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„Abgehobene“ Innovationen? Schon bald Realität?

Flieger über modernen Hochhäusern

in-manas auf den Spuren von Innovationen rund um den Megatrend „Mobilität“
 

Ein Blick in die Zukunft der Luftfahrt

In der Luftfahrtbranche liegt derzeit vieles auf Eis, weil das Coronavirus allerhand Träume schlagartig in ein Schreckensszenario verwandelt hat. Wir wagen trotzdem einen Blick in die Zukunft. Denn unabhängig von den durch die Pandemie ausgelösten Herausforderungen, mit denen sich die internationale Luftfahrt auseinandersetzen muss, gilt es, unsere CO2-Emissionen in den Griff zu bekommen: Sie müssen nicht nur am Boden, sondern auch in der Luft drastisch reduziert werden, wenn wir unsere Klimaziele erreichen wollen. Alternative Triebwerke, synthetische Treibstoffe sowie Biotreibstoffe könnten emissionsfreieres Fliegen für alle ermöglichen. Einmal mehr haben wir daher unsere Innovation Scouts gebeten, gezielt danach Ausschau zu halten, welche Entwicklungen sich in diesem Bereich abzeichnen oder schon in die Wege geleitet wurden. Lernen Sie hier drei ausgewählte Beispiele zu nachhaltigen Antriebskonzepten in der Luftfahrt kennen, bevor Sie sich dann – zumindest in Gedanken – in einer futuristischen Flugzeugkabine guten Gewissens und ohne Treibhausgasemissionen auf die Reise begeben können.


 

DREI AUSGEWÄHLTE BEISPIELE 


Klimafreundliches Kerosin aus Lebensmittelresten

Fliegen belastet die Umwelt mit Schadstoffen wie Kohlenstoffdioxid und Stickoxiden. Klimaneutrale und umweltfreundliche Treibstoffalternativen sind daher gefragt. Im Fokus der Forschungen stehen sogenannte Sustainable Aviation Fuels (SAF) – Biokerosine, die die Luftfahrt dekarbonisieren sollen. SAF werden zurzeit vor allem aus Biomasse – hauptsächlich Pflanzen- und Speiseöle – produziert. Die Kosten sind hier jedoch sehr hoch. Auch steht die Verwendung von Palmöl aufgrund der umweltschädlichen Anbauweisen der Ölpalmen unter Kritik. Wissenschaftler des National Renewable Energy Laboratory in Golden/Colorado haben nun ein Verfahren entwickelt, bei dem sie aus Lebensmittelabfällen einen Flugzeugkraftstoff machen. Die Vorteile liegen auf der Hand: weniger Ruß und eine günstige Umweltbilanz. Beim Verrotten der Abfälle entsteht Methan, das als Treibhausgas 28 Mal stärker ist als CO2. In einem ersten Schritt stoppten die Forscher die Entstehung von Methan. Aus flüchtigen Kohlenwasserstoffen stellten sie dann längere Kohlenstoffketten her, die sie miteinander verknüpften. Das Ergebnis: zwei Kraftstoffe mit einer unterschiedlichen Anzahl an Kohlenstoffatomen. Diese Mischung wird dann dem fossilen Brennstoff beigemischt, sodass letzterer nur mehr 30 % ausmacht. Die Forscher bezifferten die Einsparung an schädlichen Emissionen mit 165 %. Darüber hinaus entsteht 34 % weniger Ruß – eine Emission, die ebenfalls für den Treibhauseffekt verantwortlich zeichnet. Noch befindet sich das Verfahren in der Grundlagenforschung und es gilt abzuwarten, wie die Herstellung in großem Maßstab umzusetzen sein wird.


Kerosin klimafreundlich – durchstarten für die Prozessentwicklung

Fliegen gilt in puncto Klimawandel bisweilen als das Übel schlechthin. Doch warum sollte man etwas dagegen haben, wenn es ohne Treibhausgasausstoß möglich ist? Dass dies funktioniert, ist längst belegt, doch besteht dringender Bedarf bezüglich der Erzeugung entsprechenden Treibstoffs. Um richtig Fahrt in die Sache zu bringen, haben Wissenschaftler von Empa und Paul-Scherrer-Institut gemeinsam die Initiative SynFuels lanciert. Dabei geht es um die Entwicklung eines Verfahrens, mit dem sich Flugpetrol aus Kohlendioxid und umweltfreundlich erzeugtem Wasserstoff fertigen lässt. Die beiden Schweizer Forschungseinrichtungen, die verschiedene Kompetenzen aus den betreffenden Forschungsbereichen einbringen, wollen in den kommenden drei Jahren nach geeigneten Möglichkeiten suchen, CO2 und H2 zu synthetischem Flugbenzin zu verbinden. Im Erfolgsfall würden damit zwei Fliegen mit einer Klappe geschlagen, denn da Flugzeugtreibstoffe diejenigen mit der höchsten Qualität sind, wäre man auch in der Lage, andere Treibstoffe zu synthetisieren, wenn hier der Durchbruch gelingt, wie die Empa erklärt. Einhergehend mit der Forschung wird unter anderem auch untersucht, wie groß der ökologische Fußabdruck dieser neuen Kraftstoffe genau ist und wie es um die Wirtschaftlichkeit steht.


Fliegen mit Wasserstoff: flugs austauschbare Antriebskapseln

Nachdem Airbus schon mit ZeroE – einem Konzept für emissionsfreies, wasserstoffbasiertes Fliegen – für Schlagzeilen gesorgt hat, setzt dieser Flugzeugbauer selbst nun noch einen drauf: Die Entwickler basteln an neuartigen Antriebseinheiten. Es sind Kapseln (Airbus nennt sie Pods), die an den Tragflächen auch großer Maschinen montiert werden. Sie enthalten alles, was es für den Antrieb braucht (Achtblattpropeller, eigenen Tank, Kühlsystem, Brennstoffzelle) und lassen sich vor allem schnell vollständig austauschen, wenn das „grüne Gas“ verbraucht ist oder wenn Wartungsarbeiten gefragt sind. All das folge dem Prinzip der kurzen Wege, heißt es – an Bord, wo die Nähe von Tanks und Motoren ein aufwendiges Leitungssystem überflüssig macht, und in der Flughafenlogistik, wo die Handhabung des bei sehr niedrigen Temperaturen zu kühlenden Wasserstoffs bisher eher schwierig ist. Aber auch für die Wartung zeichnen sich Vereinfachungen ab. Schließlich ist es praktisch, wenn man für solche Zwecke nicht die Maschine am Boden lassen muss, sondern einfach die betreffende Komponente abnehmen und eine neue anstecken kann. Und noch ein Plus: Die Verlagerung der Tanks in diese neuen Gehäuse soll die Kabine geräumiger machen, da die ansonsten raumgreifenden Tanks dann wegfallen.

 

UND EINE GEDANKENREISE IN DIE ZUKUNFT

Revolutionäres Flugzeugkabinenkonzept schafft neues Flugerlebnis bei Langstreckenflügen

Langstreckenflüge können mitunter sehr anstrengend sein, weshalb viele Unternehmen an Lösungen arbeiten, um den Aufenthalt an Bord angenehmer zu gestalten. Einen zukunftsträchtigen Lösungsansatz stellte nun das Unternehmen AIM Altitude mit seinem Ultraflex-Flugzeugkabinenkonzept vor, das mit großzügigen Gemeinschaftsbereichen ein neues Flugerlebnis schaffen möchte: Ein „offener“ Raum mit oval geformten Tischen soll Passagiere zum Versammeln und Kommunizieren animieren – nicht zuletzt, um zu langes Sitzen zu vermeiden. Dafür stehen den Passagieren Selbstbedienungskühlvitrinen sowie Kaffee- und Teestationen in ansprechendem Design zur Verfügung. Zudem sorgen sogenannte Flex-Booth-Kabinen – also wandelbare Kabinen – für willkommene Abwechslung: Ist z. B. der „Wellness-Modus“ aktiviert, wird der Flex Booth zur Stehkabine und bietet den Gästen einen Bereich, in dem sie Stretching- oder Wellness-Anleitungen folgen können. Der „Fokus-Modus“ bietet mit seinem beruhigenden Design einen ruhigen Ort zum Meditieren oder Beten. Im „Design-Modus“ wird die Kabine in einen privaten Essbereich verwandelt. Der hochgeklappte Tisch kann auch für Laptops genutzt werden oder aber man nutzt dafür die Exercise-Station, die zudem die Möglichkeit bietet, gleichzeitig Übungen mit geringem Widerstand auszuführen. Hier kann zwischen Fahrradpedalen, Trittplatten oder massierenden Muskelrollern gewählt werden. Last, but not least ist auch eine Pop-up-Bar geplant, die tagsüber als Café und nachts als Cocktailbar dienen soll. 

 

Unabhängig von den notwendigen technischen Innovationen, die hoffentlich bald ein emissionsfreies Fliegen zum Standard machen, könnten wir uns aber inzwischen alle die Frage stellen, ob Kurzstreckenflüge tatsächlich notwendig sind oder ob sich eine Reise nicht auch auf die Schiene verlagern lassen könnte. Und so manche Flugreise kann man mit Sicherheit auch in Zukunft durch eine Videokonferenz ersetzen. Dass das bestens funktioniert, haben viele von uns bewiesen – wenn auch gezwungenermaßen.

Ihr in-manas-Team
 


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