Elektrifizierung des Luftverkehrs

Der Luftverkehr leistet seinen Beitrag zu einer umweltgerechten und klimafreundlichen Mobilität. Für die Langstrecke sind Maßnahmen zur Verminderung der CO₂-Emissionen weiterhin mit erheblichen Herausforderungen verbunden. Die langfristig und unter schwierigen Bedingungen zu dekarbonisierende Großluftfahrt ist neben der Entwicklung und dem Einsatz sogenannter nachhaltiger Flugkraftstoffe (Sustainable Aviation Fuels – SAF) insbesondere auch auf synthetische Kraftstoffe, u. a. Power-to-Liquid (PtL)-Kraftstoffe, angewiesen. Die Elektrifizierung von Langstreckenflügen erscheint auf Grund begrenzter Batteriekapazitäten und des sehr hohen Energiebedarfs auf absehbare Zeit nicht realistisch.

Für die Kurzstrecke hingegen wird bereits intensiv an der Elektrifizierung des Luftverkehrs gearbeitet. Erste vollelektrische Fluggeräte stehen bereits für sehr kurze Strecken zur Verfügung; mit zunehmendem Forschungsfortschritt sollen künftig auch längere Distanzen erschlossen werden. Neben dem Personenverkehr wird dabei auch der Einsatz im Güterverkehr betrachtet. In dieser Entwicklung liegt die Chance, konventionell flugbenzinbetriebene Flugzeuge durch hybridelektrische und batterieelektrische Flugzeuge zu ersetzen und dadurch lokale Emissionen deutlich zu reduzieren. Unter der Voraussetzung einer vollständig auf erneuerbaren Energien basierenden Stromversorgung sind entsprechende Elektroflugzeuge perspektivisch CO₂-frei betreibbar.

Die Aktivitäten des Landes sind zugleich als industrie- und innovationspolitisches Signal zu verstehen, die Kurzstrecken- und perspektivisch auch die Regionalluftfahrt durch nachhaltige Elektromobilität zu transformieren und hierfür die Infrastruktur an den Flugplätzen zu härten. Stichwort: E-Flugnetz NRW. Auch die Wirtschaft erkennt die Potenziale dieser Entwicklung zunehmend, etwa im Hinblick auf klimafreundliche Logistiklösungen. So hat beispielsweise DHL Express & Eviation in elektrische Frachtflugzeuge für Zubringerstrecken investiert und verfolgt den Aufbau entsprechender Anwendungen im Bereich nachhaltiger Luftfracht. Langfristig wird auch der Aufbau eines elektrischen Luftfracht-Netzwerks diskutiert.

Die Umsetzung dieser Entwicklungen erfordert eine umfassende Qualifizierung von Pilotinnen und Piloten. Das für Verkehr zuständige Ministerium des Landes Nordrhein-Westfalen hat hierzu die Anschaffung von zwei vollelektrischen Flugzeugen am Forschungsflugplatz Würselen-Aachen/Merzbrück gefördert. Es handelt sich um ein gemeinsames Forschungsprojekt der FH Aachen in Kooperation mit einer Flugschule. Die Ausbildung zukünftiger Pilotinnen und Piloten wird wissenschaftlich begleitet, um Anforderungen, Herausforderungen und Entwicklungspotenziale der elektrischen Luftfahrt systematisch zu untersuchen. Projektstart war der 01.07.2021, der Bewilligungszeitraum wurde inzwischen bis zum 31.09.2026 verlängert.

Darauf aufbauend wurde das Projekt Flüsterprop.NRW initiiert. Als unmittelbare Weiterentwicklung des Elektroflugzeugprojekts am Forschungsflugplatz Würselen-Aachen verfolgt es das Ziel, einen besonders leisen Propeller für elektrisch betriebene Schulungsflugzeuge – insbesondere für die Pipistrel Velis Electro – zu entwickeln und zu erproben. Damit wird neben der CO₂-Reduktion gezielt auch die Fluglärmreduktion adressiert.

Ebenfalls am Standort entsteht mit FH.AERO.SCIENCE eine erweiterte Forschungs-, Lehr- und Transferinfrastruktur der FH Aachen am Forschungsflugplatz Würselen-Aachen. Diese stärkt den Standort als Zentrum für Forschung, Erprobung, Ausbildung und Technologietransfer im Bereich nachhaltiger Luftfahrttechnologien.

Mit der Entwicklungsstrategie Verkehrslandeplatz Aachen-Merzbrück (EVA) wurde zudem eine übergreifende konzeptionelle Grundlage erarbeitet. Die Studie wurde abgeschlossen und liefert eine konsistente Entwicklungsperspektive einschließlich eines integrierten Klimaschutzkonzepts. Sie bildet eine wichtige Basis für die Weiterentwicklung des Standorts zu einem Forschungs- und Innovationshub für nachhaltige Luftfahrttechnologien.

Im Bereich alternativer Antriebstechnologien wird zudem das Projekt H2Cool der RWTH Aachen umgesetzt. Ziel ist die Entwicklung und experimentelle Erprobung neuartiger Brennstoffzellen-Wärmetauscher für Regionalflugzeuge. Auch wenn das Projekt nicht der batterieelektrischen Luftfahrt im engeren Sinne zuzuordnen ist, ergänzt es den Gesamtkontext klimafreundlicher Luftfahrttechnologien, insbesondere im Bereich wasserstoff- und brennstoffzellenbasierter Antriebe.

Darüber hinaus ist mit CODROMO ein weiteres Innovationsvorhaben bewilligt. Ziel ist die Entwicklung und Erprobung einer mobilen, betreiberoffenen und containerbasierten Remote-Tower- und UTM-Infrastruktur für kooperative BVLOS-Drohnenflüge. Das Projekt ist dem erweiterten Kontext innovativer Luftmobilität sowie digitaler Betriebs- und Luftrauminfrastrukturen im Rahmen von U-Space-Konzepten zuzuordnen.

Ergänzend ist auf das wachsende Luftfahrtinnovationsökosystem in Nordrhein-Westfalen hinzuweisen. Dazu zählen insbesondere der Aero-Park Aachen-Merzbrück, das Aviation Innovation Center, Aktivitäten des Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Standort Merzbrück sowie das Center for Vertical Mobility in Aldenhoven. Diese Initiativen sind überwiegend struktur- und wirtschaftsförderpolitisch verortet und nicht unmittelbar Teil einzelner Fördermaßnahmen, bilden jedoch ein bedeutendes flankierendes Umfeld für Forschung, Erprobung und Transfer im Bereich nachhaltiger und innovativer Luftfahrttechnologien.

Insgesamt ergibt sich damit ein zunehmend vernetztes Innovationsökosystem, das von der elektrischen Luftfahrt über alternative Antriebstechnologien bis hin zu digitalen Betriebsinfrastrukturen reicht und den Standort Aachen-Merzbrück nachhaltig als Entwicklungs- und Erprobungsraum für die Luftfahrt der Zukunft stärkt.

• FH Aachen
• RWTH Aachen
• Universität Siegen
• Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V.
• Forschungsflugplatz Würselen-Aachen GmbH

• www.westflug.de

Ina Preuß
Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Landes Nordrhein-Westfalen
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