Effizienzpotenziale von Verkehrsflugzeugen

Das BMU beauftragte im Sommer 2007 Herrn Prof. Hüttig von der TU Berlin mit der Durchführung des Forschungsvorhabens "Effizienzpotenziale bei Flugzeugen". Neben verfügbaren Publikationen wurden dabei auch Gespräche mit Vertretern der Hersteller sowie von Forschungsinstituten durchgeführt. Die Studie befasst sich mit den bestehenden und absehbaren, künftigen Potenzialen im Bereich Triebwerke und Flugzeugzelle. Die Bewertung der Potenziale erfolgte auch unter Berücksichtigung der von der Luftfahrtindustrie selbst entwickelten Ziele im Rahmen von ACARE (Advisory Council for Aeronautics Research), die vorsehen, den spezifischen Verbrauch im Flugverkehr bis 2020 um 50 % (als Summe aus Maßnahmen am Triebwerk, der Zelle und durch operationelle Maßnahmen) zu reduzieren. Neben dem Verbrauch sollen die spezifischen Stickoxidemissionen um 80 % und der Fluglärm m 50 % gesenkt werden. Deswegen untersuchte die Studie auch mögliche Zielkonflikte.

Die Studie kommt unter anderem zu folgenden Ergebnissen:

• Es gibt unterschiedliche Technologien im Triebwerksbereich, die grundsätzlich zu einer Verbesserung führen können (z.B. Getriebefan, Wärmetauschertechnologien); allerdings sind besonders wirksame Technologien mit Effizienzpotenzialen deutlich über 10 % nicht kurzfristig verfügbar, sondern befinden sich noch in Entwicklungsphase.
• Die wichtigsten Maßnahmen im Bereich der Flugzeugzelle sind Leichtbaumaterialien (Kohlefaserverbundstoffe) und Aerodynamik (z.B. intelligente Flügel). Grundsätzlich neue Flugzeugkonzepte sind für den Zeitraum bis 2020 nicht zu erwarten.
• Das gleichzeitige Erreichen der Ziele in allen drei genannten Bereichen (Effizienz, Stickoxide, Fluglärm) ist voraussichtlich sehr schwierig, da die technischen Zielkonflikte bis 2020 nicht hinreichend gelöst werden können. Sollen somit die Ziele bei Stickoxiden und Fluglärm erreicht werden, ist nur eine geringere Verbesserung bei der Effizienz möglich.
• Eine rasche Reduzierung des absoluten Treibstoffverbrauchs ist nicht zu erwarten, da deutliche Verbesserungen erst mit neuen Flugzeugen zu erwarten sind. Nach dem A 380 und der Boeing 787, die sicherlich eine Verbesserung ermöglichen, ist erst mit den Nachfolgemodellen für den Airbus A 320 und die Boeing 737 ein weiterer Effizienzsprung zu erwarten. Dies ist jedoch erst etwa ab 2017 der Fall und wird auch für die Gesamtflotte zunächst nur eine geringe Wirkung haben.
• Erst ab etwa 2050 könnte eine vollständige ACARE konforme Flotte realisiert werden. Dies bedeutet, dass technische Erfolge erst zu einem erheblich späteren Zeitpunkt auch zu Minderungen beitragen.