Bewertung technologischer Innovationen für eine nachhaltige Luftfahrt
Clean Sky 2 Technology Evaluator
Potentiale von technischen Innovationen der europäischen Luftfahrtforschung (Symbolbild)
Der Clean Sky 2 Technology Evaluator ist ein zentrales Instrument des europäischen Forschungsprogramms Clean Sky 2. Er analysiert neue Flugzeugtechnologien und bewertet deren Auswirkungen auf Umwelt, Wirtschaft und Gesellschaft. Die Ergebnisse zeigen Wege zu einer klimaverträglichen und wettbewerbsfähigen Luftfahrtindustrie auf.
Die Luftfahrtindustrie steht vor der Herausforderung, ihre Umweltbilanz erheblich zu verbessern, um den Anforderungen der europäischen Klimaziele gerecht zu werden. Die Entwicklung und Implementierung neuer Technologien spielen dabei eine zentrale Rolle. Um sicherzustellen, dass diese Innovationen sowohl ökologisch als auch ökonomisch effektiv sind, bedarf es fundierter Bewertungsmethoden.
Clean Sky 2 Technology Evaluator: Ein Werkzeug für die Zukunft der Luftfahrt
Der Clean Sky 2 Technology Evaluator (TE) ist ein innovatives Bewertungsinstrument innerhalb des größten europäischen Luftfahrtforschungsprogramms Clean Sky 2. Das Programm Clean Sky 2 verfolgt die Vision einer klimaverträglichen und leiseren Luftfahrt, basierend auf den Zielen der europäischen Flightpath-2050-Strategie. Der Technology Evaluator bewertet aus ganzheitlicher Perspektive die Ergebnisse des Programms und stellt sicher, dass diese Innovationen nicht nur die Klimawirkung des Luftverkehrs reduzieren, sondern auch technisch machbar, wirtschaftlich tragfähig und gesellschaftlich akzeptiert sind.
Unter der Leitung des Instituts für Luftverkehr des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) untersucht dieses Instrument, ob neue Flugzeugtechnologien die Clean Sky 2-Ziele zur Reduzierung von CO2- und Stickoxidmissionen (NOx ) sowie Lärm erfüllen und welche sozioökonomischen Vorteile sie bieten. Ziel ist es, die Entscheidungsgrundlage für Akteure in der Luftfahrt zu verbessern und damit den Weg in eine klimaverträgliche Zukunft des Luftverkehrs zu ebnen.
Der Technology Evaluator ist Teil von Clean Sky 2, einem Konsortium aus über 200 Partnern, darunter führende Luftfahrtunternehmen, Universitäten und Forschungseinrichtungen. Das DLR hat eine Schlüsselrolle in der Koordination und Analyse der Ergebnisse des Technology Evaluators. Die Arbeit von Clean Sky 2 wird im Nachfolgeprogramm Clean Aviation fortgeführt.
Wie werden die technologischen Innovationen bewertet?
Der Technology Evaluator ist ein multidisziplinäres Analysewerkzeug, das Technologien unter Berücksichtigung ihrer Wechselwirkungen mit dem Luftverkehrssystem bewertet. Der Evaluationsprozess basiert auf simulationsbasierten Analysen und Modellierungen.
Die Ergebnisse werden mit Blick auf Emissionen, wirtschaftliche Effizienz, gesellschaftliche Effekte und technische Umsetzbarkeit analysiert. Dabei wird auch berücksichtigt, wie sich die Technologie in bestehende und zukünftige Infrastrukturanforderungen integriert. Die Analyse bezieht das künftige Wachstum des Luftverkehrs ein, um die Auswirkungen zu prognostizieren und den Beitrag der neuen Technologien zu berechnen.
Datenintegration: Der Technology Evaluator stützt sich auf eine breite Datengrundlage, die technische Parameter, Emissionswerte, wirtschaftliche Kennzahlen und systemische Wechselwirkungen umfasst. Die Daten werden unter anderem von Luftfahrtunternehmen im Clean Sky 2-Konsortium zur Verfügung gestellt.
Simulation und Modellierung: Mithilfe fortschrittlicher Simulationsmethoden werden die Auswirkungen neuer Flugzeugtypen mit Clean Sky 2-Technologie untersucht, darunter Mainliner, Regionalflugzeuge, Business Jets, Hubschrauber und Kleinflugzeuge. Diese Modelle berücksichtigen verschiedene Szenarien, wie etwa zukünftige Regulierungsstandards, künftiges Marktwachstum und veränderte Verkehrsströme. Die Modellierung erfolgt in praxisnahen Anwendungsfällen auf mehreren Ebenen, von der Flugzeugsmissions- und Flughafenebene bis hin zur Systemebene des gesamten Luftverkehrs.
Missions-/Vehikelebene: Vergleich von Clean Sky 2-Konzept- und Referenzflugzeugen für ausgewählte Missionen. Ziel ist die Bewertung von CO₂-, NOx- und Lärmreduktion.
Flughafenebene: Untersuchung der Auswirkungen auf repräsentative Flughäfen bis 2050, einschließlich Lärmbelastung. Dabei wird ein typischer Tagesablauf für das Referenzjahr 2014 ohne Clean Sky 2-Flugzeugtechnologien mit künftigen Tagesabläufen bis 2050 mit einer Clean Sky 2-Flotte verglichen.
Globale Ebene bzw. Flottenebene (Luftverkehrssystem): Szenarioanalysen, Prognosen und Simulationen zur quantitativen Bewertung der Umweltauswirkungen eines Flottenaustauschs und zur Abschätzung des Beitrags neuer Technologien auf Ökologie, Ökonomie, Arbeitsplätze und Konnektivität bzw. Vehikelproduktivität. Dabei wird untersucht, wie sich eine bestehende Generation von Flugzeugen über ihren gesamten Lebenszyklus verhält und was passiert, wenn diese durch Flugzeuge mit Clean Sky 2-Technologien ersetzt werden. Dazu wird eine Referenzflotte aus dem Jahr 2014 mit einer Flotte verglichen, die innovative Technologien aus dem Clean Sky 2-Forschungsprogramm nutzt.
Langfristige Effekte: Der prognostizierte Anstieg der CO₂-Emissionen im Luftverkehr bis 2050 könnte durch die Einführung der technologischen Clean Sky 2-Innovationen von 43 % auf 23 % begrenzt werden. In Kombination mit weiteren Innovationen wie Wasserstoffantrieb und nachhaltigen Kraftstoffen könnte langfristig eine nahezu klimaneutrale Luftfahrt erreicht werden.
Umweltwirkung:
CO₂-Reduktion: Durch den Einsatz von Clean Sky 2-Technologien kann der CO₂-Ausstoß pro Sitzkilometer je nach Flugzeugtyp um bis zu 32,5 % gesenkt werden.
NOx-Reduktion: Die Emission von Stickoxiden kann um bis zu 60 % reduziert werden.
Lärmreduzierung: Die verbesserten Technologien ermöglichen eine Verringerung der Lärmbelastung um bis zu 44 % (gemessen in Averaged Perceived Sound Volume Reduction, EPNLdB).
Sozioökonomische Effekte: Die europäische Luftfahrtindustrie könnte durch den entsprechenden technologischen Fortschritt bis 2050 einen Beschäftigungs- und Wertschöpfungsanstieg von bis zu 40 % verzeichnen.
Zusammenfassung und Ausblick
Clean Sky 2 Technology Evaluator – Bewertung technologischer Innovationen für eine nachhaltige Luftfahrt
Zukunftsperspektiven für eine klimafreundliche Luftfahrt
Mit der Entwicklung und dem Einsatz des Technology Evaluators steht der Luftfahrtindustrie ein wertvolles Instrument zur Verfügung, um technologische Innovationen zielgerichtet zu bewerten. Dies trägt dazu bei, die ambitionierten Ziele zur CO₂-Reduktion im Luftverkehr zu erreichen und eine nachhaltige Transformation des Sektors voranzutreiben.
