Emis­si­ons­frei­es Flie­gen

Das Ziel ist in Deutschland und Europa gesetzt. Bis zur Mitte des Jahrhunderts wird die Klimaneutralität in Wirtschaft und Gesellschaft angestrebt. So ist es im „Green Deal“ der EU formuliert. Die Folgen des Klimawandels fordern ebenso unser Handeln für einen klimaneutralen Luftverkehr. Denn der Luftverkehr trägt 3,5 Prozent zur globalen Erwärmung bei. Es geht um neue Technologien, die auch in Zukunft eine globale Mobilität gewährleisten. Mit 25 Instituten und Einrichtungen in der Luftfahrtforschung treibt das DLR diesen Wandel mit nachhaltigen Technologien für eine zukunftsfähige, umweltverträgliche Luftfahrt voran. Eine wichtige Rolle spielen dabei auch unsere Kompetenzen aus den Forschungsprogrammen Raumfahrt, Energie und Verkehr.

Die Vision des DLR ist eine „emissionsfreie Luftfahrt“. Der Weg dorthin erfordert einen disruptiven Ansatz, um die gesetzten Klimaziele zu erreichen. Flugzeug und Luftverkehr müssen als Gesamtsystem betrachtet werden. Das DLR ist eine der wenigen Forschungseinrichtungen weltweit, die gleichzeitig Flugzeuge mit neuen Antriebsarten ausstatten, deren Emissionen erfassen und die resultierenden Klimaauswirkungen im Kontext des globalen Luftverkehrs modellieren kann. Diese Systemkompetenz setzt das DLR in die Rolle eines Architekten. Von den Grundlagen bis hin zur Anwendung, in enger Abstimmung und in Kooperation mit der Luftverkehrsindustrie und -wirtschaft.

Effiziente Flugzeugkonfigurationen mit intelligentem Antriebs-Mix

Konkret ist der Energiebedarf kommender Flugzeuge bis 2050 auf mindestens die Hälfte zu reduzieren. Dafür müssen diese noch einmal deutlich leichter und aerodynamisch effizienter werden, verbunden mit innovativer Flugregelung und Sensorik. Die effizienten Flugzeugkonfigurationen der Zukunft benötigen einen intelligenten Mix alternativer Antriebskonzepte. Klein- und Regionalflugzeuge können zukünftig batterie- und hybridelektrisch abheben, Mittelstreckenflugzeuge mit Wasserstoffdirektverbrennung oder Brennstoffzellen unterwegs sein und auf der Langstrecke weisen nachhaltige Kraftstoffe (sogenanntes Sustainable Aviation Fuel, SAF) in Verbindung mit hocheffizienten Turbinen den Weg.

Klimaoptimierte Flugrouten bieten für alle Flugzeuge eine wichtige schnell verfügbare Einsparperspektive. Insbesondere weil zwei Drittel der Klimawirkung des Luftverkehrs auf Nicht-CO₂-Effekte zurückzuführen sind. Dabei spielen Kondensstreifen die größte Rolle. Sie treten räumlich begrenzt auf und sind entsprechend sensitiv für die Routenführung.

Die Digitalisierung der Luftfahrt ist ein zentrales Werkzeug dieser umfassenden Transformation. Optimierte Flugrouten benötigen komplexe Computersimulationen. Neue Luftfahrttechnologien heben zuerst als digitaler Zwilling im Rechner ab, bevor sie real getestet werden. Vieles muss in den Grundlagen erforscht, praktisch erprobt und schließlich zugelassen werden. Das DLR kann das mit Großanlagen wie seinen Forschungsflugzeugen, Windkanälen, Antriebsdemonstratoren und Großrechnern.

Im Jahr 2020 hat das DLR gemeinsam mit dem BDLI das Whitepaper ZERO EMISSION AVIATION veröffentlicht. Aktuell arbeitet das DLR an einer ZEROEMISSION-Strategie in der Luftfahrtforschung.