Besser fliegen

Gegen das Jahr 2030 dürften doppelt so viele Flugzeuge wie heute unterwegs sein. Weltweit wird deshalb in riesigen Projekten an der nachhaltigen Zukunft der Luftfahrt geforscht. Schweizer Entwicklungen spielen eine wichtige Rolle.

Fliegen ist kein Luxus mehr. Immer mehr Menschen heben ab. Weil es praktisch ist, günstig, effizient, bequem. Aber leider nicht umweltfreundlich. Aktuell trägt der Luftverkehr zwar «nur» zwei Prozent zur globalen CO2-Emission bei. Aber: Die weltweite Flugzeugflotte wird laut Schätzungen stark zunehmen, um den künftigen Bedarf an Flugreisen decken zu können. Die Experten vom Advisory Council for Aeronautics Research in Europe sind fordern deshalb, dass Fliegen erheblich umweltfreundlicher werden muss. In Leitlinien, die sie für die europäische Luftfahrtindustrie erarbeitet haben, fordern sie bis 2020 eine Halbierung der Kohlendioxid- und Lärmemissionen gegenüber 2000; der Ausstoss von Stickoxiden soll gar um 80 Prozent reduziert werden.

Rückkehr des Propellers
Doch wie kann die Fliegerei umweltfreundlicher werden? Laut Jürg Wildi von der Ruag Aviation mit Sitz in Emmen (LU) ist die erzeugte Schadstoffmenge direkt an den Treibstoffverbrauch gekoppelt. «Beim Flugzeug geht es im Wesentlichen darum, den Luftwiderstand zu reduzieren, leichter zu werden und mit effizienteren Triebwerken zu fliegen.»
Ruag Aviation entwickelt derzeit aerodynamische Konzepte für Rumpfhinterteile, die auch mit neuartigen Triebwerken ausgerüstet werden könnten. Solche gelten laut Experten als Schlüssel zur Treibstoffeinsparung. «Bezüglich Effizienz schneidet der Propeller sehr gut ab, doch leider liegt der optimale Betriebspunkt von Propellern und offenen Rotoren bei etwas kleineren Fluggeschwindigkeiten als jener von herkömmlichen Strahltriebwerken», so Wildi.
Dennoch könnte in 10 bis 15 Jahren die Ummantelung des Triebwerks wegfallen. So genannte «Open Fan»-Triebwerke sind dem Propeller ähnlich und weisen zwei gegenläufige Rotoren mit je etwa einem Dutzend geschwungenen Schaufeln auf. Im Windkanal testet Ruag Aviation derzeit zusammen mit Boeing und Rolls Royce dieses Triebwerk der Zukunft.

Leichtigkeit des Reisens
Auf die Leichtigkeit setzt Lantal Textiles: Das Unternehmen aus Langenthal (BE) hat als Weltneuheit vollständig pneumatische Sitzkissen entwickelt. Seit Frühling 2009 werden diese nach und nach in die Sitze der Langstreckenflotte der Fluggesellschaft Swiss integriert. Demnächst soll mit der Lufthansa der zweite Grosskunde folgen. Die Luftkissen sind sehr komfortabel: Luftgefüllte Kammern ersetzen den herkömmlichen Schaumstoff, so dass Reisende den Härtegrad des Sitzes je nach persönlicher Vorliebe individuell anpassen können (von der integrierten Massagefunktion ganz zu schweigen). Die Luftkissen bieten aber vor allem auch wortwörtlich gewichtige Vorteile für die Umwelt: Sie sind viel leichter. Durch die Gewichtseinsparung wird der Kerosinverbrauch entscheidend gesenkt, ergo der CO2-Ausstoss von Flugzeugen. Dass die Airlines Geld sparen, weil sie weniger Treibstoff kaufen müssen, macht daraus eine Win-Win-Situation.

Solare Impulse
Auch Bertrand Piccard und André Borschberg sind von den Luftkissen überzeugt. Wenn die beiden 2014 mit ihrem ambitioniertes Projekt «Solar Impulse» zur geplanten Weltumrundung mit einem Solarflugzeug starten, werden im Cockpit pneumatischen Sitzkissen aus Langenthal installiert sein. Die Flugbranche wird gebannt zusehen. Nicht nur wegen der Sitze. Sondern weil «Solar Impulse» aufzeigen soll, dass auch sehr lange Flugreisen ohne Kerosin und alleine mit Sonnenenergie möglich sind.
Dahinter steckt ein revolutionäres Konzept. Mit seiner gigantischen Spannweite, die der eines Airbus A340 entspricht, und seinem gleichzeitig sehr geringen Gewicht, verfügt der Prototyp von «Solar Impulse» über bisher unerreichte konstruktive und aerodynamische Eigenschaften und bewegt sich deshalb in einem noch unerforschten Flugleistungsbereich. Die Struktur aus Kohlefasern, die Antriebskette, die Bordinstrumente: Alles wurde erdacht und geplant, um sowohl Energie einzusparen, den harten Umgebungsbedingungen für Material und Pilot in grosser Höhe standzuhalten und die hohen Anforderungen an Gewicht und Luftwiderstand zu berücksichtigen. Kurz: Diese Flugzeug ist ein fliegendes wissenschaftliches Experiment, das den technologischen Entwicklungen in der Airline-Industrie einen gewaltigen «grünen» Schub verleihen kann.

*Manuel Martin ist Mitarbeiter beim Portal CH-Forschung.ch