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20.05.2014

14:54 Uhr

Elektro-Flugzeuge

Fliegen mit gutem Gewissen

VonTobias Döring

Flugzeuge sind immer noch die schnellste Art zu reisen – doch verbrennen dabei auch gewaltige Mengen Kerosin. Auf der Luftfahrtmesse ILA zeigen die Hersteller nun erste Elektroflieger, die umweltfreundlicher abheben.

Gegenwart und Zukunft? Der neue Langstreckenjet A350 (im Hintergrund) soll Airbus' neuer Kassenschlager werden, der E-Fan der erste Elektroflieger mit Serienreife.

Gegenwart und Zukunft? Der neue Langstreckenjet A350 (im Hintergrund) soll Airbus' neuer Kassenschlager werden, der E-Fan der erste Elektroflieger mit Serienreife.

BerlinDie Kulisse ist bewusst gewählt: Bei der Eröffnung der Luftfahrtmesse ILA in Berlin posiert Bundeskanzlerin Angela Merkel vor einem Flieger, der Europas Luftfahrtriesen Airbus auch auf der Langstrecke wieder konkurrenzfähig machen soll. Mit dem A350 XWB hat Airbus dank dem Einsatz modernster Materialien ein echtes Leichtgewicht gebaut. Mit einem Leergewicht von 115,7 Tonnen ist er noch etwas leichter als der 787 Dreamliner vom Konkurrenten Boeing, der auf der diesjährigen ILA nicht ausgestellt wird.

Der neue Langstreckenflieger aus dem Hause Airbus ist damit auch deutlich sparsamer als seine Vorgänger. Pro 100 Kilometer gerechnet verbraucht der A350 nach Herstellerangaben etwa 2,9 Liter Kerosin pro Passagier- das sind etwa 25 Prozent weniger. Mit dem extrabreiten Rumpf (die Abkürzung XWB steht für „Extra Wide Body“) sollen die Fluggäste zudem bequemer reisen können – sofern die Fluggesellschaften nicht mehr Sitze in die Maschinen quetschen. Ein eigenes Bild können sich normale Besuchern ab Freitag allerdings nicht machen – der A350 ist dann längst wieder abgehoben.

An Flughäfen könnten sie bald zum normalen Bild gehören: Bereits Ende des Jahres will Airbus die ersten der neuen Jets an den Erstkunden Qatar Airways ausliefern, es liegen mehr als 800 Bestellungen vor. Die Flugzeugbauer stehen unter Zugzwang - sie müssen dringend den Ruf loswerden, klimaschädliche CO2-Schleudern zu produzieren. Weltweit wachsen die Anforderungen an den Klimaschutz. Die europäischen Vorgaben sorgten sogar mehrere Jahre für einen handfesten Streit zwischen der EU und China. Und mit den Kerosinpreisen wächst auch die Nachfrage der Hersteller nach sparsamen Alternativen.

Abseits der großen Bühne zeigen die Hersteller, wie die Zukunft aussehen könnte - insbesondere bei den kleineren Baureihen. Im Schatten der A350 zeigt Airbus den E-Fan, ein zweisitziges Elektroflug. Das Kleinflugzeug fliegt komplett mit Batterien und verbraucht kein Kerosin.

Völlig „auf Strom“ ging Ende April ein Prototyp des E-Fan im französischen Bordeaux in die Luft. Das sieben Meter lange Kleinflugzeug wird angetrieben von 120 Batteriezellen, es kann bis zu 220 Kilometer pro Stunde schnell werden. Die Maschine ist nur 500 Kilogramm leicht – der Jumbo A380, den Airbus und Emirates ebenfalls aufs Rollfeld des zukünftigen Hauptstadtflughafens gestellt haben, ist rund 550 Mal schwerer. Die Lithium-Polymer-Akkus halten den E-Fan bis zu einer Stunde in der Luft. Für den Einsatz im Linienverkehr ist der Winzling damit natürlich nicht geeignet, doch er zeigt, dass auch bei den Flugzeugherstellern alternative Antriebe kein Tabu mehr sind.

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Was auf der Straße funktioniert, könnte sich auch in der Luft bewähren.

Immer wieder hatte die Industrie in den vergangenen Jahren die Hoffnungen gebremst. Elektrisch fliegen? Vielleicht in ferner Zukunft. Jetzt aber scheint es die Luftfahrtbranche zum ersten Mal ernst zu meinen – und lässt auf der ILA zumindest erahnen, wie der Weg ins kerosinfreie Zeitalter aussehen könnte.

Kommentare (3)

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20.05.2014, 17:46 Uhr

Es ist ein guter Weg die Flugzeuge sparsamer zu machen und Kerosin syntetisch aus Pflanzen oder CO² herzustellen - mit erneuerbaren Energien.
An das Elektroflugzeug als Passagierjet glaube ich eher nicht - als Privatflieger möglicherweise - aber die Kosten.....

Account gelöscht!

20.05.2014, 21:14 Uhr

Na ja - auch die Wirtschaftsfachleute des "Handelsblatt" sollten sich mal ein wenig mit Physik beschäftigen:
Kerosin hat eine Leistungsdichte von 40 MJ/kg.
Ein Li-Polymer-Akku (das sind die, die im "Dreamliner" in Flammen aufgegangen sind) als Batterie mit höchster Kapazität kommt auf 0,54 MJ/kg.
Sprich - ich muss die 75-fache Menge an "Treibstoff" mitschleppen, um die selbe Energiemenge im Flugzeug zu haben. Selbst wenn ich einem E-Antrieb einen höheren Wirkungsgrad zugestehe als einem Verbrennungsmotor oder einer Turbine, so wird doch auf einen Blick klar, dass das E-Flugzeug eine Totgeburt ist.
Ach ja - zum Energieinhalt. Im Gegensatz zu einem Tank, den man leerfliegen kann, kann man den Energieinhalt einer Batterie höchstens zu 80% ausnutzen. Und wieviele Ladezyklen halten die Batterien?

Account gelöscht!

21.05.2014, 14:02 Uhr

Die Energiedichte ist nicht die entscheidende Größe, sondern die Exergiedichte, also die zur Verfügung stehende "Arbeitsfähigkeit". Dies wurde ja schon durch die Wirkungsgrade angesprochen, jedoch helfen auch hier einfache Abschätzungen weiter. Es reicht nicht zu sagen dem E-Antrieb gesteht man einen höheren Wirkungsgrad zu, der ist unter Umständen auf Systemebene 2-3x so hoch wie die konventionelle Antriebe, d.h. man muß dementsprechend weniger gespeicherte Energie mitführen. Keine Frage, Batterien sind immer noch schwerer als Benzin oder Kerosin, aber die Lücke ist eben nicht 40 zu 0,54 MJ/kg (150 Wh/kg), sondern 15 zu 0.7 MJ/kg (denn 200 Wh/kg sind heute Std.), also nur noch ein Faktor von 21. Hinzu kommen Vorteile bei den Leistungscharakteristiken von el. Antriebssystemen: so ist deren Leistungsfähigkeit nicht mehr direkt vom Luftdruck und folglich von der Flughöhe abhängig. Neue Freiheitsgrade bei der Integration ins Flugzeug, z.B. Leistungs- und Schuberzeugung müssen nicht mehr an einem Ort stattfinden etc.
Mit der heutigen Batterietechnologie ist ein Einsatz in transkontinentalen Verkehrsflugzeugen nicht denkbar, keine Frage, vielleicht auch in Zukunft nicht. Im Bereich der allgemeinen Luftfahrt jedoch schon, und genau hier beginnt auch die Entwicklung des el. Fliegens. Andererseits sind bei gegebener Entwicklung der Batterien el. Kurzstreckenflugzeuge nicht unmöglich, hierzu gibt es schon einige detailreiche Studien die das zeigen.
Elektrische Flugzeuge sind in keinster Weise eine Totgeburt! Aber bei einem Flugzeug gibt es mehr zu beachten als nur die begrenzte Aussagefähigkeit der Energiedichte eines Energieträgers.
Mittlerweile gibt es über 35 el. Flugzeuge im Bereich der Sport- und Kleinflugzeuge, 2 reine el. Helikopter und mehr als 5 Flugzeuge mit hybr. Antrieben. Es gibt mindestens weitere 10 bekannte Projekte zu el. Flugzeugen. Das erste Flog schon 1973 für 9 Minuten.
Erste Serienreife el. Flugzeuge gibt es schon seit 1999 (kein Prototypenstatus mehr).

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