Foto: DLR/BHL

Mobilität

Ende der Flugscham? DLR forscht an Hybridfliegern

Wissenschaftler entwickeln erstes Konzepte für 19-sitziges Flugzeug mit Batterie. In Schweden ist man schon weiter und plant die erste elektrische Flugstrecke bis 2025.

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Nicht zuletzt die Fridays for Future-Bewegung und die konsequente Weigerung Greta Thunbergs, ein Flugzeug zu nutzen, haben das Fliegen in Misskredit gebracht. Zu viele Emissionen entstehen, wenn sich die Flieger in die Luft erheben. Und viele Emotionen: Flugscham nennt man das Gefühl, das umweltbewusste Klimaschützer beschleicht, wenn sie sich trotz allem in ein Flugzeug setzen.

Doch könnte das Fliegen, zumindest auf kurzen Strecken und in kleinen Flugzeugen, bald deutlich umweltfreundlicher werden. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat gemeinsam mit dem Bauhaus Luftfahrt im Projekt CoCoRe (Cooperation for Commuter Research) analysiert, welche Möglichkeiten und Potenziale es im Bereich hybrid-elektrischer 19-Sitzer, der Commuter-Klasse, gibt. Dabei zeige sich, dass elektrische Antriebe für die häufig geflogenen kurzen Distanzen bis 350 Kilometer in dieser Klasse sinnvoll CO2-sparend eingesetzt werden könnten, so das DLR. Zukünftig seien in diesem Entfernungsbereich auch Flugtaxiverbindungen von Flugplätzen weniger gut angebundener mittelgroßer Städte denkbar.

Zunächst 200 km maximale elektrische Flugstrecke

Heute sind weltweit rund 3.000 Flugzeuge der Commuter-Klasse im Einsatz, vor allem im nicht-zivilen Bereich, heißt es vom DLR. In der Studie habe man ein Modell untersucht, das sich an die heute fliegende Modelle 19-Sitzer Do-228 und insbesondere Jetstream 31 anlehnen, erklärt Projektleiter Wolfgang Grimme vom DLR-Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr. Dabei war die besondere Herausforderung die Unterbringung der Batterie, die nicht mehr als zwei Tonnen auf ein Gesamtabflugmasse von 8,6 Tonnen wiegen durfte. Daher modifizierten die Wissenschaftler in ihrem Entwurf die Fahrwerksgondeln, die über den Tragflächen für die Aufnahme von schnell austauschbaren Batterieblöcken erweitert wurden. „Damit haben wir das Gewicht der vergleichsweise schweren Batterien genau da, wo es am Flugzeug am günstigsten bei Start und Landung sitzt – direkt über den Fahrwerken. Leere Batterien können so unkompliziert und schnell an einem Flughafen gewechselt werden“, so Grimme.

Die Begrenzung des Batteriegewichts hat auch eine Begrenzung der Reichweite zur Folge: DLR und Bauhaus Luftfahrt gehen in ihrem Konzept von einer vollelektrisch geflogenen Reichweite von 200 Kilometern aus. Je nach Bedarf lasse sich diese mit zwei Range Extendern in Form einer Gasturbine, die mit dem jeweiligen Propeller gekoppelt und entkoppelt werden kann, auf eine Reichweite von über 1.000 Kilometer erweitern.

Range Extender sichert weitere Strecken und Umwege

„Nach unseren Recherchen fliegen 19-Sitzer weltweit zu 56 Prozent Strecken unter 200 Kilometern und zu 83 Prozent unter 350 Kilometern, so dass diese Kombination aus vollelektrischem Flug ergänzt um einen Range Extender bereits einen Großteil der CO2-Emissionen im Bereich der Commuter-Flugzeuge vermeiden würde“, erklärt Dr. Annika Paul vom Bauhaus Luftfahrt. Der Range Extender ist dabei auch für die Sicherheit solch eines elektrifizierten Flugzeugs entscheidend, da im Notfall, wenn etwa ein entfernterer Ausweichflughafen bei schlechten Wetterbedingungen angesteuert werden müsste, dieser die notwendige zusätzliche Reichweite ermöglicht. Künftig seien aber bei verbesserter Leistung der Batterien und neuer Flugzeugmodelle eine elektrische Flugstrecke von bis zu 400 Kilometern denkbar.

Genutzt werden könnten solche Flugzeuge dann auch vermehrt in der zivilen Luftfahrt: Als Zubringer zu größeren Flughäfen könnten sie nicht nur in Gegenden mit wenig Flugpassagieren eingesetzt werde, etwa in Kanada, sondern auch in Europa, um kleinere Flughäfen besser an die internationalen Drehkreuze anzubinden.

Schweden auf Kurs im CO2-freien Flugverkehr

Bereits einen Schritt weiter in man in Schweden. Hier hat die Swedavia, die Betreiberin der zehn staatlichen Flugplätze in Schweden, angekündigt, alle Flughäfen fit für den elektrischen Luftverkehr zu machen. Noch in diesem Jahr soll eine erstes Testgelände auf dem Flughafen Åre Östersund Airport in Betrieb gehen. Angesichts des Klimawandels sei Biotreibstoff ein entscheidender Faktor für den Wandel der Luftfahrt, so Swedavia-Chef Jonas Abrahamsson. Aber auch elektrisches Fliegen könne eine Schlüsselrolle spielen. „Wir glauben, dass es ein gutes Potenzial für die erste kommerzielle elektrifizierte Strecke in Schweden innerhalb von fünf Jahren gibt“, sagt Abrahamsson. „Längerfristig kann die Elektrifizierung von Routen eine wichtige Ergänzung zum heutigen Linienverkehr sein, vor allem für Inlandsflüge.“

Bis 2030 soll der innerschwedische Luftverkehr CO2-frei sein, ab 2045 will Schweden auch international nur noch CO2-freie Flugzeuge abheben lassen.

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