Fliegen der Zukunft:
Flugzeugkonzepte von morgen
Wie können Flugzeuge in der Zukunft noch energieeffizienter oder sogar ganz ohne Emissionen fliegen? Wie sehen die Flugzeuge von morgen aus, wie werden sie angetrieben? Mit diesen Fragen setzt sich die Forschung in der Luftfahrtindustrie intensiv auseinander. Es wird an neuen Antrieben für den Luftverkehr geforscht und auch an ganz neuen Konzepten für Flugzeuge. Die Ideen, an denen Ingenieure und Wissenschaftler weltweit arbeiten, muten dabei vielfach sehr futuristisch an. Aber das ist eine Eigenschaft, die die Luftfahrt seit Anbeginn begleitet. Während früher vor allem Transportkapazität, Reichweite und Reisegeschwindigkeit im Fokus standen, richtet sich heute die Aufmerksamkeit der Ingenieure zusätzlich auf die Reduzierung der Emissionen wie CO2 und Lärm.
Bei den Antrieben richtet sich der Zukunftsblick auf elektrische Energie. Hier wäre das Klimaschutzpotenzial durch den zusätzlichen Einsatz von regenerativen Quellen wie Sonne oder Wind am größten. Bei den neuen Flugzeugkonfigurationen steht die Aerodynamik im besonderen Fokus: Dabei sind Erfolg versprechende Wege einerseits das Verschmelzen von Flügeln und Rumpf und andererseits eine neue Verwendung und Platzierung der Antriebe. Allerdings bedarf es noch weiterer Forschung bis alternative Antriebe technologisch so ausgereift und wirtschaftlich tragfähig sind, bis sie in neuen Flugzeugen zum massentauglichen Einsatz kommen. Auf EU-Ebene unterstützt unter anderem das Forschungsprogramm Clean Aviation die Erforschung neuer, innovativer Technologien und Einsparpotenziale.
Innovative Flugzeugkonzepte
Der Wunsch nach mehr Auftrieb und weniger Luftwiderstand und somit nach einem geringeren Treibstoffverbrauch lässt völlig neue Flugzeugformen entstehen. Einige Ideen sind dabei nicht neu, aber sie sind bisher noch nicht bei Großflugzeugen angewandt worden. Dabei kommt den Forschungseinrichtungen und Unternehmen die Leistungsfähigkeit moderner Computer und Software entgegen: Viele Ideen können bereits am Computer auf ihre Praxistauglichkeit, aber auch auf ihre Energieeffizienz simuliert und geprüft werden. So kann auch der Kohlendioxid-Ausstoß bereits berechnet werden.
Alternative Antriebe
Mit Strom angetriebene Flugzeuge sind in großem Stil noch Zukunftsmusik – aber es gibt bereits mehrere Prototypen, die mit einem rein elektrisch betriebenen Motor abheben können. Allerdings handelt es sich dabei um Kleinflugzeuge, die nur sehr wenige Sitzplätze bieten. Das soll sich ändern: Das Ziel sind Regional- und Kurzstreckenflugzeuge. Bis ausreichend effektive und dennoch leichte Stromspeicher zur Verfügung stehen, ist noch viel Forschungsarbeit erforderlich. Neben Batterien als alleiniger elektrischer Antriebsenergiequelle ist auch der hybrid-elektrische Antrieb ein erfolgversprechendes Konzept. Dabei kommt eine Kombination aus Batterie als Speicher und einem Energiewandler als Stromquelle zum Einsatz. Der Energiewandler kann eine Brennstoffzelle oder eine Turbine sein, die chemische in elektrische Energie umwandelt und sich im Flugzeuginnern befindet. Die herkömmlichen Triebwerke würden dabei durch elektrisch betriebene Fans ersetzt werden. In beiden Fällen lassen sich die Emissionen erheblich verringern.
