Bewertung von Technologien für eine klimaverträgliche Luftfahrt
Clean Aviation
- Potenziale neuer Flugzeugtechnologien für CO2-Reduktion, Lärmminderung und europäische Wettbewerbsfähigkeit.
- Halbierung des Emissionswachstums im Luftverkehr durch Flottenerneuerung mit Clean-Sky-2-Konzepten möglich.
- Ergebnisse bieten eine Grundlage für die nächste Generation klimaverträglicher Flugzeuge.
- Schwerpunkte: Luftfahrt, klimaverträgliches Fliegen
Das europäische Luftfahrtforschungsprogramm Clean Sky 2 hat in enger Zusammenarbeit von Forschung und Industrie über zehn Jahre technologische Innovationen für eine klimaverträglichere, leisere und effizientere Luftfahrt geliefert. Neue Luftfahrttechnologien haben vielfältige ökologische, wirtschaftliche und gesellschaftliche Auswirkungen, die ganzheitlich betrachtet und analysiert werden müssen. Dazu ist der abschließende Bericht des vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geleiteten „Technology Evaluator“ erschienen. Dieser bewertet systematisch die Potenziale der in Clean Sky 2 entwickelten technologischen Innovationen. Der Bericht kommt zu dem Schluss, dass die im Rahmen des Programms entwickelten Technologien erheblich zur Reduzierung der Klimawirkung des Luftverkehrs beitragen können. Das DLR war an insgesamt 27 Projekten innerhalb von Clean Sky 2 beteiligt. Viele Ergebnisse fließen in das nun laufende Nachfolgeprogramm Clean Aviation ein.
„Mit unserer führenden Expertise in der Technologiebewertung und den vielfältigen Beiträgen zu Technologie- und Demonstratorplattformen bei Clean Sky 2 sowie nun bei Clean Aviation ist das DLR ein Vorreiter in der europaweiten Forschung für die klimaverträgliche Luftfahrt“, betont Dr. Markus Fischer, DLR-Bereichsvorstand Luftfahrt.
Ganzheitliche Evaluierung
„Der Technology Evaluator war eines der zentralen Instrumente von Clean Sky 2. Seine Aufgabe war es, die Wirkung neuer Technologien systematisch zu bewerten – nicht nur in Hinblick auf einzelne Flugmissionen, sondern auch bezogen auf Flughäfen und das gesamte globale Luftverkehrssystem“, erklärt Alexandra Leipold, kommissarische Abteilungsleiterin am projektleitenden DLR-Institut für Luftverkehr.
Im Rahmen des Projekts war das DLR für die Koordination des umfassenden Evaluationsprozesses verantwortlich. Die Grundlage bildeten Daten auf Flugzeugebene, die von Industrieunternehmen bereitgestellt wurden. Das DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt analysierte diese und führte sie auf Flugmissionsebene zusammen. Das DLR-Institut für Luftverkehr übertrug die Ergebnisse gemeinsam mit Projektpartnern wie der Cranfield University und dem Niederländischen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (NLR) auf die Flughafen- und Gesamtsystemebene. Die Bewertungen berücksichtigen das prognostizierte Luftfahrtwachstum bis zum Jahr 2050, darunter Marktentwicklungen und Flottenerneuerungen, um belastbare Szenarien zu erhalten. „Eine enge Abstimmung mit dem gesamten Clean-Sky-2-Konsortium war daher in den letzten zehn Jahren von entscheidender Bedeutung“, wie Marc Gelhausen, ebenfalls kommissarischer Abteilungsleiter am DLR-Institut für Luftverkehr, hinzufügt.
CO₂-Emissionen deutlich reduzieren
Die Ergebnisse des Technology Evaluator-Berichts verdeutlichen die Wirkung der entwickelten Flugzeugtechnologien, hier eine Auswahl:
Reduktion von Emissionen und Lärm:
Durch die in Clean Sky 2 entwickelten Technologien könnten die CO₂-Emissionen pro Sitzkilometer je nach Flugzeugtyp um bis zu 32,5 Prozent reduziert werden. Die Stickstoffoxidemissionen (NOx) könnten um bis zu 60 Prozent gesenkt und der Fluglärm bei repräsentativen Flugmissionen um bis zu 44 Prozent – gemessen in EPNLdB (Averaged Perceived Sound Volume Reduction) – verringert werden. Dadurch könnten sowohl die Lebensqualität in Flughafenumgebungen als auch die gesellschaftliche Akzeptanz des Luftverkehrs verbessert werden.
Globale Klimawirkung:
Simulationen zeigen, dass durch den flächendeckenden Einsatz dieser Technologien der prognostizierte Anstieg der CO₂-Emissionen des Luftverkehrs bis 2050 von 43 Prozent auf 23 Prozent begrenzt werden könnte. Damit wäre etwa eine Halbierung des Emissionswachstums im Luftverkehr durch Flottenerneuerung mit Clean-Sky-2-Konzepten möglich. Dies würde erheblich zur Erreichung der europäischen Klimaziele beitragen. Die Ergebnisse des Berichts belegen zudem, dass Fortschritte in Bereichen wie Wasserstoffantrieben, Hybridisierung und alternativen Kraftstoffen entscheidend für eine klimaverträgliche Luftfahrt sind. Zu diesen Themen wird im bereits angelaufenen Folgeprogramm Clean Aviation weiter geforscht.
Sozioökonomische Effekte:
Neben der Klimaverträglichkeit zeigen die Analysen positive Effekte für die Gesellschaft, wie die Schaffung von Arbeitsplätzen und eine um bis zu 40 Prozent gesteigerte Wertschöpfung in der europäischen Luftfahrtindustrie bis zum Jahr 2050.
Das vollständige Ergebnisdokument des Clean Sky 2 Technology Evaluator steht hier zur Verfügung.
Europäische Zusammenarbeit als Erfolgsmodell
Clean Sky 2 ist ein Beispiel für die erfolgreiche Zusammenarbeit von Forschungseinrichtungen, Industrie und politischen Akteuren auf europäischer Ebene, um den Herausforderungen des Klimawandels erfolgreich zu begegnen und die Wettbewerbsfähigkeit der Luftfahrtindustrie zu sichern. Seit 2013 wurde im Rahmen von Clean Sky 2 intensiv in vielfältigen Projekten für klimaverträgliche Luftfahrttechnologien geforscht. Das Programm hat mit dem Abschluss 2024 fast 1.000 Unternehmen aus ganz Europa in Hightech-Projekten zusammengebracht sowie mehr als 100 Demonstratoren und über 1.000 innovative Technologien geliefert. „Der Technology Evaluator hat dabei eine Schlüsselfunktion erfüllt, indem er belastbare Daten liefert, um die technische Effektivität und Machbarkeit innovativer Technologien zu bewerten. Diese Analysen beeinflussen den Entwicklungsfokus zukünftiger, klimaverträglicher Luftfahrttechnologien für die in Clean Aviation untersuchten künftigen Flugzeuge “, so Dr. Ulrich Herrmann, DLR-Koordinator Clean Aviation und Clean Sky 2.
Verwandte Links
- Artikel aus dem DLRmagazin 177: Interview mit Dr. Ulrich Herrmann, DLR-Programmdirektion Luftfahrt und DLR-Koordinator von Clean Sky 2 sowie dem Nachfolgeprogramm Clean Aviation
- Thema im Fokus: Klimaverträgliches Fliegen
- Luftfahrtforschung im DLR
- DLR-Pressemitteilung: Europäische Forschung für die klimaverträgliche Luftfahrt
- Sonderseite zum Projekt Clean Sky 2
- DLR-Institut für Luftverkehr
- DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftverkehr
- Website des Clean Aviation Joint Undertaking
- Clean Aviation Joint Undertaking: Technology Evaluator
- Clean Aviation Joint Undertaking: Achievement Report
Europäische Forschung für den Green Deal
Die europäischen Luftfahrtforschungsprogramme orientieren sich an der Vision „Fly the Green Deal“ sowie an der Forschungs- und Innovationsagenda SRIA (Strategic Research and Innovation Agenda), die jeweils im Rahmen des Beratungsgremiums für Luftfahrtforschung ACARE (Advisory Council for Aviation Research and Innovation in Europe) verfasst wurden.
Clean Sky 2 ist ein europäisches Forschungsprogramm, das im Rahmen einer öffentlich-privaten Partnerschaft zwischen der Europäischen Union und der Luftfahrtindustrie ins Leben gerufen wurde, um technologische Innovationen für eine klimaverträgliche, leisere und effizientere Luftfahrt zu entwickeln. Das DLR war an insgesamt 27 Projekten innerhalb von Clean Sky 2 beteiligt und hat die innovativen Technologien im Rahmen des „Technology Evaluators“ bewertet. Die Forschung umfasste Schlüsseltechnologien und deren Einsatz in allen relevanten Kategorien der zivilen Luftfahrt, darunter Langstreckenflugzeuge, Regionalflugzeuge und schnelle Drehflügler. Hier finden Sie den umfassenden CLEAN SKY 2 ACHIEVEMENT REPORT.
Das nun laufende Programm Clean Aviation, dessen erste Projekte Anfang 2023 begonnen haben, baut auf dem Erfolg von Clean Sky 2 auf, entwickelt einige der in diesem früheren Programm erforschten Technologien weiter und hebt sie durch die Kombination mit neuen fortschrittlichen technologischen Konzepten auf ein neues Leistungsniveau.
Europa hat sich das Ziel gesetzt, bis 2035 umweltfreundlichere Flugzeuge in Betrieb zu nehmen und damit seine weltweite Führungsrolle in der Luftfahrtindustrie aufrechtzuerhalten - auf dem Weg zur Klimaneutralität der Luftfahrt bis 2050. Konkretes Ziel ist es, die Treibhausgasemissionen von neuen Regionalflugzeugen und Kurzstreckenflugzeugen mit mittlerer Reichweite bis 2035 um mindestens 30 Prozent zu senken und diese in den kommerziellen Flugbetrieb aufzunehmen (80 bis 100 Prozent Reduzierung der CO2-Emissionen, einschließlich der Verwendung von nachhaltigen Kraftstoffen oder Wasserstoff). Das DLR arbeitet in allen Bereichen der Luftfahrtforschung daran, den Entwurf und die Umsetzung dieser neuen Flugzeuge zu ermöglichen.