Mit dem Ferienflieger mal eben nach Mallorca düsen. Das ist wunderbar für unseren (Kurz-)Urlaub, aber nicht für unser angeschlagenes Welt-Klima. Damit Fliegen sauberer wird, arbeiten Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) mit Hochdruck an neuen Antriebskonzepten und Treibstoffen für Flugzeuge. Neue Fuels statt klimaschädliches Kerosin. Neue Turbo-Triebwerke statt der alten Düsen.

BILD sagt, wie die Zukunft des Fliegens aussehen soll.

Das Ziel der Forscher ist hochgesteckt: Der Energiebedarf kommender Flugzeuge soll bis 2050 auf mindestens die Hälfte reduziert werden.

Dr. Markus Fischer, Luftfahrt-Vorstand beim DLR, zu BILD: „Um das zu erreichen, müssen die Flugzeuge deutlich leichter und aerodynamisch noch effizienter werden. Und sie benötigen emissionsarme Antriebskonzepte in Verbindung mit nachhaltigen Treibstoffen.“

Das sind die neuen Treibstoffe

Wasserstoff gilt dabei als sauberste Energiequelle bei Verwendung in einer Brennstoffzelle, da sie keine Verbrennung erfordert. Die einzigen Nebenprodukte sind Wärme und Wasser. Autos mit Wasserstoff-Antrieb gibt es bereits, für die Luftfahrt ist Wasserstoff aber eine riesige Herausforderung.

Dr. Markus Fischer: „Wasserstoff hat eine hohe Entzündbarkeit und ist sehr flüchtig. Es ist ein leichtes Element und benötigt bei seiner Lagerung ein großes Volumen. Wir brauchen also größere und bedruckte Tanks, die zudem extrem dicht sein müssen. Die Sicherheit im Luftverkehr hat sehr hohe Standards, sie darf natürlich nicht leiden.“

Der Vorteil von Wasserstoff: Es hat eine mehr als dreimal höhere Energiedichte als Kerosin. Wasserstoff ist eine im Übermaß vorhandene und erneuerbare Energiequelle. Es ist eines der am häufigsten vorkommenden Elemente im ganzen Universum. Und im Gegensatz zu fossilen Brennstoffen wird Wasserstoff nicht zur Neige gehen.

Für Wasserstoffantriebe gibt es zwei Möglichkeiten: Brennstoffzellen produzieren aus Wasserstoff (ergänzt mit Sauerstoff aus der Luft) sauberen Strom, der dann für den Antrieb genutzt wird. Oder neu entwickelte Turbo-Triebwerke könnten den Wasserstoff direkt als Treibstoff verbrennen.

Ist Wasserstoff die Energiequelle der Zukunft?

DLR-Vorstand Dr. Markus Fischer: „Mit Sicherheit ist das eine sehr attraktive und umweltfreundliche Quelle, die im Moment aber noch nicht in ausreichender Menge vorhanden ist und kostenintensiv ist, insbesondere wenn wir von ‚grünem‘ Wasserstoff sprechen. In absehbarer Zeit ist Wasserstoff nicht für den gesamten Flugverkehr geeignet. Realistisch könnte man es zunächst nur für kleinere Flieger mit 20 bis 70 Passagiere einsetzen.“

Welche Kraftstoffe sind Erfolg versprechender?

Kurzfristig günstiger sind nachhaltige Brennstoffe auf Basis von Biomaterial, sogenannte Bio-Fuels. Diese Biokraftstoffe, in der Branche als SAF („Sustainable Aviation Fuel“) bekannt, können ohne Problem fossilen Treibstoffen beigemischt werden. Von den Autos kennen wir das schon als E-10-Benzin. Die Flugzeug-Triebwerke müssten dafür nicht neu konzipiert werden. Gewonnen werden Bio-Fuels zum Beispiel aus Fetten oder Bioabfällen.

Ein weiterer Forschungsschwerpunkt sind synthetische Kraftstoffe, der sogenannte Power-to-Liquid-Prozess. Sie werden aus regenerativ erzeugtem Strom, Wasser und CO₂ (idealerweise aus der Atmosphäre) hergestellt.

Ab wann fliegen wir klimafreundlich?

Bis es so weit ist, dauert es noch ein paar Jahre. Dr. Markus Fischer: „Wir forschen sehr intensiv an diesen ganzen neuen Technologien. Dabei sind wir weltweit ganz vorn dabei. Wir hoffen, bereits in diesem Jahrzehnt Antworten geben zu können und kleinere Flugzeuge damit fliegen zu lassen. Am Ende werden wir ein Mix aus verschiedenen Flugzeug- und Antriebskonzepten in Verbindung mit nachhaltigen Brennstoffen bekommen.“

Mit dem wir dann endlich wieder unbeschwerter nach Mallorca jetten können!