Laut Boeing, das mit einem langen, dünnen Flügel experimentiert, der von Streben am Rumpf getragen wird, könnte das Arbeitsflugzeug der Zukunft völlig anders aussehen als die bekannte Form, die seit Beginn des Jet-Zeitalters den Himmel dominiert.
Der US-Hersteller hofft, dass sein neues Design zu den Technologien gehören kann, die der Branche helfen werden, ihr Ziel zu erreichen, bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen.
Der Luftverkehr ist für mehr als 2 Prozent der weltweiten Kohlendioxidemissionen verantwortlich, fast die Hälfte davon stammt von Single-Aisle-Flugzeugen wie der 737 von Boeing und dem A320 des europäischen Konkurrenten Airbus, die hauptsächlich für Kurz- und Mittelstreckenflüge eingesetzt werden–Transportflüge.
Die Pariser Flugschau stand diese Woche ganz im Zeichen der Bestellungen der neuesten Modelle, die noch mindestens 25 Jahre im Einsatz sein werden. Aber die Hersteller verlagern ihren Fokus bereits auf Technologien – wie den ungewöhnlichen Boeing-Flügel –, die die heutigen Bestseller ersetzen könnten.
Neue Flugzeuggenerationen haben in der Regel 15 bis 20 Prozent weniger Treibstoff verbraucht als ihre Vorgänger, was vor allem auf verbesserte Triebwerke zurückzuführen ist. Nach Angaben des Unternehmens verbraucht der Single-Aisle-Flugzeug A321neo von Airbus mindestens 20 Prozent weniger Treibstoff pro Passagier als ältere Flugzeuge.
Bei der nächsten Flugzeuggeneration steht viel mehr auf dem Spiel. Der Klimawandel stellt eine nahezu existenzielle Bedrohung für die kommerzielle Luftfahrt dar. Die Branche hat sich verpflichtet, ihre CO2-Emissionen zu reduzieren, aber nicht alle sind davon überzeugt, dass das Netto-Null-Ziel für 2050 erreichbar ist – a aktuelle Umfrage der Branchenmanager von GE Aerospace stellten fest, dass 32 Prozent bezweifeln, dass dies erreicht werden kann.
Guillaume Faury, Vorstandsvorsitzender von Airbus, sagte diese Woche, dass die Dekarbonisierung eine der großen Herausforderungen der Branche sei.
Es werde „sehr schwierig“ für die Branche sein, weiter zu wachsen und das Ziel für 2050 zu erreichen, sagte Sir Tim Clark, Präsident der in Dubai ansässigen Emirates Airlines, der Financial Times im Vorfeld der Messe. Obwohl die Luftfahrtindustrie bereits versucht, ihre Auswirkungen auf die Umwelt durch ihren Betrieb zu verringern, „müssen wir als Luftfahrtgemeinschaft mehr tun als in der Vergangenheit“, fügte er hinzu.
Die Branche legt großen Wert auf „nachhaltige Flugkraftstoffe“, die aus Abfällen wie Speiseöl und Pflanzen hergestellt werden. Auch wenn SAFs nicht völlig kohlenstofffrei sind, glauben Befürworter, dass sie zu einer schnellen Dekarbonisierung führen könnten, indem sie traditionelle erdölbasierte Kraftstoffe ersetzen.
Der Branchenverband International Air Transport Association geht davon aus, dass SAF einen Beitrag leisten könnte 65 Prozent der Emissionsreduzierung, die erforderlich ist, damit die Luftfahrt im Jahr 2050 Netto-Null erreicht. Sowohl Airbus als auch Boeing haben zugesagt, dass ihre Flugzeuge bis 2030 für den Betrieb mit 100 Prozent SAF geeignet sein werden.
Einige Analysten glauben, dass der Glaube an SAF fehl am Platz sein könnte. Nick Cunningham von Agency Partners beschrieb das 65-Prozent-Ziel diese Woche in einer Notiz als „eine unverantwortlich große Wette“ und fügte hinzu, dass „die SAF-Produktion nur langsam wächst und die Preise viel zu hoch bleiben“.
Sowohl Boeing als auch Airbus wollen ihre Flugzeugdesigns ändern. Der US-Hersteller hat mit der NASA an dem „transonic truss-braced Wing“ gearbeitet, und ein Prototyp in Originalgröße könnte in fünf Jahren fliegen.
Die NASA sagte, dass der Flügel in Kombination mit anderen Fortschritten bei Motoren und Materialien die Emissionen um 30 Prozent senken könnte. Die Zusammenarbeit umfasst eine Zusage der Raumfahrtbehörde in Höhe von 425 Millionen US-Dollar sowie Investitionen von Boeing und seinen Industriepartnern in Höhe von 725 Millionen US-Dollar.
Stan Deal, der Chef von Boeing Commercial Airplanes, sagte der Financial Times in Paris, dass das Unternehmen „nicht bei Null anfängt“. Boeing und die Raumfahrtbehörde erforschen das Design seit mehr als einem Jahrzehnt.
„Wir müssen beweisen, dass sich der Optimismus, den wir im Windkanal gesehen haben, auch auf den Flug im Originalmaßstab übertragen lässt“, sagte er. Wenn ja, „ist es eine Plattform, auf die wir als Potenzial für das nächste Flugzeug setzen könnten“.
Das Unternehmen sagte, es seien noch keine Entscheidungen getroffen worden und es arbeite an verschiedenen Technologien.
Airbus arbeitet auch an verschiedenen Optionen, einschließlich neuer Flügel, und sucht nach einem Nachfolger für seine A320neo- oder A321neo-Modelle. Der europäische Konzern arbeitet auch an einem wasserstoffbetriebenen Flugzeug.
Beide Flugzeughersteller evaluieren neue Triebwerkskonstruktionen der wichtigsten Zulieferer, darunter Rolls-Royce, Pratt & Whitney und CFM International, das Joint Venture zwischen der französischen Safran und der amerikanischen GE Aerospace.
Rolls-Royce entwickelt seine riesigen UltraFan-Triebwerke weiter, die mehrere neue effizienzsteigernde Technologien beinhalten. Das Unternehmen gab letzten Monat bekannt, dass es die ersten Bodenläufe seines 140-Zoll-Lüfter-UltraFan-Demonstrators mit 100-prozentigem SAF-Antrieb erfolgreich abgeschlossen hat.
CFM entwickelt ein Strahltriebwerk mit offenem Rotor – ein Design mit sichtbaren Lüfterblättern, die nicht wie bei aktuellen Strahltriebwerken umschlossen sind. Das sogenannte Rise-Programm – Revolutionary Innovation for Sustainable Engines – wurde vor zwei Jahren vorgestellt.
Führungskräfte in Paris sagten, die Technologie würde zu einer Reduzierung der Emissionen um 20 Prozent führen.
Netto-Null sei „kein Traum, sondern ein Ziel“, sagte Gaël Méheust, CEO von CFM, vor der Show. „Wir müssen nicht nur eine Rolle spielen, wir müssen auch eine Vorreiterrolle übernehmen.“
Führungskräfte von Boeing und Airbus betonten, dass Effizienzsteigerungen in allen Aspekten des Flugzeugdesigns zu finden seien.
„Es ist nicht nur das Triebwerk“, sagte Christian Scherer, Chief Commercial Officer von Airbus. „Es ist die Motorintegration, es ist unsere eigene Technologie, es sind aerodynamische Verbesserungen, Leichtbaumaterialien, Produktionstechnologien.“
Scherer argumentiert, dass durch den Einsatz von SAF und den Ersatz älterer Flugzeuge durch treibstoffeffizientere Flugzeuge große Fortschritte bei der Dekarbonisierung erzielt werden können.
„Wenn Sie also etwas Neues auf den Markt bringen wollen, in einem Markt, der durch SAF, durch A320neos, viel Potenzial hat, sollten Sie es besser zu einem echten Urknall machen“, sagte er und fügte hinzu: „Der Urknall hört sich eher nach 30 an.“ Prozent als 20 Prozent“ in Bezug auf die Effizienz.
Boeings Deal geht davon aus, dass die Effizienzsteigerungen 20 bis 30 Prozent gegenüber der aktuellen Flugzeuggeneration betragen müssen, um größere Investitionen zu rechtfertigen.
„Denken Sie an die Umschichtung der Investitionsausgaben“, sagte er. „Es gibt die Boeing-Seite und dann jede Fluggesellschaft. Es erfordert so viel Nutzen, um langfristig eine Rendite zu erzielen.“
Angesichts des prognostizierten Wachstumskurses der Branche bleiben einige Analysten jedoch skeptisch, ob die angepriesenen Effizienzgewinne letztendlich einen Unterschied machen werden.
Cunningham sagte, 20-prozentige Verbesserungen würden „bei weitem nicht ausreichen“, damit die Branche ihre Netto-Null-Ziele erreichen könne. „Der prozentuale Gewinn aus der schrittweisen Ersetzung der Weltflotte durch effizientere Flugzeuge würde durch das jährliche Verkehrswachstum im weiteren Verlauf mehr als ausgeglichen.“