Während für viele Verbraucher Hybrid- und Elektrofahrzeuge als Vertreter für E-Mobilität auf der Straße bereits zum Standard gehören, sieht es in der Luft noch ganz anders aus. Zumindest für große Kerosin-betriebene Jets gibt es noch keine elektrische Alternative. Einen wirklichen Fortschritt in Sachen E-Mobilität gab es bisher nur bei kleinen Flugzeuge mit einem Piloten und maximal einem weiteren Passagier.
Warum? Die Grenzen der E-Mobilität in der Luft liegen bei der Energiemenge und Energiedichte der eingesetzten Batterien. Die Batterien bleiben in der Effizienz hinter herkömmlichem Jet-Treibstoff zurück, welcher schlicht mehr Energie pro Kilo Treibstoff liefern kann. Selbst die beste Batterietechnologie erreicht nur sechs Prozent der Energiedichte von Kerosin – und selbst moderne Batterien schlagen zudem mit einem erheblichen Eigengewicht zu Buche. In der Luftfahrt stellt dies ein ernstes Problem dar: Für Flugzeughersteller und Fluggesellschaften ist das Gewicht bei allen Entscheidungen die wichtigste Erwägung, denn jedes Kilogramm weniger in der Luft bedeutet eine höhere Kraftstoff-Effizienz und zudem geringere Treibhausgas-Emissionen (Fun Fact: Eine Studie aus dem Jahr 2004 schätzt, dass die zunehmende Fettleibigkeit in den USA in den neunziger Jahren dazu führte, dass einheimische Fluggesellschaften Milliarden zusätzliche Kilogramm Kerosin verbrannt haben – ein weiterer Grund, sich gesund zu ernähren!)
Dennoch: Der Einsatz von elektrischen Turbinen ist um 20 bis 30 Prozent effizienter als bei herkömmlichen Kerosin-betriebenen Turbofan-Triebwerken. Es werden bis zu 30 Prozent weniger Kraftstoff verbraucht und so gut wie keine lokalen Emissionen erzeugt. Strom kostet zudem nur etwa ein Zehntel des konventionellen Flugzeugtreibstoffs und kann aus erneuerbaren Quellen bezogen werden – obwohl dieser Faktor nicht als übermäßig grün gewertet werden sollte. Ein weiterer Vorteil: Auch die Wartungskosten sollten deutlich geringer ausfallen als bei Turbofan-Triebwerken.
All diese Faktoren bedeuten eine wünschenswerte Verbesserung des Lebenszyklus‘ von elektronischen Flugzeugen gegenüber herkömmlichen Modellen – auch, wenn die Technologie heute noch einigen Einschränkungen unterliegt.
Natürlich basiert nicht die gesamte Luftfahrt auf einem Jumbo-Jet. Doch selbst wenn der Transport in größerem Maßstab noch mindestens ein Jahrzehnt entfernt ist, könnten sehr viel kleinere Elektroflugzeuge schon bald in der Lage sein, im Verkehr eingesetzt zu werden und beispielsweise Helikopter oder einige Straßenfahrzeuge zu ersetzen.
Hybride und rein elektrische Flugzeuge – der Status Quo
Ein Beispiel für ein elektrisches Flugzeug kommt aus München: Der Lilium Jet ist nicht nur rein elektrisch, sondern kann zudem senkrecht starten und landen.
Dieses Video zeigt vielversprechende Bilder des E-Jets, wurde jedoch sorgfältig überarbeitet, um den Lärm des Flugzeugs zu beseitigen. Dieser dürfte allerdings noch recht erheblich sein, wenn jedoch voraussichtlich weniger als der von Hubschraubern oder kleineren Flugzeugen. Darüber hinaus wird der Jet ohne Passagiere gezeigt und somit ohne weitere 150-200 Kilo entscheidender Fracht, die berücksichtigt werden muss.
Konventionellere rein elektrisch betriebene Flugzeuge, ohne vertikale Landung oder Start, sind bereits von Pipistrel erhältlich, die Bestellungen für mehrere Elektroflugzeuge, einschließlich der Alpha Electro, entgegennehmen. Dieses Flugzeug hat mit voller Batterie eine Flugzeit von etwa einer Stunde, wobei sein Siemens-Motor für eine extrem kurze Startentfernung sorgt, und kann innerhalb von nur 45 Minuten wieder voll aufgeladen werden.
Im Jahr 2015 überquerte Airbus mit dem E-Fan, dem ersten zweistrahligen Elektroflugzeug der Welt, den Ärmelkanal. Er benötigte lediglich 37 Minuten, um die 74 km von Lydd (England) nach Calais (Frankreich) zu überwinden.
(Tatsächlich wollte sich Pipistrel drei Tage vorher bereits der gleichen Herausforderung stellen, verlor dann jedoch die Unterstützung von Siemens, da der Konzern Bedenken zeigte, seinen Motor über Wasser fliegen zu lassen. Viele vermuten, dass ihr Sponsoring des E-Fan-Fluges dabei jedoch eine größere Rolle gespielt hat.)
Boeing beschäftigt eigene Ingenieure mit der Weiterentwicklung der E-Technologie für die Luftfahrt und arbeitet sowohl an rein elektrischen als auch an Hybrid-Flugzeugen. Verwendung findet dabei auch das SUGAR Volt-Konzept, für den Antrieb Batterieleistung und Treibstoff kombiniert, wie dies bei Hybridfahrzeugen wie dem Toyota Prius der Fall ist.
Ein weiteres Interessenfeld in der E-Mobilität ist außerdem der autonome Flug. Kleine, drohnenähnliche Flugzeuge könnten hier beispielsweise eingesetzt werden, um einzelne Menschen schnell zu transportieren.
Wie schnell auch immer die Entwicklung in diesem Sektor vorangeht: Es wird sicherlich noch einige Jahre dauern, bis du deine Stadt auf diese Weise durchqueren kannst. Sicher ist jedoch, dass E-Mobilität in der Zukunft noch eine zusätzliche Dimension haben wird.
Dieser Artikel ist eine Übersetzung von Laura Wagener und erschien zuerst auf unserer englischen Website.
