Die Luftfahrt hat einen historischen Meilenstein auf dem Weg zum Flugzeug der Zukunft erreicht: Erstmals ist ein Flugzeug mit hybrid-elektrischem Antrieb in mehr als 30.000 Fuß (rund 9100 Meter) Höhe geflogen – also in der Flughöhe, in der auch die meisten Passagierjets unterwegs sind. Hinter dem Projekt stehen GE Aerospace, die Nasa, Boeing und das US-Luftfahrtunternehmen BETA Technologies. Was auf den ersten Blick unspektakulär klingt, könnte den Weg für deutlich sparsamere und umweltfreundlichere Verkehrsflugzeuge ebnen.
Prinzip wie beim Hybridauto – nur in der Luft
Das Prinzip ähnelt dem eines Hybridautos: Statt ausschließlich auf ein herkömmliches Kerosin-Triebwerk zu setzen, arbeitet ein Elektrosystem mit Batterien und Elektromotoren mit. Je nach Flugphase kann es zusätzliche Leistung liefern oder Energie erzeugen. Ziel ist es, Treibstoff zu sparen und die Effizienz des Flugzeugs zu verbessern. Der Unterschied zu bisherigen Elektroflugzeugen: Das System wurde nicht nur in niedriger Höhe getestet, sondern unter Bedingungen, wie sie im normalen Linienflug herrschen. Während der Erprobung flog das Flugzeug mehr als zwei Stunden lang im Hybridbetrieb.
Elektrische Antriebe funktionieren am Boden längst zuverlässig. In großer Höhe wird die Technik allerdings deutlich komplizierter. Die Luft ist dünner, die Temperaturen sind niedrig und leistungsstarke Elektronik erzeugt viel Wärme. Gleichzeitig müssen alle Komponenten höchsten Sicherheitsanforderungen der Luftfahrt genügen. Genau daran scheiterte bislang der breite Einsatz elektrischer Antriebe.
Das fliegende Labor
Für den Versuch kam eine umgebaute Saab 340B zum Einsatz, ein zweimotoriges Regionalflugzeug. Eine Seite des Flugzeugs wurde mit einem speziellen Hybrid-Antrieb ausgestattet. Das System umfasst Elektromotoren, Leistungselektronik, Batterien, Getriebe, Propeller und ein konventionelles Turbinen-Triebwerk. Die Ingenieure nutzten die Maschine als fliegendes Labor, um das Zusammenspiel aller Komponenten unter realen Flugbedingungen zu testen. Den historischen Höhenflug absolvierten Testpiloten von GE Aerospace und BETA Technologies in den USA. Anschließend wurde das Flugzeug über den Atlantik nach Großbritannien überführt und auf der Luftfahrtmesse Farnborough vorgestellt.
Kommt jetzt der Elektro-Airbus?
Ganz so schnell geht es nicht. Vollständig elektrisch angetriebene Großraum- oder Mittelstreckenjets liegen noch in weiter Ferne. Das Problem: Moderne Batterien speichern im Vergleich zu Kerosin noch immer viel zu wenig Energie pro Kilogramm Gewicht. Ein Airbus A320 oder eine Boeing 737 ließe sich mit heutiger Batterietechnik nicht wirtschaftlich fliegen. Genau deshalb setzt die Branche derzeit auf Hybrid-Lösungen. Sie verbinden die hohe Energiedichte von Kerosin mit den Vorteilen elektrischer Systeme. Das Ergebnis könnten Flugzeuge sein, die weniger Treibstoff verbrauchen, niedrigere Emissionen verursachen und günstiger zu betreiben sind. Das Entwicklungsprogramm zielt darauf ab, den Treibstoffverbrauch künftiger Triebwerke gegenüber heutigen Modellen um mehr als 20 Prozent zu senken.
