Luftfahrt Maßnahmen zur Verbesserung der Energieeffizienz im Luftverkehr

Die Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt hat das Paper „The Energy-Efficient Aircraft of the Future: A Long-Term Perspective“ veröffentlicht. Darin zeigt die DGLR zielgerichtete Maßnahmen, wie sich die Energieeffizienz von Flugzeugen im Luftverkehr verbessern lässt, auf.

Das Ziel, die Klimaauswirkungen des Luftverkehrs erheblich zu reduzieren und bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen, stellt die Luftverkehrsbranche vor eine große Herausforderung. Um diese zu lösen, bedarf es den Einsatz von erneuerbaren und nachhaltigen Energiequellen wie nachhaltigen Flugtreibstoffen (SAF) oder grünem Wasserstoff. Deren Verfügbarkeit bleibt jedoch begrenzt und die Treibstoffkosten werden im Zuge der Energiewende erheblich steigen. Zielgerichtete Maßnahmen, die die Energieeffizienz im Luftverkehr deutlich verbessern – sowohl im Flugzeugbetrieb als auch im Flugzeugdesign – sind daher unerlässlich. Vor diesem Hintergrund diskutieren elf Autoren aus Industrie und Forschung in „The Energy-Efficient Aircraft of the Future: A Long-Term Perspective“ verschiedene technologische Perspektiven in einem ausgewogenen Ansatz, der sowohl die Potenziale als auch die Herausforderungen berücksichtigt, die mit einer deutlichen Verbesserung der Energieeffizienz einhergehen. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen skizzieren sie einen Weg, um den Energieverbrauch zukünftiger Flugzeuge um mindestens 50 Prozent zu senken.„Bis zu 50 Prozent Energieeinsparung und damit direkte Emissionsreduktion gegenüber aktuellen Flugzeugmodellen ist technisch möglich, aber nur wenn wir sowohl das Flugzeug sowie auch sein Betriebskonzept als Ganzes weiterentwickeln“, erklärt Daniel Reckzeh, Mitautor des Papers, Mitglied im DGLR-Präsidium und Leiter des DGLR-Fachbereichs L2 Bemannte Luftfahrzeuge. „Hier ist die gesamte Branche gefragt – von Wissenschaft über Industrie bis hin zur Politik. Gemeinsam müssen die Rahmenbedingungen geschaffen werden, diese Technologien auch erfolgreich, d. h. ausgereift und bezahlbar an den Markt zu bringen."

Schlüsseltechnologien vor 2050 einsetzbar

Eine verbesserte Energieeffizienz hat einen direkten positiven Einfluss auf die Klimabilanz eines Flugzeugs. Denn wenn weniger Energie für den Betrieb eines Flugzeugs notwendig ist, wird weniger Treibstoff verbraucht. Einige Schlüsseltechnologien können schon deutlich vor 2050 in zukünftige Klassen von großen Transportflugzeugen integriert werden. Dazu zählen untern anderem:

• die Reduzierung des aerodynamischen Widerstands,

• die Gewichtsreduzierung durch den konsequenten Einsatz von Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK) in Flugzeugzellenstrukturen,

• die synergetische Integration von neuen Antriebstechnologien sowie

• die aktive Steuerung des Flugzeugs.

Diese ermöglicht es zum Beispiel, aktiv die Böenbelastungen, Manöverbelastungen und sogar die Flatterkontrolle zu minimieren, wodurch das Flugzeuggewicht erheblich reduziert wird und sich Tragflächen mit extrem hohen Streckungen umsetzen lassen. Ebenfalls betrachtet werden mögliche Herausforderungen bei zukünftigen Flugzeugkonfigurationen für ein wirtschaftlich und ökologisch wettbewerbsfähiges Flugzeug und Herausforderungen in Hinblick auf die Integration in das Gesamtsystem des Luftverkehrs. (se)

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