In den vergangenen Jahrzehnten sind die Emissionen der Luftfahrt pro Passagier und 100 Kilometer kontinuierlich gesunken. Weiteres Potenzial zur Emissionsreduktion versprechen neue Flugzeugkonzepte beispielsweise aus den DLR-Projekten EXACT (Exploration of Electric Aircraft Concepts and Technologies) und KuuL (Klimafreundlicher ultra-effizienter Langstreckenflug). Die Vision des DLR ist eine klimaverträgliche Luftfahrt.
Klimaoptimierte Flugrouten bieten eine vergleichsweise schnell verfügbare Perspektive.
Die klimaneutrale Luftfahrt der Zukunft benötigt hocheffiziente Flugzeugkonfigurationen und ein intelligenten Mix emissionsarmer Antriebskonzepte.
Durch Virtualisierung von Entwicklung und Zulassung kann die Innovationsgeschwindigkeit um den Faktor zwei beschleunigt und eine schnellere Marktverfügbarkeit neuer Technologien ermöglicht werden.
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat seine Luftfahrtstrategie für das klimaverträgliche Fliegen fertiggestellt. Die Strategie beschreibt Lösungsvorschläge zur Reduzierung des Einflusses der Luftfahrt auf das Klima im Einklang mit den Zielen des europäischen Green Deal. Sie berücksichtigt dabei sowohl die CO2-, als auch die Nicht-CO2-Effekte. Besonders in der Vermeidung der Nicht-CO2-Emissionen liegt ein großes Potenzial, die Klimawirkung des Flugverkehrs vergleichsweise schnell zu reduzieren – vor allem durch geeignete Flugrouten. Die DLR-Luftfahrtstrategie zeichnet den Weg hin zur klimaverträglichen Luftfahrt bis zur Mitte des Jahrhunderts. Dafür forscht das DLR technologieoffen zusammen mit der nationalen und internationalen Luftfahrtindustrie und -forschung im gesamten Spektrum: von Flugzeugkonzepten und -komponenten über emissionsarme Antriebslösungen im Zusammenspiel mit nachhaltigen Energieträgern bis hin zu klimawirkungsoptimierten Flugrouten und regulativen Maßnahmen.
„Rund die Hälfte der Klimawirkung des Luftverkehrs sind auf Nicht-CO2-Effekte zurückzuführen. Kondensstreifen und daraus resultierende Kondensstreifen-Zirren sind dabei der bedeutendste Faktor“, erklärt DLR-Bereichsvorstand Luftfahrt Dr. Markus Fischer. „Klimaoptimierte Flugrouten sind ein vielversprechender Weg, um die Nicht-CO2-Effekte zu reduzieren. Dafür ist in den nächsten Jahren die kommerzielle Umsetzbarkeit und Wirksamkeit solcher Flugrouten nachzuweisen. Eine zunehmende Automatisierung und Standardisierung im Flugzeug, im Luftverkehrsmanagement und in der Flugführung werden nötig sein. Zudem brauchen wir die politischen Rahmenbedingungen für die neuen Verfahren.“
Auf dem Weg zur klimaverträglichen Luftfahrt liegt erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Die Luftfahrtstrategie des DLR zeigt insgesamt, welche Entwicklungsherausforderungen zu meistern sind: Der Energiebedarf kommender Flugzeuge muss bis zum Jahr 2050 auf mindestens die Hälfte verringert werden. Dafür notwendig sind Technologien zur Reduktion des aerodynamischen Widerstands und des Gesamtgewichts gemeinsam mit innovativen Systemarchitekturen. Neben neuen Flugzeugkonfigurationen wird ein intelligenter Mix aus emissionsarmen Antriebskonzepten in Verbindung mit nachhaltigen Energieträgern benötigt. Klein- und Regionalflugzeuge können zukünftig batterie- und hybridelektrisch abheben, Kurzstreckenflugzeuge mit Wasserstoff als Energieträger unterwegs sein und auf der Mittel- bis Langstrecke kommen nachhaltige Brennstoffe in Verbindung mit hocheffizienten Fluggasturbinen zum Einsatz.
Durch die zunehmend simulationsbasierte Entwicklung, Qualifikation und Zulassung von Flugzeugen kann die Innovationsgeschwindigkeit um den Faktor zwei beschleunigt, das Entwicklungsrisiko gesenkt und eine schnellere Marktverfügbarkeit innovativer Technologien ermöglicht werden.
Das DLR verfügt mit seinen 54 Forschungsinstituten über alle Kompetenzen und Ressourcen, um zusammen mit seinen Partnern das gesamte Lufttransportsystem zu entwickeln und zu bewerten. Insbesondere die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen den Schwerpunkten Luftfahrt, Raumfahrt sowie Energie und Verkehr ist in Europa einzigartig und Voraussetzung für die Gestaltung einer klimaverträglichen Luftfahrt der Zukunft.
