28.10.2011
Was der Wirtschaft hilft, nützt auch der Umwelt
Luftfahrt: In kaum einer Branche sind Umweltinteressen so eng mit wirtschaftlichen Interessen verknüpft wie in der Luftfahrt. Weniger Kerosinverbrauch hilft der Umwelt, senkt aber auch die Betriebskosten. Deshalb hat sich die Luftfahrt zu einem Vorreiter in Sachen Grüne Technologien entwickelt.
VDI nachrichten, Düsseldorf, 28. 10. 11, moc
Täglich starten auf der ganzen Welt Flugzeuge, die mit Bio-Kerosin betankt sind. Auch die Deutsche Lufthansa schickt regelmäßig einen zu 50 % mit Biokraftstoffen fliegenden Airbus A321 auf die Strecke Hamburg-Frankfurt und zurück.
Seitdem Mitte dieses Jahres die American Society for Testing and Materials (ASTM) erlaubt hat, dass Passagier-, aber auch Militärflugzeuge, ihrem Treibstoff bis zu 50 % Bio-Sprit beimischen können, suchen Flugzeug- und Triebwerks-hersteller weltweit gemeinsam mit Fluglinien nach Alternativen zu dem immer teurer werdenden Kerosin.
Getestet wird alles: von Biotreibstoffen aus Ölpflanzen wie der Jatropha oder der Camelina bis hin zu solchen aus altem Fritteusenöl.
Die Ziele sind hochgesteckt: Bis 2050, so die Air Transport Action Group (ATAG), ein Zusammenschluss von Flugzeug- und Triebwerksherstellern, soll sich der CO2-Ausstoß um die Hälfte verringert haben.
Hersteller, Fluggesellschaften, aber aber auch Treibstoffanbieter, sind deshalb auf nationaler wie internationaler Ebene in einer Vielzahl von Forschungs-verbünden aktiv, die nach neuen Treibstoffen suchen (siehe Kasten).
Dabei gibt es zwei Rahmenbedingungen: Erstens muss der Bio-Treibstoff ein sogenanntes Drop-in-fuel sein, ein Treibstoff, der in modernen Triebwerken ohne große Modifikation eingesetzt werden kann. Zweitens darf die Herstellung dieser neuen Treibstoffe weder mit der Herstellung von Lebensmitteln oder mit Süßwasserquellen konkurrieren noch zur Anholzung beitragen, wie es bei Boeing heißt.
Doch die Treibstoffe allein sind es nicht: Ein ganz wesentlicher Faktor bei der Reduzierung des CO2-Ausstoßes sind die Triebwerke selbst. Eine Daumenregel der Branche besagt, dass Triebwerke für Passagierflugzeuge pro Jahr 1 % an Effizienz gewinnen. Die ATAG will das ab dem Jahr 2020 auf 1,5 % pro Jahr hochschrauben.
Ein Triebwerk, dass 2030 neu auf den Markt kommt, würde dann fast 25 % weniger Treibstoff verbrauchen als ein vergleichbares aktuelles. Zudem sollen die Triebwerke, so die Pläne der europäischen „High Level Group on Aviation Research“, bis 2050 gut 65 % weniger Lärm machen.
Neben Treibstoff und Triebwerken spielt die Geometrie der Flugzeuge eine wesentliche Rolle für den Treibstoffverbrauch. Weltweit wird deshalb an neuen Geometrien – von ungepfeilten Flügeln für Mittelstreckenflugzeuge bis hin zu Nurflüglern – geforscht.
Ein weiterer Faktor sind immer leichtere Materialien. Bis zu 50 % der Struktur der neuen 787 von Boeing und der zukünftigen A350XWB von Airbus werden aus Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen bestehen. Doch die Aluminiumhersteller ziehen bereits nach und bieten immer leichteres und leistungsfähigeres Aluminium an.
Einen nicht zu unterschätzen Beitrag für eine „grüne“ Luftfahrt können auch kurze Wege am Himmel und vereinheitlichte Prozeduren der Luftraumkontrolle liefern. Amerikaner wie Europäer arbeiten an der besseren Strukturierung ihres Luftraums – von Nasa und EU-Kommission gefördert. Nach Angaben der IATA könnte mit einem effizienten Flugverkehrsmanagement der weltweite Kerosinverbrauch um gut 12 % gesenkt werden.
Derzeit liegt der Anteil der Luftfahrt am vom Menschen produzierten CO2-Ausstoß bei 2 % bis 3 %, so das „United Nations Intergovernmental Panel on Climate Change“. Der Luftverkehr soll nach Schätzungen von Airbus und Boeing in den nächsten 20 Jahren um 4 % bis 5 % pro Jahr wachsen. Ab 2020, so das Ziel der europäischen High Level Group, soll bei zunehmendem Luftverkehr der CO2-Ausstoß gleich bleiben und in den folgenden Jahren zurückgehen.
Doch nicht nur für große Passagierflugzeuge und kleinere Geschäftsflieger wird nach Möglichkeiten gesucht, die Belastungen für die Umwelt zu reduzieren: Die US-Luftwaffe lässt F-15- und F-16-Kampfflugzeuge und C-17-Transporter 50 % Biokraftstoffe tanken.
Pike Research, eine amerikanische Energieberatung geht davon aus, dass der Markt für Biotreibstoffe von aktuell 83 Mrd. Dollar bis 2021 auf 185 Mrd. Dollar anwachsen wird. moc
Forschen für neuen Biosprit
-Es gibt unterschiedliche Allianzen auf der Suche nach dem Biosprit der Zukunft:
-Caafi (Commercial Aviation alternative Fuel Initiative)
-SAFUG (Sustainable Aviation Fuel Users Group)
-In Deutschland sind die Aktivitäten gebündelt in der Aireg (Aviation Initiative for Re-newable Energy in Germany)
-Die europäischen Ziele sind im Flightpath 2050 zusammengefasst
-http://ec.europa.eu/ transport/air/doc/ flightpath2050.pdf