Die Luftfahrtindustrie steht vor einer großen Herausforderung: Der Übergang zu einer nachhaltigen Zukunft. Während batteriebetriebene Flugzeuge und Wasserstofftechnologien vielversprechende Lösungen bieten, bleibt die Umsetzung komplex. Der Bericht “Sustainable Future Aviation 2025-2045: Trends, Technologies, Forecasts” zeigt auf, wie elektrische und wasserstoffbetriebene Flugzeuge dazu beitragen können, die CO2-Emissionen der Luftfahrtbranche zu senken.
Elektrische Flugzeuge – Potenziale und Herausforderungen
Der Markt für elektrische Flugzeuge befindet sich noch in den Kinderschuhen. Bisher gibt es nur wenige Modelle auf dem Markt, wie etwa die Pipistrel Velis Electro. Dennoch wird ein signifikantes Wachstum erwartet, insbesondere im Bereich der General Aviation, wo bis 2035 eine jährliche Wachstumsrate von 35,7 % prognostiziert wird. Elektrische Antriebe passen gut zu kleineren Flugzeugen und könnten eine wichtige Rolle spielen, um die Treibhausgasemissionen in diesem Bereich zu reduzieren.
Eine der größten Herausforderungen für batteriebetriebene Flugzeuge ist jedoch das Gewicht der Batterien. Kommerzielle Flugzeuge, wie ein Boeing 737, benötigen rund 100 MWh, um ihre volle Reichweite zu erreichen. Die heutigen Batterietechnologien sind einfach zu schwer, um dies zu ermöglichen. Obwohl zukünftige Technologien wie Silizium- oder Metall-Anoden-Batterien möglicherweise leichter sein könnten, wird es schwer, die Reichweiten aktueller Flugzeuge zu erreichen.
Wasserstoff – Eine vielversprechende Lösung mit Hürden
Wasserstoff bietet eine vielversprechende Alternative mit einer gravimetrischen Energiedichte von 39,3 kWh/kg, was dreimal so hoch ist wie bei Kerosin. Trotzdem gibt es auch hier Hindernisse, insbesondere aufgrund des Volumens, das Wasserstoff im Vergleich zu herkömmlichen Treibstoffen benötigt. Selbst in flüssiger Form nimmt Wasserstoff fast viermal so viel Platz ein wie Kerosin, und die notwendige Kühlung oder Druckbeaufschlagung erschwert den Einsatz weiter.
Eine entscheidende Herausforderung ist zudem die Herkunft des Wasserstoffs. Grüner Wasserstoff, der durch die Elektrolyse von Wasser mit erneuerbaren Energien gewonnen wird, ist die umweltfreundlichste Option, jedoch auch die teuerste. Blauer Wasserstoff ist zwar günstiger, aber nicht vollständig kohlenstoffneutral, da er aus fossilen Brennstoffen mit CO2-Abscheidung gewonnen wird. Grauer Wasserstoff wäre die kostengünstigste Lösung, verursacht jedoch signifikante CO2-Emissionen.
SAF als unverzichtbare Übergangstechnologie
Sustainable Aviation Fuel (SAF) wird als unverzichtbar angesehen, um die Luftfahrtindustrie bis 2050 zu dekarbonisieren. Auch wenn Wasserstoff- und Elektroflugzeuge in Zukunft eine große Rolle spielen könnten, wird SAF notwendig sein, um ältere Flugzeuge und Langstreckenflüge nachhaltig zu betreiben. Viele der heute im Einsatz befindlichen Flugzeuge werden noch in 30 Jahren fliegen, und einige ältere Maschinen sind bereits seit über 80 Jahren in Betrieb. SAF bietet daher eine sinnvolle Lösung, um die CO2-Emissionen dieser Flugzeuge zu reduzieren.
Blick in die Zukunft
Der Bericht beleuchtet, wie die verschiedenen Technologien für die Luftfahrt der Zukunft strategisch eingesetzt werden können. Dabei wird insbesondere die Frage nach den Gesamtkosten und dem CO2-Fußabdruck der jeweiligen Antriebstechnologien gestellt. Neben elektrischen Antrieben, Hybridlösungen und Wasserstoffantrieben wird auch die Rolle von elektrischen Motoren und Batterien im Detail analysiert.
Zusammenfassend zeigt der Bericht, dass die Zukunft der Luftfahrt auf einer Mischung aus elektrischen, wasserstoffbetriebenen und nachhaltigen Treibstoffen basieren wird. Die Herausforderung besteht darin, diese Technologien so einzusetzen, dass sie sowohl ökonomisch als auch ökologisch sinnvoll sind.
