{"id":1677655,"date":"2022-10-11T11:01:21","date_gmt":"2022-10-11T10:01:21","guid":{"rendered":"https:\/\/www.pressenza.com\/?p=1677655"},"modified":"2022-10-11T11:01:21","modified_gmt":"2022-10-11T10:01:21","slug":"elektrische-luftfahrt-noch-sind-die-batterien-zu-schwer","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.pressenza.com\/de\/2022\/10\/elektrische-luftfahrt-noch-sind-die-batterien-zu-schwer\/","title":{"rendered":"Elektrische Luftfahrt: Noch sind die Batterien zu schwer"},"content":{"rendered":"
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Bald d\u00fcrfte es elektrische Kurzfl\u00fcge geben. Die Luftfahrtsingenieurin G\u00f6k\u00e7in \u00c7\u0131nar im Interview.<\/strong><\/p>\n

Jo Adetunji f\u00fcr die Online-Zeitung INFOsperber<\/a><\/em><\/p>\n<\/div>\n

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psi.<\/em>\u00a0Dieses Interview erschien zuerst am 19. September 2022 bei\u00a0The Conversation.<\/a>\u00a0Infosperber hat es im Rahmen der Creative Commons-Lizenz \u00fcbersetzt.<\/em><\/p>\n

Elektroflugzeuge m\u00f6gen futuristisch erscheinen, aber zumindest f\u00fcr kurze Strecken d\u00fcrften sie bald eingesetzt werden.<\/em>\u00a0Zweisitzige Velis Electros schwirren bereits leise\u00a0durch Europa<\/a>,\u00a0elektrische Wasserflugzeuge<\/a>\u00a0werden in British Columbia getestet, und gr\u00f6ssere Flugzeuge sind im Kommen.\u00a0Air Canada\u00a0<\/a>k\u00fcndigte am 15. September 2022 den Kauf von 30 Elektro-Hybrid-Regionalflugzeugen des schwedischen Unternehmens Heart Aerospace an, das sein 30-sitziges Flugzeug bis 2028 in Betrieb nehmen will. Analysten des U.S. National Renewable Energy Lab stellen fest, dass das\u00a0erste hybrid-elektrische 50- bis 70-sitzige Pendlerflugzeug\u00a0<\/a>nicht lange danach\u00a0fertig sein k\u00f6nnte<\/a>. In den 2030er Jahren, so sagen sie, k\u00f6nnte die elektrische Luftfahrt wirklich abheben.<\/em><\/p>\n

Etwa 3 Prozent der weltweiten Emissionen stammen heute aus dem Luftverkehr, und da mit dem Bev\u00f6lkerungswachstum mehr Passagiere und Fl\u00fcge erwartet werden, k\u00f6nnte der Luftverkehr bis 2050\u00a0drei- bis f\u00fcnfmal\u00a0<\/a>mehr Kohlendioxidemissionen verursachen als vor der COVID-19-Pandemie.<\/em><\/p>\n

Die Luft- und Raumfahrtingenieurin und Assistenzprofessorin\u00a0G\u00f6k\u00e7in \u00c7\u0131nar\u00a0<\/a>entwickelt an der University of Michigan nachhaltige Luftfahrtkonzepte, darunter Hybrid-Elektroflugzeuge und Wasserstoff als Kraftstoff. The Conversation befragte sie zu den wichtigsten M\u00f6glichkeiten, die Emissionen in der Luftfahrt zu senken, und zur Entwicklung von Technologien wie Elektrifizierung und Wasserstoff<\/em>.<\/p>\n

Warum ist es so schwierig, die Luftfahrt zu elektrifizieren?<\/strong><\/p>\n

Flugzeuge geh\u00f6ren zu den komplexesten Fahrzeugen \u00fcberhaupt, aber das gr\u00f6sste Problem bei ihrer Elektrifizierung ist das Gewicht der Batterien.<\/p>\n

W\u00fcrde man versuchen, eine 737 mit den heutigen Batterien vollst\u00e4ndig zu elektrifizieren, m\u00fcsste man alle Passagiere und die Fracht herausnehmen und den Platz mit Batterien f\u00fcllen, nur um eine Stunde lang zu fliegen.<\/p>\n

Flugzeugtreibstoff kann im Vergleich zu Batterien etwa 50 Mal mehr Energie pro Masseneinheit speichern. Man kann also 1 Pfund Kerosin oder 50 Pfund Batterien verwenden. Um diese L\u00fccke zu schliessen, m\u00fcssen wir entweder Lithium-Ionen-Batterien leichter machen oder neue Batterien entwickeln, die mehr Energie speichern. Neue Batterien werden derzeit entwickelt, sie sind aber noch nicht f\u00fcr Flugzeuge geeignet. Eine elektrische Alternative sind Hybride.<\/p>\n

Auch wenn wir vielleicht nicht in der Lage sind, eine 737 vollst\u00e4ndig zu elektrifizieren, k\u00f6nnen wir durch den Einsatz von Hybrid-Antriebssystemen in gr\u00f6sseren Flugzeugen den Treibstoffverbrauch reduzieren. Wir versuchen, dies kurzfristig zu erreichen, mit einem Ziel f\u00fcr 2030\u20132035 f\u00fcr kleinere Regionalflugzeuge. Je weniger Treibstoff w\u00e4hrend des Fluges verbrannt wird, desto weniger Treibhausgasemissionen entstehen.<\/p>\n

Wie tr\u00e4gt die Hybridluftfahrt zur Verringerung der Emissionen bei?<\/strong><\/p>\n

Hybrid-Elektroflugzeuge sind \u00e4hnlich wie Hybrid-Elektroautos, da sie eine Kombination aus Batterien und Flugkraftstoff verwenden. Das Problem ist, dass es in keiner anderen Branche die Gewichtsbeschr\u00e4nkungen der Luft- und Raumfahrtindustrie gibt. Deshalb m\u00fcssen wir uns sehr genau \u00fcberlegen, wie und in welchem Umfang wir das Antriebssystem hybridisieren.<\/p>\n

Der Einsatz von Batterien zur Energieunterst\u00fctzung beim Start und im Steigflug ist eine vielversprechende Option. Das Rollen zur Startbahn mit reinem Elektroantrieb k\u00f6nnte ebenfalls eine betr\u00e4chtliche Menge Treibstoff einsparen und die lokalen Emissionen an Flugh\u00e4fen reduzieren. Es gibt einen kritischen Punkt zwischen dem zus\u00e4tzlichen Gewicht der Batterie und der Menge an Strom, die man verwenden kann, um einen Netto-Kraftstoffvorteil zu erzielen. Dieses Optimierungsproblem steht im Mittelpunkt meiner Forschung.<\/p>\n

Hybride w\u00fcrden w\u00e4hrend des Fluges immer noch Treibstoff verbrauchen. Aber es k\u00f6nnte deutlich weniger sein, als wenn man sich ausschliesslich auf Kerosin verliesse.
\nIch sehe die Hybridisierung als mittelfristige Option f\u00fcr gr\u00f6ssere Jets, aber als kurzfristige L\u00f6sung f\u00fcr Regionalflugzeuge.<\/p>\n

In den Jahren 2030 bis 2035 konzentrieren wir uns auf Hybrid-Turboprop-Flugzeuge, typischerweise Regionalflugzeuge mit 50 bis 80 Passagieren oder f\u00fcr den Frachtverkehr. Diese Hybride k\u00f6nnten den Treibstoffverbrauch um etwa 10 Prozent senken.<\/p>\n

Mit Elektro-Hybridflugzeugen k\u00f6nnten die Fluggesellschaften auch mehr Regionalflugh\u00e4fen nutzen, wodurch sich die \u00dcberlastung und die Zeit, die gr\u00f6ssere Flugzeuge im Leerlauf auf der Startbahn verbringen, verringern w\u00fcrden.<\/p>\n

Was erwarten Sie in n\u00e4chster Zeit von der nachhaltigen Luftfahrt?<\/strong><\/p>\n

Kurzfristig werden wir einen verst\u00e4rkten Einsatz nachhaltiger Flugkraftstoffe (SAF) sehen. Bei den heutigen Triebwerken kann man nachhaltigen Flugkraftstoff in denselben Tank kippen und verbrennen. Kraftstoffe aus Mais, Algen, \u00d6lsaaten und anderen Fetten werden bereits verwendet.<\/p>\n

Nachhaltige Flugkraftstoffe k\u00f6nnen die Netto-Kohlendioxidemissionen eines Flugzeugs um etwa 80 Prozent reduzieren, aber das Angebot ist begrenzt, und die Verwendung von mehr Biomasse f\u00fcr Kraftstoff k\u00f6nnte mit der Nahrungsmittelproduktion konkurrieren und zur Abholzung von W\u00e4ldern f\u00fchren.<\/p>\n

Eine zweite M\u00f6glichkeit ist die Verwendung synthetischer nachhaltiger Flugkraftstoffe, bei der Kohlenstoff aus der Luft oder anderen industriellen Prozessen abgeschieden und mit Wasserstoff synthetisiert wird. Dies ist jedoch ein komplexer und kostspieliger Prozess, der noch nicht in grossem Massstab durchgef\u00fchrt werden kann.<\/p>\n

Die Fluggesellschaften k\u00f6nnen ihren Betrieb auch kurzfristig optimieren, zum Beispiel indem sie ihre Flugrouten so planen, dass sie nicht mit fast leeren Flugzeugen fliegen. Auch das kann die Emissionen reduzieren.<\/p>\n

Ist Wasserstoff eine Option f\u00fcr die Luftfahrt?<\/strong><\/p>\n

Wasserstoff als Kraftstoff gibt es schon sehr lange, und wenn es sich um gr\u00fcnen Wasserstoff handelt \u2013 der mit Wasser und Elektrolyse aus erneuerbaren Energien hergestellt wird \u2013 entsteht kein Kohlendioxid. Ausserdem kann er mehr Energie pro Masseneinheit speichern als Batterien.<\/p>\n

Es gibt zwei M\u00f6glichkeiten, Wasserstoff in einem Flugzeug zu verwenden: entweder anstelle von regul\u00e4rem D\u00fcsentreibstoff in einem Triebwerk oder in Kombination mit Sauerstoff zum Betrieb von Wasserstoff-Brennstoffzellen, die dann Strom f\u00fcr den Antrieb des Flugzeugs erzeugen.<\/p>\n

Das Problem ist das Volumen \u2013 Wasserstoffgas braucht viel Platz. Deshalb suchen die Ingenieure nach Methoden, wie man ihn sehr k\u00fchl halten kann, damit er als Fl\u00fcssigkeit gespeichert werden kann, bis er als Gas verbrannt wird. Wasserstoff braucht immer noch mehr Platz als Kerosin, und die Lagertanks sind schwer, so dass noch an der Lagerung, Handhabung und Verteilung in Flugzeugen geforscht wird.<\/p>\n

Airbus forscht intensiv an der Wasserstoffverbrennung mit modifizierten Gasturbinentriebwerken auf der A380-Plattform und will bis 2025 \u00fcber eine ausgereifte Technologie verf\u00fcgen. Die australische Fluggesellschaft Rex will in den n\u00e4chsten Jahren mit der Erprobung eines 34-sitzigen, wasserstoffelektrischen Flugzeugs f\u00fcr Kurzstrecken beginnen. Aufgrund der Vielfalt der M\u00f6glichkeiten sehe ich Wasserstoffantrieb als eine der Schl\u00fcsseltechnologien f\u00fcr eine nachhaltige Luftfahrt.<\/p>\n

Werden diese Technologien in der Lage sein, die Ziele der Luftfahrtindustrie bei der Reduzierung der Emissionen zu erreichen?<\/strong><\/p>\n

Das Problem mit den Emissionen im Luftverkehr ist nicht das derzeitige Niveau, sondern die Bef\u00fcrchtung, dass die Emissionen bei steigender Nachfrage rasch zunehmen werden. Bis 2050 k\u00f6nnten die Kohlendioxidemissionen des Luftverkehrs drei- bis f\u00fcnfmal so hoch sein wie vor der Pandemie.
\nDie Internationale Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO), eine Einrichtung der Vereinten Nationen, legt die Ziele der Branche im Allgemeinen fest und pr\u00fcft, was machbar ist und wie der Luftverkehr die Grenzen verschieben kann.<\/p>\n

Ihr langfristiges Ziel ist es, die Netto-Kohlendioxidemissionen bis 2050 um 50 Prozent gegen\u00fcber dem Stand von 2005 zu senken. Um dieses Ziel zu erreichen, ist ein Mix aus verschiedenen Technologien und Optimierungen erforderlich. Ich weiss nicht, ob wir dieses Ziel bis 2050 erreichen k\u00f6nnen, aber ich glaube, dass wir alles tun m\u00fcssen, um die Luftfahrt der Zukunft umweltvertr\u00e4glich zu gestalten.<\/p>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

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