Eurocontrol: Die Umstellung der Langstrecke auf alternative Antriebe ist nicht absehbar

In einem beachtenswerten Think Paper von Eurocontrol hat die Behörde ihre eigene Sicht auf das Thema Dekarbonisierung der Luftfahrt dargestellt und verschiedene Lösungsansätze für die Langstrecke untersucht.

Die Langstrecke ist dabei von erheblicher Bedeutung, verursacht sie laut Eurocontrol-Daten (EU27+UK) mehr als die Hälfte der CO2-Emissionen im Luftverkehr. Die Kurzstrecke mit 500 bis 1500 Kilometern ist hingegen nur für 22 Prozent der Emissionen verantwortlich.

Doch alle potenziellen Lösungen für die Langstrecke zeigen große Nachteile. Eurocontrol spielt das an einem fiktiven A380 durch, der mit alternativen Antrieben und Energieträgern genutzt wird. Manche davon fallen sogar in den Bereich einer Utopie.

Völlig unrealistisch ist etwa ein mit Solarzellen betriebener Airbus A380. Trotzdem hat Eurocontrol dieses Szenario durchgerechnet. Um überhaupt genug Energie zu erzeugen, müsste eine A380 eine mindestens 7,4 km langes und 80 Meter breite Solarzellenkonstruktion hinter sich her ziehen.

Das erfordert allerdings Idealbedingungen, sprich uneingeschränkte Sonneneinstrahlung. Bewölkung verlängert dieses Segel noch einmal um den Faktor zehn und Nachtflüge wären per se ohne weitere Akkutechnik nicht umsetzbar.

Für einen rein elektrischen Flug gilt Ähnliches. Hier bräuchte es alleine über 5000 Tonnen an Akkus, die zudem einen großen Teil des Flugzeugs einnehmen würden. Damit das überhaupt möglich wird, müsste die Energiedichte auf 5000 Wattstunden pro Kilo steigen und es bliebe immer noch kaum Platz für Passagiere. Derzeit sind aber nur etwa 500 Wh/kg erreichbar.

Flüssiger Wasserstoff, der in Brennstoffzellen zu Strom verarbeitet wird, ist ebenfalls noch keine Option. Neben Gewichtsproblemen für den Tank spricht vor allem das große Volumen dagegen. Das bessert sich erst, wenn der flüssige Wasserstoff direkt in den Triebwerken verbrannt wird. Aber auch hier ist der Platzbedarf noch sehr hoch.

Dazu kommt eine Reduktion der Reichweite. Es braucht also Zwischenstopps. Dazu kommt das Problem der Kondensstreifen. Eurocontrol befürchtet hier Nicht-CO2-Effekte, die eine starke Klimawirkung haben.

Zwei weitere Möglichkeiten ergeben sich prinzipiell durch die Verwendung von flüssigem Methan und Ammoniak. Doch auch hier gibt es wieder erhebliche Nachteile. Vor allem Methan bräuchte sehr wenig Platz und Gewicht und käme Eurocontrol zufolge recht nah an die Leistungsfähigkeit von Kerosin.

Doch ein Entweichen muss unbedingt verhindert werden, denn die Klimawirkung von Methan ist um den Faktor 30 bis 82,5 schwerwiegender als die von CO2. Gegen Ammoniak, das nicht ganz so gut dasteht, spricht vor allem die Hochgiftigkeit des Treibstoffes, insbesondere in einer verdampften Form.

Was das Eurocontrol-Paper deutlich zeigt, ist, dass eine Energieträger- oder Antriebswende bei der Langstrecke in der heutigen Form nicht möglich ist. Die Konzepte haben kurzfristig vor allem in der regionalen Luftfahrt Potenzial. Mitunter kann man auch auf der Mittelstrecke irgendwann im nächsten Jahrzehnt mit ersten Lösungen rechnen.

Für die Langstrecke braucht es hingegen deutliche Veränderungen auf verschiedenen Wegen. Die Effizienz der Flugzeuge muss noch einmal deutlich steigen, um überhaupt die Alternativen aufnehmen zu können. Gleichzeitig müssen auch alternative Antriebe und Energieträger deutlich leichter werden. Eurocontrol rechnet damit, dass noch mehrere Jahrzehnte bis zu einer Lösung vergehen.

Es zeigt sich zudem, dass der Energiebedarf der Branche enorm ist. Gleichzeitig konkurriert die Luftfahrt mit weiteren Branchen, die ebenfalls saubere Energieträger haben wollen. So bräuchten die EU27+UK alleine 24 bis 36 Quadratkilometer an Solarflächen nur für die Luftfahrt. Alternaiv bräuchte es 2853 bis 6374 20-MW-Windkraftturbinen, so Eurocontrol.

Dazu kommt, dass Großraumflugzeuge nicht so schnell ausgestauscht werden. Laut Eurocontrol bleibt ein Widebody-Flugzeug im Schnitt 23 Jahre im Einsatz. Selbst wenn neue Flugzeuge auf den Markt kommen, dauert es erst einmal einige Zeit, bis diese einen signifikanten Flottenanteil erreichen.