Das Elektro-Flugzeug

Fliegen ist beliebt, und das nicht ohne Grund: Flugzeuge verkürzen die Reisedauer, sie sind komfortabel und können im Wettbewerb mit anderen Verkehrmitteln bestehen. Ein ungelöstes Problem ist aber bis heute der Antrieb kommerzieller Passagierflugzeuge. Gebräuchliches Flugzeugbenzin stellt im Flugbetrieb den größten Kostenpunkt dar. Inwieweit die kommerzielle Luftfahrt in der Zukunft wirtschaftlich bleibt, hängt entscheidend von der Verfügbarkeit preisgünstiger Ersatztreibstoffe ab. Ein zweiter Grund, warum Forscher derzeit nach alternativen Antriebsarten suchen, ist der, dass der Schadstoffausstoß heutiger Flugzeugmotoren die Atmosphäre belastet. Ein elektrischer Antrieb könnte für beide Probleme eine Lösung sein.

Und die Entwicklung von Elektroflugzeugen kommt voran: Am 25. Mai 2011 hob das zweisitzige batteriebetriebene Elektroflugzeug des e-Genius-Teams der Universität Stuttgart zu seinem Erstflug ab. Drei Wochen später legte es schon auf einer Höhe von 1.220 Metern in zwei Stunden eine Strecke von 340 Kilometern zurück. Diese bahnbrechende Neuheit könnte den Grundstein für die Entwicklung größerer Elektroflugzeuge legen. Bei größeren Versionen des e-Genius-Elektroflugzeugs könnte hochfestes Leichtbaumaterial verwendet werden sowie Technologien, mit deren Hilfe Strom von der Erdoberfläche durch die Luft zum Flugzeug übertragen werden kann.

Dass so etwas geht, führte Anfang 2012 der US-amerikanische Rüstungs- und Technologiekonzern Lockheed Martin aus Kalifornien vor: Mithilfe einer Technik, die Laserstrahlen und Photovoltaikzellen verwendet, ließen sie ein kleines batteriebetriebenes Flugzeug 48 Stunden lang fliegen. Die Elektroflugzeuge der Zukunft könnten unter den Tragflächen und den Heckflügeln elektrische Empfangsgeräte besitzen, die bei Flügen auf 3.000 Metern Höhe zusätzlich Energie liefern. Es könnte auch machbar sein, ein System zur Energieübertragung durch die Luft entlang von Starkstromleitungen zu installieren, um auf Fernstrecken die Batterien der Flugzeuge teilweise aufzuladen, indem diese nur einige Hundert Meter über den Leitungen fliegen.

Der größte Vorteil von batteriebetriebenen Elektroflugzeugen wären die niedrigen Energiekosten in Regionen, wo Strom günstig und Treibstoff teuer ist – wie etwa in Frankreich, Südafrika oder der kanadischen Provinz Québec. Die Realisierbarkeit von Elektroflugzeugen wird also von der Kostendifferenz zwischen Elektrizität und Flugzeugtreibstoff abhängen sowie von den langfristigen Kosten, die für die Technologie von Flüssig- und Lithiumbatterien entstehen. Langsam fliegende Elektroflugzeuge könnten schon innerhalb von zehn Jahren anfangs im Touristikbereich und für Rundflüge eingesetzt werden, bevor sie beim Transport von Passagieren zwischen Städten, die durch Wasser getrennt sind, zum Einsatz kämen.

In der Zukunft wären dann kommerzielle Routen, beispielsweise zwischen Helsinki und Tallinn, Barcelona und Palma de Mallorca, Nicosia und Beirut, möglich. Die Hauptverkehrszeit für solche Kurzstreckenflüge wäre morgens und abends, sodass die Batterien der Flugzeuge über Nacht und in der verkehrsarmen Zeit aufgeladen werden können. Die Batterien könnten sich möglicherweise in leicht abnehmbaren Containern befinden und ausgetauscht werden, um Flüge mehrmals täglich zu ermöglichen.

Der e-Genius aus Stuttgart hat gezeigt, dass batteriebetriebene Elektroflugzeuge fähig sind, Passagiere zügig und über nützliche Entfernungen hinweg zu befördern. Aber ein Großteil der Technik, der die Leistung der Elektroflugzeuge verbessern und ihre Flugdauer verlängern würde, befindet sich noch in den frühen Phasen der Entwicklung. Ein kommerziell nutzbares Elektroflugzeug wird wohl erst in zehn oder zwanzig Jahren zur Verfügung stehen. Ob es dann wirklich hilft, Abgase einzusparen, hängt auch davon ab, ob es uns gelingt, den notwendigen Strom künftig mit sauberen Technologien zu erzeugen.

Aus dem Englischen von Rosa Gosch