Müssen also die Entwickler also noch mal draufsatteln, damit auch größere Flugzeuge hybrid-elektrisch fliegen können? Dass ein elektrischer Airbus A380 oder eine Boeing 747 einmal über den Atlantik fliegt, ist laut Anton allerdings nicht zu erwarten. Für den hybrid-elektrischen Antrieb seien eher Maschinen der Größe eines Airbus A320 ein Anwendungsfeld.

Eignet sich vielleicht ein anderer alternativer Antrieb für die Giganten der Lüfte? Wie wäre es mit der Brennstoffzelle? Technisch wäre es machbar. Professor Josef Kallo vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) sagt: „Es lässt sich mit Sicherheit mit größeren Maschinen fliegen. Das Problem ist aber der Trade-off zwischen den Kosten, Reichweite und Geschwindigkeit.“ Heute liege der Trade-off bei einer Reichweite von 1 000 Kilometern, 40 bis 60 Passagieren und einer Reisegeschwindigkeit von rund 500 Kilometern pro Stunde.

Doch in die Lüfte hat es noch eine solche Maschine mit Brennstoffzelle als Antrieb noch nicht geschafft. Stand der Dinge: Die HY4, ein viersitziges Passagierflugzeug mit Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie und Elektroantrieb, ist flugtauglich. Ein Serieneinsatz wäre rein technisch in drei bis fünf Jahren machbar. Größere Maschinen mit Platz für 20 bis 60 Passagiere könnten in gut 15 Jahren in Serie gehen. Kooperationen mit Airbus, Boeing und Co. sind in Planung.

Insbesondere ein japanisches Unternehmen bekundet großes Interesse an dieser Technologie. Kein Wunder, will sich doch der Inselstaat zu den Olympischen Spielen 2020 als Hydrogen Society präsentieren. In den Kinderschuhen steckt die Brennstoffzellen-Technik für die Luftfahrt also nicht mehr.

Große Herausforderungen liegen noch vor den Entwicklern

Freilich sehen sich die Entwickler mit großen Herausforderungen konfrontiert. Kallo sagt: „Wir müssen in die mit Wasserstoffbrennstoffzellen angetriebene Variante sicher viel Entwicklungsarbeit reinstecken und diese ist auch sehr teuer.“ So müsse das Bewusstsein geschaffen werden, in diese Technik zu investieren.

Eine weitere Herausforderung ist die Betriebsweise und Betriebsart der Brennstoffzelle. Die muss im Flugzeug mit einer sehr hohen Leistung pro Gewicht, aber auch mit hoher Effizienz arbeiten. „Bisher hatten wir immer einen Trade-off zwischen Leistung und Gewicht, insbesondere wenn wir im automobilen Sektor arbeiteten, jedoch ist in der Luftfahrt viel wichtiger, beides zu erreichen“, kommentiert Kallo. Es liegt also noch Arbeit vor den Entwicklern.

Dass der große Durchbruch – bei der Brennstoffzelle wie auch beim hybrid-elektrischen Antrieb – aber kommen wird, scheinen sich sowohl Kallo, als auch Anton sicher zu sein. Vielleicht sind bis dahin auch wieder Schlaghosen hip und 1860 München steht an der Spitze der Bundesliga. Bleibt nur noch die Frage, was eher eintritt.

Gastkommentar von Prof. Günther Schuh: „Die Zukunft der Luftfahrt ist elektrisch“

Prof. Dr.-Ing. Günther Schuh ist Leiter des Bereichs Technologiemanagement am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT in Aachen. - Bild: Fraunhofer IPT

Mit dem vom Luftfahrtforschungsbeirat ACARE veröffentlichten Strategiepapier FlightPath 2050 hat sich die EU zu erstrebenswerten Zielsetzungen für den zukünftigen Luftverkehr bekannt. Bereits bis 2035 soll eine erhebliche Reduktion von CO2- (um 60 %) NOx- (um 84 %) und Lärm-Emissionen (um 55 %) erreicht werden, die bis 2050 weiter vorangetrieben werden soll. Eine zentrale Schlüsseltechnologie für die Erreichung dieser gesteckten Ziele stellen elektrische Antriebe dar.

Neben dem DLR, welches durch seine Forschung hervorragende Arbeiten auf diesem Gebiet leistet, treibt auch die Kooperation von Siemens und Airbus die Entwicklung von elektrischen Antriebslösungen in großen Schritten voran. Weltweit gesehen zeigen die Aktivitäten renommierter Institutionen, wie zum Beispiel der NASA und zahlreicher Technologie-Start-ups in den USA und China ebenfalls, dass die Zukunft der Luftfahrt elektrisch ist. Insbesondere für Geschäftsreise- und Privatflugzeuge, welche Regionalflughäfen miteinander verbinden oder für Air Taxi Flugzeuge, welche langfristig gesehen in Großstädten starten und landen sollen, stellen elektrische Antriebe ein großes Potenzial dar. Das vom Mobilitätsdienstleister UBER im Oktober 2016 veröffentlichte Whitepaper, welches einen elektrischen, on-demand Luftfahrt-Taxiservice ab 2026 prognostiziert, ist hierfür nur der letzte und prominenteste Beweis.

Entscheidend für die massentaugliche Umsetzung dieser ambitionierten Konzepte sind allerdings in erster Linie Produktlösungen, welche bezahlbare Elektroflugzeuge in der Praxis ermöglichen. So sagt auch der Projektleiter des Airbus Innovationszentrums A3 im Silicon Valley, welches unter dem Projektnamen Vahana an der Umsetzung eines elektrischen und senkrechtstartenden Flugzeugs bis 2020 arbeitet: „There’s a much bigger focus here on actual productization and getting this thing out there, rather than focusing on developing really cool technology“.

Nur durch eine konsequente Design-to-Cost Entwicklung und der Sicherstellung produktionstechnisch skalierbarer Systeme, werden Elektroflugzeuge als Befähiger neuer Mobilitätskonzepte in der Zukunft zur massentauglichen Innovation.

Bei den nächsten großen Schritten der Luftfahrt kommt es derzeit, wie bei Elektro-Fahrzeugen, auf bezahlbare, emissionsarme Produkte an. Aufgrund der Komplexität dieser interdisziplinären Aufgabe und der damit verbundenen Forschungs- und Entwicklungsrisiken sollten auch unkonventionelle Wege unter früher Beteiligung der produktionstechnischen Kompetenzträger versucht werden.

Neben produktbezogener Forschungsförderung braucht es Start-ups wie H2FLY in Stuttgart oder LILIUM in München sowie Venture Capital, das auch Forschungsverbünde beschleunigt. Das neue luftfahrttechnische Center Air s.Pace auf dem RWTH Aachen Campus will beispielsweise ein ‚Silent Air Taxi‘ für weniger als 250 000 Euro in die Luft bringen. Wir müssen mehr ‚machen‘ im Sinne von Umsetzen von Produktideen in ‚Engineering Germany‘.