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17 März 2022 / Lesezeit: 5 minuten

Grüne Luftfahrt

„Weniger Fliegen wird Teil der Lösung sein“

Kondensstreifen können sich zu langlebigen Wolken entwickeln. Zusammen mit den CO2-Emissionen der Luftfahrt ist diese Wolkenbildung für etwa fünf Prozent der Erderhitzung verantwortlich.

Bild: IMAGO / Silas Stein

Bild: IMAGO / Silas Stein

Toulouse im Südwesten Frankreichs ist das Zentrum der europäischen Luft- und Raumfahrt. Angesichts der Klimakrise werden die Innovationsmotoren für nachhaltige Technologien angekurbelt. Machen sie Fliegen umweltfreundlicher?

Der kleine Reisebus fährt schnell aus dem Stadtzentrum hinaus. Die rosaroten Ziegelsteinbauten, denen die südfranzösische Stadt ihren Beinamen „la ville rose“ verdankt, sind erst noch vereinzelt, dann nicht mehr zu sehen. Ein Kreisel noch, ab auf die Autobahn – und direkt wieder runter. Ist das noch Toulouse? Im Gegensatz zu den verwinkelten Gassen der Altstadt sind die Straßen breit. An ihren Rändern erheben sich hohe Gebäude, modern und blockförmig. Auf den Fronten prangen große Namen der internationalen Luftfahrtindustrie, hier finden sich nahezu alle für die Branche relevanten Einrichtungen.

Der Bus hält, erster Stopp: das Innovationszentrum B612, ein „Accelerator“. Um Innovationen zu beschleunigen, versammelt es Start-ups, Forscher:innen, Konzerne und Studierende aus der Luft- und Raumfahrt. Kurze Wege, enge Abstimmung, schneller Output. Dafür stellt das Zentrum Büros und Labore zur Verfügung. Auf den ersten Blick ist das B612 nicht sonderlich romantisch, aber hinter seinem Namen verbirgt sich Nostalgie. Benannt ist es nach dem Heimatplaneten des kleinen Prinzen aus der berühmten Erzählung von Antoine de Saint-Exupéry.

In der Fantasiewelt des französischen Piloten und Schriftstellers ist es allerdings kein Thema, dass Fliegen das klimaschädlichste Fortbewegungsmittel ist. Die Luftfahrt ist für rund drei Prozent der jährlichen CO2-Emissionen weltweit verantwortlich – eine kleine Zahl. Doch wäre die Luftfahrt ein Land, sie wäre einer der sechs größten CO2-Emittenten. Hinzu kommen die Nicht-CO2-Effekte: Kondensstreifen können sich zu langlebigen Wolken entwickeln. Zusammen mit den CO2-Emissionen ist diese Wolkenbildung für etwa fünf Prozent der Erderhitzung verantwortlich. Ascendance Flight Technologies ist eines der Unternehmen, die sich deshalb der Entwicklung grünerer Technologien verschrieben haben. Im Innovationszentrum B612 hat das Start-up seine Versuchsräume. Thibault Baldivia, einer der vier jungen Gründer, wartet davor. Gemeinsam mit zwei Mitarbeiterinnen, die zu den wenigen Ingenieurinnen der Branche zählen, führt er ins Labor. Auf einem gut zwei mal zwei Meter großen Prüfstand steht ein Flugzeugmodell – ohne Gehäuse, es besteht vor allem aus Kabeln. Baldivia sagt: „Diese Elektronik wird später in größerer Dimension in unserem Luftfahrzeug verbaut.“

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Grüne Luftfahrt: Hybrider Antrieb

Das Luftfahrzeug von Ascendance, Atea heißt es, ist ein senkrecht startender Kleinflieger mit Hybridantrieb. Fünf Personen können damit auf Strecken bis zu 400 Kilometer und mit einer Geschwindigkeit von 200 Kilometer pro Stunde
transportiert werden. So könnte Atea Helikopter ersetzen. CO2-Emissionen und Lärmbelastung eines klassischen Heliflugs ließen sich den Berechnungen des Start-ups zufolge um 80 Prozent reduzieren. Die ersten Flüge mit Besatzung sind für 2023 geplant, 2025 soll die Maschine auf den Markt kommen.    

Doch ist E-Mobilität in der Luftfahrt realistisch? Das Versprechen ist groß: Wenn Maschinen nur dank ihrer E-Triebwerke abheben, entstehen während des Flugs weder CO2– noch Nicht-CO2-Effekte – vorausgesetzt, der Strom zum Laden der Akkus kommt aus erneuerbaren Energiequellen. Die Akkuleistung ist aber noch so gering, dass es 50 Tonnen schwere Batterien für den Antrieb großer Flugzeuge bräuchte. Kleine elektrische Flugzeuge können bisher nur etwa 150 Kilometer zurücklegen.

Ascendance setzt daher auf den Hybridmotor. „Wir kombinieren Batterien mit Kraftstoff“, erklärt Jean-Christophe Lambert, CEO und Mitgründer. Das Start-up hat seinen Motor Sterna getauft und patentieren lassen. Die Besonderheit laut Lambert: Sterna ist modular. „Der Motor für fossilen Brennstoff kann nach dem Baukastenprinzip durch Wasserstoff-Brennstoffzellen oder einen Motor für synthetische Kraftstoffe ersetzt werden“, sagt Lambert. 

„Die Technologie erst für ein Kleinflugzeug zu entwickeln und später für große Modelle zu erweitern, kann sinnvoll sein“, sagt Jakob Graichen. Der Physiker ist wissenschaftlicher Mitarbeiter am Öko-Institut in Berlin. Sein Spezialgebiet: die Emissionen des Luft- und Seeverkehrs. Er ist jedoch überzeugt: Individualverkehr sollte nicht einfach in die Luft verlagert werden. Nur dort, wo Atea Strecken fliegen würde, die „fossil betriebene Helikopter bedienen und wo es, wie bei Rettungsflügen, keine Alternative am Boden gibt“, seien Hybridantriebe ein „kleiner Gewinn“.

In größerem Stil plant das Start-up Aura Aero. Und das an einem Ort, der Geschichte hat. Der Bus bringt uns zum Francazal-Gelände: 1923 entstand hier der erste öffentliche Flughafen der Stadt, 1935 die erste Basis französischer Luftstreitkräfte. Heute wird Francazal noch immer militärisch und für Privatflüge genutzt. Den Blick auf die Start- und Landebahnen versperren die alten Flughallen: schlammgrüne Ziegel, rostendes Wellblech, der Asphalt davor ist aufgerissen. Von außen ist nicht erkennbar, dass unter den dunklen Dächern an Innovationen gefeilt wird – und doch sind dort mehr als 20 Luftfahrtunternehmen ansässig. Aura Aero ist am Rand des Geländes, in der letzten Halle.

Jérémy Caussade, Wilfried Dufaud und Fabien Raison, allesamt ehemalige Airbusmitarbeiter, gründeten die Firma 2018 mit dem Ziel, umweltfreundliche Kleinflugzeuge herzustellen. In den Test- und Produktionsräumen arbeiten sie an Konzepten für ein E-Flugzeug, kurz ERA, mit 19 Sitzen, Lithium-Ionen-Batterien und einem Turbogenerator. „ERA kann bis zu 400 Kilometer weit fliegen, wenn es zu 100 Prozent elektrisch betrieben wird. Für längere Missionen bis 1.000 Kilometer wird das Flugzeug auf den Generator zurückgreifen“, erklärt Caussade. Im Vergleich zu fossil betriebenen Maschinen sei bei Flügen zwischen 400 und 800 Kilometern mit einer CO2-Reduktion von 80 Prozent, bei 800 bis 1.000 Kilometern mit 64 Prozent zu rechnen. ERA soll 2024 fliegen.

Der weltweit größte Flugzeughersteller Airbus forscht in Toulouse auch an grünen Alternativen. Nur die Nase des A350 XWB kam schon fertig an. In Toulouse wird das Flugzeug zusammengesetzt Bild: Nanja Boenisch
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Fettig oder synthetisch?

Auch die großen Luftfahrtunternehmen suchen nach grünen Lösungen – doch bringen sie auch die großen Gewinne fürs Klima? Rein in den Bus, nächster Halt: Airbus. „Hier braut sich etwas zusammen“, lautet der Slogan, mit dem die Produktionsstätte willkommen heißt. Gemeint ist der A350 XWB: Airbus produziert die einzelnen Teile an unterschiedlichen Standorten in Europa, fliegt sie nach Toulouse und fügt sie zum Großraumflugzeug zusammen. Hier wartet ein Flügel auf seinen Einsatz, da ragt eine Flugzeugnase hinter Kranen hervor. Selbst die Teile sind so gigantisch, dass sie nicht durch das Innere der Fabrikhalle bewegt werden können, sondern durch Garagentore an der Hallenwand raus- und wieder reingerollt werden müssen. Im Vergleich zu Vorgängermodellen soll der A350 XWB einen effizienteren Treibstoffverbrauch haben. Airbus forsche auch an Alternativen wie „Wasserstoff, Bio- oder synthetischen Kraftstoffen und Elektroantrieben“, sagt Sprecher Matthieu Duvelleroy. Tatsächlich gab es hier am 28. Oktober eine Premiere: Eine Maschine startete mit Biokraftstoff, gewonnen aus Abfallfetten. Zuvor waren nachhaltigere Kraftstoffe Kerosin nur beigemischt worden.

Biokraftstoffe können aus Fetten oder Pflanzen hergestellt werden. Einer Studie des Öko-Instituts zufolge ist es zumindest theoretisch möglich, die Luftfahrt zu 100 Prozent auf Biokraftstoff umzustellen, was hieße: 60 Prozent weniger CO2-Emissionen. Doch es fehlt die Infrastruktur, um ausreichende Mengen zu produzieren. Laut dem Wuppertal Institut für Klima, Umwelt, Energie können Biokraftstoffe auch nur dann einen positiven Klimaeffekt haben, wenn sie auf Abfällen basieren; deshalb sollte für Langstreckenflüge synthetisches Kerosin im Fokus stehen.

Bei der Herstellung synthetischer Kraftstoffe werden der Luft CO2 und Wasser entzogen. Strom lässt daraus ein Gasgemisch entstehen, das die Grundlage für Kerosin bildet. Wenn Flugzeuge mit synthetischem Kerosin fliegen, stoßen sie zwar CO2 aus – jedoch nur so viel, wie der Luft vorher entnommen wurde. Große Mengen synthetischen Kerosins lassen sich, wenn sie dem Klima nützen sollen, aber nur mit viel Ökostrom herstellen. Und: Die Nicht-CO2-Effekte sind bisher weder für Biokraftstoffe noch für synthetisches Kerosin ermittelt. Die Effekte des „fettigen“ Testflugs untersucht Airbus bis 2022 zusammen mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt. Letztes Jahr veröffentlichte Airbus zudem Pläne für ein Wasserstoffflugzeug; 2035 soll es auf den Markt kommen. „Selbst für einen großen Hersteller wie Airbus, der etwa alle zehn Jahre ein neues Modell herausbringt, halte ich 2035 für sehr ambitioniert“, sagt Physiker Graichen. Auch für klimafreundlichen Wasserstoff ist mehr Ökostrom nötig als bisher verfügbar. Größe und Gewicht der Tanks oder Brennstoffzellen sind ebenfalls problematisch. Für Graichen ist die Innovationskraft der Luftfahrt zwar riesig. Technische Lösungen, wie sie in Toulouse entwickelt werden, könnten sich jedoch alleine nicht durchsetzen – die Politik müsse entsprechende Rahmenbedingungen setzen. Ein wichtiger Schritt wäre eine Energiesteuer für Kerosin. Und er sagt auch: „Weniger Fliegen wird ein Teil der Lösung sein.“

Bei der Produktionsstätte des A350 XWB reihen sich historische Flugzeuge. Ihre imposante Masse raubt nicht nur Technikbegeisterten den Atem. Auch jene, die der Gedanken an ihre Klimawirkung schmerzt, vermag ihr industrieller Charme zu packen. Die Türen unseres Busses daneben stehen offen. Gleich wird er das Gelände wieder verlassen und uns ins Stadtzentrum fahren. Am nächsten Tag soll die Reise zurückgehen, nach Deutschland – mit dem Zug.   

Die Reise fand auf Einladung und mit Unterstützung der Entwicklungsagentur „Invest in Toulouse“ statt.

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