat die Einnahmen aus der Luftverkehrssteuer – 2019 sind es 1,21 Milliarden Euro – dafür nutzt, um die Produktion von klimafreundlicheren Kraftstoffen anzukurbeln.

Im Juni gab es weltweit 3,4 Millionen Flüge

Dass sich in der Luftfahrt etwas ändern muss, wird klar, wenn man sich die Zahlen des Global Aviation Monitors anschaut. 3,4 Millionen „Flugbewegungen“ gab es weltweit im Juni 2019, das waren 1,5 Prozent mehr als im gleichen Monat des Vorjahres. Experten warnen, dass insbesondere die Schwellenländer noch einen großen Nachholbedarf haben – was sich entsprechend negativ auf der Klimabilanz der Branche auswirken wird. Wie sollte also die Zukunft des Fliegens aussehen, wenn wir unseren Planeten schonen wollen?

Die Forschung ist bei der Beantwortung dieser Frage bereits ein gutes Stück vorangekommen.
„Ohne die Mobilität hätte sich unsere Zivilisation nicht in ihrer modernen Form entwickelt, wir müssen also weiter mobil bleiben“, sagt Manfred Aigner, Direktor des DLR-Instituts für Verbrennungstechnik in Stuttgart. „Aber alles, was wir tun, sollte der Umwelt möglichst wenig oder gar nicht schaden. Da bieten nachhaltige Kraftstoffe eine Riesenchance.“

Treibstoff aus Stroh

Der gebürtige Rastatter, der in Baden-Baden lebt, hat unter anderem die „Biomassen der zweiten Generation“ im Blick. Wie zum Beispiel Stroh. „Jedes Jahr fallen in Deutschland zehn Millionen Tonnen Stroh an, für die Bauern ist es viel zu viel“, erzählt Aigner im Gespräch mit den BNN. Nach seinen Worten kann der billige Abfall schon heute zum klimaneutralen Treibstoff verarbeitet werden.

Eine andere Möglichkeit sind die „strombasierten“ Quellen. Dabei wird zum Beispiel aus Wasser mithilfe von Strom Wasserstoff erzeugt, er kann dann nach einem zweiten Verarbeitungsschritt als Kraftstoff genutzt werden oder in Brennstoffzellen elektrische Energie erzeugen. Ein Vorteil dieser Technologie sind geringe Emissionen. „Beide Quellen – die biogene und die strombasierte – müssen jetzt aktiv erforscht und entwickelt werden“ stellt Aigner klar. „Denn das Problem der Klimabelastung durch den Verkehr ist so groß, dass wir beide Lösungen brauchen werden, um es in den Griff zu kriegen.“

Viele kleine, verteilte Triebwerke

Eine andere Lösung für den Öko-Flugverkehr bietet dessen Elektrifizierung an. Ähnlich wie in den Autos könnten elektrische Batterien in Zukunft die Flugzeugmotoren antreiben – nahezu schadstofffrei und darum klimaneutral. Verglichen mit gewöhnlichen Triebwerken sollen elektrische Antriebssysteme wegen einer geringeren Anzahl von beweglichen Teilen deutlich weniger Kosten bei Herstellung und Wartung verursachen. Ein dritter Vorteil ist ein deutlich geringerer Fluglärm dank eines völlig neuen Designs: In solchen Flugzeugen könnten viele kleine, verteilte Elektromotoren verbaut werden, die relativ leise arbeiten.

Ein großes Problem sind heute die noch unterentwickelten Energiespeicher. Nach dem aktuellen Stand der Technik würden die Batterien für einen vollelektrischen Betrieb von schweren Maschinen mit großen Reichweiten zu viel wiegen. So müsste etwa ein Airbus A320 schon für 20 Minuten Flugzeit mehr als 50 Tonnen Batterien mitschleppen. Eine weitere Herausforderung ist die Kühlung der elektrischen Komponenten. Aus diesem Grund setzen die Entwickler derzeit eher für die Kurz- und Mittelstrecke auf hybrid-elektrische Lösungen, während die Riesen auf der Langstrecke künftig eher mit synthetischen Treibstoffen fliegen sollen.

Elektrisch fliegende 19-Sitzer bis 2030 erwartet

„Es wird im Luftverkehr nur stufenweise gehen“, erklärt Rolf Henke, Vorstandsmitglied des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Nach seinen Worten gibt es Prototypen im Bereich der elektrischen Zwei- und Viersitzer, deren Batterien einen bis zu zweistündigen Flug, ermöglichen. „Der nächste Schritt für uns ist die Zubringer-Klasse mit 19 Sitzen“, sagt Henke im Gespräch mit den BNN. „Da wird es nur mit der Batterie nicht funktionieren, wir werden Hybridantriebe brauchen, zum Beispiel noch mit Gasturbinen oder Brennstoffzellen“. Setze man eine ausreichende Finanzierung voraus, wäre es möglich, bis 2030 einen elektrischen 19-Sitzer zu bauen, schätzt der DLR-Experte. „Vielleicht würde es dann weitere zehn Jahre für Flugzeuge mit 40 bis 50 Sitzen dauern.“

Henke sieht auf dem Weg zum sauberen Fliegen noch einige schwierige Hürden. So seien noch viele Sicherheitsaspekte ungeklärt, wie etwa die Frage, wie ein Hybridflugzeug weiter fliegen könnte, wenn ein System ausfallen sollte. „Das Triebwerk von einem zukünftigen Transportflugzeug wird mehr als zehn Megawatt leisten“, erklärt Henke. In einem solchen Flugzeug würden Ströme fließen, die mit den heutigen nicht vergleichbar seien, was die Zulassung erschwere. Schließlich muss noch eine völlig neue Infrastruktur aufgebaut werden. „Sie können nicht am Boden acht Stunden warten, bis die Batterie wieder aufgeladen ist, das wäre nicht akzeptabel“, so der Fachmann. „Wird es also Supercharger geben, wechselbare Batterien, die in einer halben Stunde voll sein können?“

Kerosin ist heute noch zu billig

Rolf Henke und Manfred Aigner halten einen „Entwicklungsdruck“ in Deutschland für notwendig, um den alternativen Flugantrieben in absehbarer Zeit zur Marktreife zu verhelfen. Da sei die Politik am Zug, die etwa durch eine Verteuerung von fossilen Kraftstoffen infolge einer neuen CO2-Steuer den Weg für klimaneutrale Technologien ebnen könnte. „Bei den Biokraftstoffen haben wir heute alle notwendigen Werkzeuge in der Hand“, sagt Verbrennungsexperte Aigner. „Da sie für den Flugbetrieb jedoch doppelt so teuer sind wie gewöhnliches Kerosin, ist die Nachfrage nach ihnen noch gering.“

Flugscham hin oder her – es komme auf einen echten Bewusstseinswandel der Verbraucher an. Wenn die Anhänger von Flugreisen die neuen Treibstoffe nicht annehmen, ist für den Stuttgarter Fachmann eine Klima-Wende am Himmel nicht vorstellbar. „Die Menschen müssen bereit sein, mehr zu bezahlen.“