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Campus Doku Kollaps am Himmel - Wie fliegen wir in der Zukunft?

Weit über 100.000 Flüge starten inzwischen weltweit pro Tag. Über vier Milliarden Menschen wollen täglich befördert werden. Welche Konzepte gibt es in der Luftfahrt, diese Menschenmassen auch in Zukunft sicher, schnell und umweltfreundlich zu transportieren?

Von: Stefan Geier

Stand: 28.01.2019

Flugzeuge bringen uns heute schnell und erstaunlich günstig in jeden Winkel der Welt. Aber in Zukunft wird sich das Fliegen dramatisch verändern. Denn immer mehr Menschen wollen fliegen. Zugleich steigen unsere Ansprüche. Die einen wollen direkt vor der Haustür starten, die anderen wollen in nur einer Stunde von Deutschland nach Kalifornien. Gleichzeitig soll das Futter für die Flugzeugturbinen aus klimafreundlichen, nachwachsenden Rohstoffen stammen – kein Dreck mehr aus Erdöl. Für all diese Wünsche haben Wissenschaftler Ideen: fliegende Taxis, Flugzeuge, die eher an Raumschiffe erinnern und Algen als Kerosinlieferanten der Zukunft.

Welche Visionen sind realistisch?

Weltweit arbeiten Ingenieure an fliegenden Taxis, Drohnen, die Menschen transportieren sollen. Viele Konzepte sind bereits geflogen, allerdings oft unbemannt und immer nur im Testbetrieb. Weil beispielsweise bei innereuropäischen Flügen die Anreise zum Flughafen oft länger dauert als der eigentliche Flug, sollen Flugtaxis diese Zeit wesentlich verkürzen. Das klingt nach einer neuen Welt. Volocopter, Lilium Jet, BlackFly eHang - in den Hochganz-Werbevideos, sieht es aus, als ob sie schon Realität wäre.  Bis wir einsteigen können, wird es aber noch lange dauern.

Denn viele Fragen sind noch ungeklärt und der Luftraum für solche fliegenden Kisten ist noch nicht geregelt. Unklar ist auch, woher der Strom für den massenhaften Betrieb kommen soll – sinnvoll wäre es nur, wenn er aus regenerativen Quellen stammt. Und selbst wenn es irgendwann funktioniert – Drohnen als Taxis zum Flughafen werden wohl in naher Zukunft ein Nischenprodukt bleiben.

In einer Stunde von Deutschland nach Kalifornien

Heutige Flugzeuge fliegen um die 900km/h schnell. Wenn man schneller sein will, muss man höher fliegen. Hoch oben in der Atmosphäre ist wo der Luftwiderstand geringer. Dort ist es theoretisch möglich, mit Hyperschall-Geschwindigkeit zu fliegen. Das gilt grundsätzlich auch für Passagiermaschinen.

"Wenn Sie von Deutschland nach Kalifornien möchten – mit dem Spaceliner wäre es in einer Stunde denkbar."

Dr. Martin Sippel, DLR Bremen

Dieses extreme Konzept versuchen Ingenieure am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt bis ins letzte Detail durchzudenken.

Der Name: Spaceliner.

Bisher gibt es ihn nur als Modell und als Simulation. Passagierflugzeuge müssten für den Flug im Hyperschall völlig neu entwickelt werden – mit Material aus der Raumfahrt, denn die Unterseite des Flugzeugs wird mehrere 1.000 Grad heiß. Nach der Landung müsste das Flugzeug gut zwei Tage ruhen. Im normalen Flugbetrieb wäre das undenkbar, aber für Spezialeinsätze könnte der Spaceliner interessant sein.

Fliegen am Rande des Weltalls

In einer statt elf Stunden von Deutschland nach Los Angeles? Das hätte was! Vor allem aber einen stolzen Preis: Schätzungsweise würde der Schnellflug von Europa in die USA mehr als 10.000 Euro kosten – einfach. Dafür könnte man mit einem normalen Passagierjet zweimal hin und her fliegen – 1. Klasse!

Kein Dreck mehr aus Erdöl

Flugzeuge stoßen Kohlendioxid und Stickoxide aus. Der Anteil der Flugzeuge am Verkehr insgesamt macht um die 25% aus. Die Luftfahrt hat ein schlechtes Umweltimage.

"Durch Verbesserungen in der Konstruktion lassen sich maximal noch etwa 40% Treibstoff einsparen. Da muss man aber wirklich alle Tricks ausgereizt haben, um das zu ermöglichen. Wie viel sich davon wirklich realisieren lässt, muss man sehen, weil manche Technologien auch einfach nicht zusammenpassen."

Prof. Mirko Hornung, TU München

Energie aus alternativen Quellen

Ein großer Schritt wäre Energie aus alternativen Quellen, bei deren Produktion keine Abgase entstehen. Zum einen gäbe es die Solarthermie, bei der aus Sonnenlicht Wasserdampf und damit Strom oder - umgebaut - auch Kerosin erzeugt werden kann. Davon sind aber bislang nur wenige Tropfen erzeugt worden. Oder Kerosin aus Algen. Manche Algen produzieren bestimmte Öle, wenn man sie unter Stress setzt. Daraus lässt sich mit einem aufwändigen Verfahren Kerosin herstellen, das man direkt in den heute verwendeten Jet-Triebwerken verbrennen könnte.

"In Almeria oder Protugal, wo hohe Sonneneinstrahlung das ganze Jahr über herrscht, denke ich schon, dass wir einen signifikanten Anteil an Biokerosin aus Algen sehen werden."

Prof. Thomas Brück, Chemiker, TU München

Bei all diesen neuen Verfahren aber gilt: sie stecken noch in den Kinderschuhen. Erst wenn es gelingt, alternatives Kerosin im großen Stil herzustellen, könnte es einen Teil des benötigten Treibstoffs ersetzen.

Fazit:

Alternative Kraftstoffe, Hyperschall, sparsamere Flugzeuge und fliegende Taxis: Konzepte dafür gibt es schon. Die Umsetzung wird aber wahrscheinlich noch Jahrzehnte dauern. Denn eine Patentlösung für alles gibt es nicht. Klar ist aber schon heute: Nur wenn wir die richtige Mischung finden, können wir den Flugverkehr der Zukunft vor dem Kollaps bewahren.


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