7,4 km lange Schleppe?
Think Paper von Eurocontrol über Antriebs-Alternativen. Elektrische Batterien, Wasserstoff, Methan oder Ammoniak – die Forschung an Alternativen zu fossilen Treibstoffen ist lebhaft. Doch für Langstreckenflüge ist noch keine Lösung für die Dekarbonisierung absehbar, so das ernüchternde Fazit einer aktuellen Eurocontrol-Studie.
Nur 10% der Flüge mit Start oder Ziel in der EU und dem Vereinigten Königreich sind länger als 3000 km und werden mit meist frachtfreundlichen Grossraumflugzeugen durchgeführt. Heute stehen sie aber für die Hälfte aller durch die Luftfahrt verursachten CO2-Emissionen. 2050 sollen es sogar 60% sein – falls keine grösseren technischen Fortschritte erzielt werden.
Die SAF-Produktion steckt noch in den Kinderschuhen, also nimmt Eurocontrol in seinem Think Paper 21 Vor- und Nachteile von wirklich alternativen Antriebsarten unter die Lupe – und gelangt zu einem eindeutigen Ergebnis. Denn bei allen potenziellen Lösungen überwiegen die Nachteile, wie die Nutzung einer fiktiven A380 mit alternativen Antrieben und Energieträgern eindrucksvoll veranschaulicht.
Gewichts- und Volumenprobleme
Rein elektrisch angetriebene Lkw erobern sich immer mehr Anteile im Strassentransport. Aber selbst auf dem derzeitigen Stand der Akkutechnik ist schon der Start eines E-Langstreckenflugzeugs aufgrund des Gewichts mitzuführender Lithium-Ionen-Batterien von über 5000 t zzgl. 17 t für äusserst effiziente Elektromotoren und ihrer Kühlsysteme nicht möglich. Ausserdem wäre die aktuelle Reichweite ungenügend, die Brandgefahr gross und der Energie-Aufwand auf Flughäfen alles andere als CO2-neutral.
Flüssiger Wasserstoff (98 t), der in an Bord befindlichen Brennstoffzellen (242 t) zu Strom verarbeitet würde, entfällt zusätzlich wegen des grossen Volumenbedarfs von 1376 m3. Würde flüssiger Wasserstoff direkt in den Triebwerken verbrannt, verringerte sich zwar dessen Gewicht auf 52 t und sein Volumen auf 730 m3, was das Flugzeug zum Abheben und Landen brächte.
Doch es fehlt an Infrastruktur am Boden und grossen cryogenischen Tanks. Ausserdem würden bedeutende Mengen an Kondensstreifen an den Himmel «gemalt», deren Auswirkungen auf Klima und Umwelt derzeit mehrfach untersucht werden, demnächst auch von Eurocontrol.
Methan, Ammoniak und Solarenergie
Grundsätzlich ergeben sich noch Antriebsmöglichkeiten durch die Verwendung zweier weiterer Gase. Benötigtes Methan lockt zwar durch den kleinsten Raumbedarf (259 m3), ist mit einem Gewicht von 109 t um 10 t leichter als die derzeit mitgeführte Menge an Kerosin und kommt recht nah an dessen Leistungsfähigkeit heran.
Doch die Herstellungskosten sind exorbitant und die Klimawirkung von in die Atmosphäre entwichenem Methan um den Faktor 30 bis 82,5 schwerwiegender als die von CO2. Flüssiges Ammoniak ist schwerer (345 t), benötigt mehr Raum (506 m3) und ist hochgiftig, zumal im verdampften Zustand.
Der Rückgriff auf «saubere» Solarzellen wäre hingegen völlig utopisch: Denn um genug Energie zu beziehen, müsste eine A380 einen 7,4 km langen und 80 m breiten Teppich an Paneelen hinter sich herziehen.