Bis 2020 soll die Luftfahrt ihre Energieeffizienz enorm steigern. An den Maschinen und am Boden wird deshalb viel unternommen, um wenig zu verbrauchen. Eine Mammutaufgabe bleibt.
Die Luftfahrtbranche steht immer mal wieder am Pranger, werden ihr doch Ressourcenverzehr und Umweltbelastung vorgeworfen. Aus diesen, aber auch aus eigenen handfesten ökonomischen Gründen versuchen die Gesellschaften, den Treibstoffverbrauch zu senken und Abläufe im Flugbetrieb zu optimieren. Bis zum Jahr 2020 soll die Luftfahrt ihre Energieeffizienz jedes Jahr um 1,5 Prozent steigern. Gern wirbt die Branche mit ihrem plakativen Wert von 3,8 Liter Kerosin je Passagier und 100 Kilometer, den die deutschen Gesellschaften derzeit vermelden. 1990 seien es noch 6,3 Liter gewesen, stellt der Bundesverband der Deutschen Luftverkehrswirtschaft heraus.
Interessant ist ein Blick hinter die Kulissen, welche Anstrengungen unternommen werden. Offensichtlich liegt im Fluggerät das meiste Potential, und hier sind wiederum vor allem die Triebwerkhersteller gefordert. Seit Jahrzehnten sind der Fan und die Niederdruckturbine auf einer gemeinsamen Achse montiert. Der Wirkungsgrad des Triebwerks kann jedoch erheblich verbessert werden, wenn diese beiden Elemente in ihrem individuell optimalen Drehzahlbereich arbeiten. Durch ein Getriebe hinter dem Fan erzielen MTU und Pratt &- Whitney nun bemerkenswerte Effizienzsteigerungen, die CO2-Emisionen sollen um 15 Prozent sinken.
Eine Nachrüstung ist möglich, aber teuer
Konstruktiv ist das neue Triebwerk nicht trivial, denn das Getriebe darf sich keinen Ausfall erlauben, es darf nicht verklemmen oder heißlaufen. MTU ist überzeugt, die Technik im Griff zu haben, und die Fluggesellschaften vertrauen ebenfalls darauf. Jedenfalls erweist sich die Airbus A320-Familie mit dem Zusatz „Neo“ (New Engine Option) als Verkaufsschlager. Allein 70 dieser Flugzeuge sind bislang von deutschen Gesellschaften wie Air Berlin oder Lufthansa bestellt worden.
Nach dem Flugzeughersteller Boeing setzt fortan auch der europäische Konkurrent Airbus auf hochgebogene Tragflächenenden, die wahlweise Blended Winglets oder Sharklets genannt werden. Die etwa 2,40 Meter hohen Flügelspitzen reduzieren die Verwirbelungen am Ende der Tragfläche, der Treibstoffverbrauch sinkt um rund 3,5 Prozent. Zum Einsatz kommen sie zunächst am „Arbeitstier“ von Airbus, der A320-Reihe. Weitere Modelle werden vermutlich folgen. Eine Nachrüstung ist möglich, aber teuer.
Neue Werkstoffe wie Carbonfasern ziehen in den Flugzeugbau ein, weil die Gleichung einfach ist: je schwerer das Fluggerät, desto höher der Verbrauch. Aber auch im Bauch wird um Diät gekämpft. Lufthansa Cargo tauscht 5.000 Transportcontainer gegen leichtere aus, die neuen sind aus wabenförmigem Kunststoff statt aus Aluminium und wiegen leer rund 70 statt bisher 82 Kilogramm. Neue Treibstoffe, etwa Biokraftstoffe, werden erprobt, technisch sind sie heute schon einsetzbar, Flugzeugtriebwerke sind gewissermaßen Allesfresser. Weit in die Zukunft reicht indes der Gedanke, Solar- oder Brennstoffzellen für die Energieversorgung von Flugzeugen einzusetzen.
Optimierte Flugrouten sind ein entscheidender Faktor
Das alles nützt freilich wenig, wenn die Einsparungen auf Umwegen wieder verflogen werden. Deshalb sind optimierte Flugrouten ein entscheidender Faktor. Das ist leichter gesagt als getan, denn nicht immer ist der direkte Weg erlaubt. So gilt es zum Beispiel, militärische Sperrgebiete zu respektieren. Satellitenkommunikationssysteme helfen, Lufthansa Cargo hat gerade ihre Flotte mit einem namens Satcom ausgestattet. Damit können auch entlegene Gebiete, in denen gewöhnliche Ortung bislang nicht oder schlecht funktioniert, überflogen werden. Ein Beispiel ist die von Frachtflugzeugen vielbeflogene Strecke zwischen dem chinesischen Guangzhou oder aus Hongkong und dem kasachischen Almaty. Die Flugdauer verringert sich um 30 Minuten.
Auch die Flughäfen arbeiten an ihren Hausaufgaben. In der Erprobung befindet sich ein vierdimensionales Flugroutenmanagementsystem. Damit wird berechnet, welche Zeit etwa für Rollen am Boden oder Gleitflug benötigt wird und wie das Wetter die Abläufe beeinflusst. Der Computer ermittelt daraus den optimalen Startzeitpunkt des Flugzeugs. Warteschleifen am Zielort sollen so vermindert werden.
Manches sticht ins Auge und fällt doch nicht sofort auf: Große Möglichkeiten der Energieeinsparung bietet die Beleuchtung an den Flughäfen. Die ersten haben damit begonnen, ihre herkömmlichen Beleuchtungen durch verbrauchsarme LED (Light Emitting Diodes) zu ersetzen. Die Energieeinsparung betrage rund 80 Prozent, hat ein Versuch am Flughafen Frankfurt ergeben. Dort sowie am Flughafen München erwartet man vom Wechsel zu LED-Lampen eine CO2-Reduktion um mehrere tausend Tonnen im Jahr.
So schön und gut die Technik ist, eine Mammutaufgabe bleibt: Ein einheitlicher europäischer Luftraum, in dem aus 27 verstreuten Flugsicherungen neun Funktionale Luftraumblöcke (Functional Airspace Blocks, FAB) werden sollen. Nur dann lassen sich grenzüberschreitende Direktverbindungen optimal und damit kraftstoffsparend organisieren. Erste Schritte sind erfolgt. Aber bis sich Flugsicherungen, EU-Mitgliedstaaten und Militär einigen, werden noch viele Maschinen ins Land fliegen. Womöglich sind neue Flugzeuge, die wie das Raumschiff Enterprise aussehen und am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt erdacht werden, schneller am Start als eine politische Einigung.