Elektromobiles Fliegen im Jahr 2040
Foto: DLRWie müsste elektromobiles Fliegen beschaffen sein, um die durch den Luftverkehr verursachten Emissionen drastisch zu senken? Wie können zudem Flugzeuge mit alternativen Antrieben ökologisch und wirtschaftlich zugleich sein? Verändern solche neuartigen Flugzeuge das Luftfahrtsystem, beispielsweise Flughäfen oder Wartungshallen? Auf diese Fragen will das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) innerhalb der nächsten vier Jahre Antworten geben.
Reichweite: 2000 Kilometer
Übergeordnetes Ziel ist es, bis zum Jahr 2040 die erforderlichen Technologien für ein ein solches Luftfahrzeug mit mindestens 70 Sitzen und einer Reichweite von 2.000 Kilometern zur Einsatzreife zu bringen. Hierfür wollen die Institute im ersten Schritt unterschiedliche hybrid-elektrische Antriebskonzepte und mögliche Flugzeugkonfigurationen untersuchen, um elektromobiles Fliegen möglich zu mache. Aber auch Wechselwirkungen mit der Flughafeninfrastruktur wollen sie betrachten. Ebenso gilt es zu untersuchen, wie sich neuartige Antriebe auf die Atmosphäre und somit auf das Klima auswirken. So erklärt Johannes Hartmann vom DLR-Institut für Systemarchitekturen der Luftfahrt das Vorhaben, der das Projekt federführend leitet.
Klimaneutrale Antriebskonzepte
Flugzeuge mit verbesserter Klimabilanz erfordern grundlegend neue Antriebstechnologien. Das Projektteam untersucht, welche Antriebskonzepte für Kurzstreckenflugzeuge erheblich verringerte Emissionen und weniger Lärm im Betrieb zur Folge hätten. Sie sollen auch mit den Interessen der Wirtschaft vereinbar sind. Durch Batterien, Brennstoffzellen oder mit Wasserstoff angetriebene Flugzeuge bieten laut DLR das Potenzial, diese Anforderungen miteinander in Einklang bringen.
Das DLR-Institut für Technische Thermodynamik analysiert und bewertet bereits seit einigen Jahren die Leistungsklassen von Brennstoffzellen für die Luftfahrt. So hat es unter diesem Aspekt Brennstoffzellen im Labor charakterisiert und im viersitzigen Passagierflugzeug HY4 untersucht. Das im Projekt EXACT erarbeitete Wissen soll nun, mit Hilfe von Simulationsmodellen und Pilotanwendungen, das Zusammenspiel der hybriden Energiekonzepte in größerer Leistungsklasse bewerten und einsetzbar machen.
Luftverkehrssystem 2040
Neuartige Flugzeuge sollen das gesamte derzeitige Luftfahrtsystem beeinflussen und umgekehrt. Kai Wicke vom DLR-Institut für Instandhaltung und Modifikation betrachtet im Projekt EXACT die betriebliche und ökologische Integration der neuen Flugzeugkonfigurationen. „Ob ein neuartiges Flugzeug mit Wasserstoff, Brennstoffzelle oder Batterie angetrieben wird – wir betrachten ganzheitlich, welche Auswirkungen dies auf das gesamte Öko- und Luftfahrtsystem hätte, also auf Flughäfen, Airlines sowie die Flugsicherung und Atmosphäre.“
Sein Team stellt Modelle für Klimawirkung, Lärm sowie Produkt- und Energielebenszyklen auf. Hierbei untersucht es sowohl Umweltwirkungen als auch Investitions-, Betriebs- und Wartungskosten. Würde ein Flugzeug mit Wasserstoff betankt, wären dafür zum Beispiel spezielle Betankungssysteme nötig. Batterien müssten geladen, gelagert und recycelt werden können. Zu klären ist, welche Anforderungen die vorhandene Infrastruktur für den Betrieb eines neuen Flugzeugs stellt, das elektromobiles Fliegen erlaubt.
4.5.2020 | Quelle: DLR | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH
