Zukunftsszenarien für die Luftfahrt auf DLR-Symposium
- Wirtschaftliche Tragfähigkeit von Innovationen für klimaverträgliches Fliegen
- Prognosen zur Entwicklung des globalen Luftverkehrs bis 2070
- Klimawirkung zukünftiger Flugzeugtechnologien
DLR-Symposium "Architecting Future Aviation"
Anfang April nahm das DLR-Institut für Luftverkehr am Symposium "Architecting Future Aviation" am Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung (ZAL) in Hamburg teil. Ausgerichtet vom DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt diente die Veranstaltung als Plattform für den interdisziplinären Austausch zu den Herausforderungen und Möglichkeiten des klimaverträglichen Fliegens. Auf dem internationalen Symposium wurden erstmals die DLR-Leuchtturmprojekte EXACT und ALICIA gemeinsam präsentiert, die eine wissenschaftliche Grundlage für nachhaltige Luftfahrttechnologien liefern.
EXACT entwirft und analysiert technologische Entwicklungspfade und deren Auswirkungen auf Wirtschaftlichkeit und Emissionen. ALICIA befasst sich mit der Bewertung neuer, alternativer Flugzeugtechnologien und untersucht Anforderungen an Infrastruktur, Betrieb und Regulierung.
Nachhaltige Flugzeugtechnologien im Fokus
Das Team des DLR-Instituts für Luftverkehr präsentierte auf dem Symposium zentrale Forschungsthemen des Instituts. Diskutiert wurden unter anderem wirtschaftliche und regulatorische Rahmenbedingungen für alternative Antriebskonzepte, Emissionsentwicklungen und Infrastrukturanforderungen sowie strategische Pfade für eine nachhaltige Transformation der Luftfahrt. Ein gemeinsamer Vortrag mit dem DLR-Institut für Instandhaltung und Modifikation beleuchtete die Wettbewerbsfähigkeit einer nachhaltigen Luftfahrt.
Die Rolle der Energiepreise
Ein zentrales Thema war die Volatilität zukünftiger Energie- und CO2-Preise und deren Auswirkungen auf die Betriebskosten verschiedener Flugzeugtypen. In Modellrechnungen wurde untersucht, wie sich unterschiedliche politische Instrumente, wie etwa CORSIA, der EU-Emissionshandel oder die Verpflichtung zur Beimischung von nachhaltigen Kraftstoffen (ReFuelEU Aviation) auf die Wirtschaftlichkeit neuer Flugzeugtechnologien auswirken können.1 Diese ökonomischen Rahmenbedingungen sind wichtig für künftige Investitionen in neue Antriebssysteme.
Elektrifizierung der Luftfahrt
Durch den möglichen Hochlauf von Plug-in-Hybrid-Elektroflugzeugen (PHEA) wird ein zusätzlicher Strombedarf im Flughafenbetrieb erwartet. Eine Fallstudie für den Hamburger Flughafen prognostiziert einen Gesamtstromverbrauch des Flughafens von bis zu 700 GWh pro Jahr bis 2050 – etwa das Siebenfache des heutigen Bedarfs.2 Diese Entwicklung erfordert nicht nur eine Ausweitung der Energieversorgung, sondern auch gezielte Anpassungen der Flughafeninfrastruktur, etwa der Ladeinfrastruktur, Energiespeicherung und Netzstabilität.
Globale Luftverkehrsprognose
Bis 2070 könnte sich das globale Luftverkehrsaufkommen – gemessen in Revenue Passenger Kilometers (RPK) – vervierfachen.3 Diese Entwicklung stellt die Luftfahrtbranche vor die Herausforderung, Wachstum mit Klimazielen zu vereinbaren. Das DLR-Institut für Luftverkehr analysiert mit systemdynamischen Modellen, wie sich unter anderem Passagiernachfrage, Flugzeugflottenstruktur und Flugfrequenzen künftig entwickeln könnten. Dabei werden verschiedene Zukunftsszenarien verglichen, um umwelt- und wirtschaftspolitische Handlungsoptionen aufzuzeigen.
Klimawirkung von neuen Flugzeugtechnologien
Untersucht wurden zudem die künftigen Emissionen des kommerziellen Luftverkehrs und deren Einfluss auf das Klima, insbesondere die durch die Luftfahrt verursachten globalen Temperaturänderungen. Dabei werden bestehende Flugzeugmodelle mit verbesserten oder neuartigen Flugzeugkonzepten vergleichen, um deren potenziellen Beitrag zur Reduktion von CO₂-Emissionen und insbesondere Nicht-CO2-Effekten zu bewerten.4 Ziel ist es, die Klimavorteile zukünftiger Technologien besser zu verstehen und deren Einfluss auf die Umwelt zu quantifizieren.
1 J. Ramm (DLR-Institut für Instandhaltung und Modifikation), W. Grimme (DLR-Institut für Luftverkehr), „The Impacts of Future Energy Prices and Climate Regulations on the Ranking of Aircraft Technologies“, Symposium Architecting Future Aviation 2025, Hamburg, Deutschland.
2 D. Plesch, W. Grimme (DLR-Institut für Luftverkehr), „Airport and Energy Infrastructure Requirements for Charging Plug-in-Hybrid-Electric Aircraft (PHEA)“, Symposium Architecting Future Aviation 2025, Hamburg, Deutschland.
3 M. Kühlen, Dr. F. Baier (DLR-Institut für Luftverkehr), „Global Impact Assessment: Air Traffic Forecast & Operating Scenarios“, Symposium Architecting Future Aviation 2025, Hamburg, Deutschland.
4 M. Clococeanu (DLR-Institut für Luftverkehr), Dr. K. Dahlmann (DLR-Institut für Physik der Atmosphäre), „Global Impact Assessment: Emissions and Climate Impact of Flight Operations“, Symposium Architecting Future Aviation 2025, Hamburg, Deutschland.