Luftfahrttechnik reduziert CO2-Emissionen des Flugverkehrs
Der grüne Schimmer am Horizont der Luftfahrt
Ob Flugrouten, die durch Big Data optimiert werden, oder 3D-Druck – die Luftfahrt öffnet sich für neue Technologien, um ihre Effizienz zu steigern und die Umwelt zu schonen.
Ein Jahrhundert, nachdem die Brüder Wright mit dem ersten motorbetriebenen Flug in die Geschichtsbücher eingegangen sind, transportieren Flugzeuge heute jedes Jahr 3,6 Milliarden Fluggäste und 60 Millionen Tonnen Fracht.
Gleichzeitig sind sie auch für den Ausstoss von 781 Millionen Tonnen Kohlendioxid verantwortlich – 12 Prozent der Gesamtemissionen des Verkehrssektors. Und nach Schätzungen der Organisation Erdöl exportierender Länder (OPEC) werden die weltweiten Fluggesellschaften der Erdölkonsument sein, dessen Verbrauch in den kommenden zwei Jahrzehnten am stärksten wachsen wird.
Die Branche effizienter und umweltfreundlicher zu machen, ist deshalb ein zentrales Ziel. Doch das wird keine leichte Aufgabe, meint Fabrice Villaumé, Direktor für Strategie und Innovation bei der Airbus-Tochter NAVBLUE.
„Die Luftfahrtbranche scheut sich von Natur aus vor Risiken. Wir mögen keine Risiken, denn Sicherheit hat bei uns oberste Priorität. Wie soll man in einer Branche, die so risikoscheu ist, als Unternehmer etwas bewegen?“, fragt er.
Einen Teil der Lösung könnte die wachsende Zahl von Start-ups beitragen, die sich mit verschiedenen Aspekten der Luftfahrttechnik beschäftigen.
Ein anderer könnte von den grossen Flugzeugherstellern selbst kommen. So hat beispielsweise Airbus spezielle Innovationshubs eingerichtet, um seinen Forschern Raum zum Experimentieren und zum Austesten neuer Ideen zu geben. Das Unternehmen arbeitet derzeit an mehr als 450 digitalen Initiativen, die den gesamten Lebenszyklus eines Flugzeugs von der Herstellung über die Montage bis hin zum Betrieb abdecken.
Und dabei geht es nicht immer um grosse neue Erfindungen – wie etwa Motoren für Biokraftstoffe – deren Umsetzung in die Praxis Jahre oder sogar Jahrzehnte dauert. Es geht auch um die innovative Nutzung bereits vorhandener Technologien und Daten, die ebenfalls einen spürbaren Effekt haben kann, erklärt Villaumé.
„Heute sind Objekte überall miteinander vernetzt, was enorme Mengen an Daten generiert. Diese Datenmengen wachsen exponentiell an“, sagt er. „Sobald man besser versteht, was man liefert, und Informationen sammeln kann, kann man dem Kunden auch helfen, das Produkt so zu nutzen, dass es eine optimale Leistung bringt.“
Nehmen wir zum Beispiel die Flugrouten. Die Airbus-Tochter NAVBLUE ist eine Kooperation mit dem französischen Start-up OpenAirlines eingegangen, um Fluggesellschaften eine Software zur Verfügung zu stellen, die die Flugbedingungen, die Nutzlast, das Wetter, die Flugbahn und andere Parameter analysiert, um daraus individuell für jeden Flug die treibstoffsparendste Flugroute zu berechnen.
Eine solche datengestützte Steuerung kann den Treibstoffverbrauch um bis zu 5 Prozent senken, was sich positiv auf die Umwelt und die Betriebskosten auswirkt. Entscheidend dabei ist, dass die Daten in Echtzeit ausgetauscht werden, sodass die Flugroute regelmässig neu berechnet werden kann, auch wenn das Flugzeug bereits in der Luft ist, um so veränderten Bedingungen Rechnung zu tragen. Selbst kleinere Veränderungen können zusammengenommen grosse Auswirkungen auf den CO2-Ausstoss haben, vor allem wenn sie von der gesamten Branche mitgetragen werden.
Ein weiterer Ansatz zur Senkung des CO2-Ausstosses ist eine höhere Effizienz bei der Herstellung der Flugzeuge. Hier kann der 3D-Druck helfen. Die neuesten Pläne von Airbus sehen vor, Abstandsprofile für die Handgepäckfächer per 3D-Druck herzustellen. Diese sind 15 Prozent leichter als die bisherigen, auf herkömmlichem Wege hergestellten Modelle, erklärt Villaumé, wodurch sich das Gewicht des Flugzeugs insgesamt reduziert und Treibstoff eingespart wird.
Und auch die Leistung des Menschen lässt sich noch optimieren. Piloten werden ihre Fähigkeiten und Leistungen vielleicht schon bald mit speziellen Geräten messen können, wie wir sie bereits von Läufern kennen – um so ihre Techniken zu perfektionieren und zu optimieren. Solche Gadgets sollten auch die neue Generation von Piloten ansprechen und so dem Nachwuchsmangel entgegenwirken.
„Die Welt erlebt gerade einen ziemlich dramatischen Wandel – Neurotech, Biotech, Robotik, Sensoren, 3D-Druck usw. – das wird alles kommen... Wir müssen uns auf diese Veränderungen einstellen, damit wir die Chancen auch nutzen können“, so Villaumé.
