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Bis 2035 will Airbus ein Passagierflugzeug auf dem Markt haben, das komplett CO2-neutral fliegt, dank Antrieb mit Wasserstoff. Doch bis dahin sind noch etliche Hürden zu nehmen. Und ist es dann wirklich clean?

Wie eine Revolution der Luftfahrt sieht der neueste Flugzeugentwurf von Airbus nicht aus, der da zu sphärischer Musik am wolkenlosen Himmel schwebt. Bei genauerem Hinsehen fällt auf, dass sich im hinteren Drittel des Rumpfes der Airbus-Flugzeugstudie keine Fenster befinden. Oben auf dem Leitwerk prangt ein kurzer Fortsatz, der eher wie eine Antenne wirkt. Diese Charakteristika geben Aufschluss darüber, dass es sich hier tatsächlich um eine womöglich bahnbrechende Neuheit handelt.

"Im hinteren Drittel des Rumpfes hinter dem Druckschott der Kabine befindet sich der Wasserstofftank, und der Fortsatz oben am Leitwerk dient zum Ablassen von Gas im Falle eines Lecks", erklärte Airbus-Technologiechefin Grazia Vittadini jetzt bei der Vorstellung der ersten Entwürfe von zukunftsweisenden Flugzeugen mit Wasserstoffantrieb. Das Ziel ist ehrgeizig: Bis 2035 will Airbus das weltweit erste emissionsfreie Verkehrsflugzeug herausbringen.

Dazu hat der europäische Hersteller drei verschiedene Konzepte, von denen eines umgesetzt werden soll, darunter der eher konventionell aussehende Jet. Airbus will sich unter starkem Druck der Politik vor allem aus Frankreich und Deutschland an die Spitze der Transformation setzen, um für die Luftfahrt die Abkehr von fossilen Brennstoffen und damit die Dekarbonisierung voranzutreiben. Deutschland hat bereits eine eigene Wasserstoff-Strategie entwickelt, Frankreich kündigte zu Monatsbeginn an, langfristig sieben Milliarden Euro in die Wasserstofftechnik zu investieren. Da passt der Vorstoß von Airbus genau ins Bild.

Eine von drei Varianten: Das Turbofan-Konzept (Computeranimation)

"Dies ist ein historischer Moment für die gesamte kommerzielle Luftfahrt", so Airbus-Chef Guillaume Faury über seine "kühne Vision". Technologiechefin Vittadini betont, diese "spannenden Konzepte sind auch dazu gedacht, zukünftige Generationen von Ingenieuren zu inspirieren."

Die Idee, Wasserstoff statt Kerosin als Energiequelle für Flugzeugtriebwerke zu nutzen ist nicht neu, aber sie ist immer noch schwer umzusetzen. Daher fehlte es bis heute an alltagstauglichen und wirtschaftlich zu betreibenden Flugzeugkonzepten. Denn Wasserstoff ist nicht pflegeleicht: Er weist zwar gegenüber Kerosin die dreifach höhere Energiedichte - ein großer Vorzug gegenüber Batterien - und wiegt nur ein Drittel soviel, benötigt aber bis zu viermal mehr Volumen als gängiger Treibstoff. Und Platz ist an Bord von Flugzeugen nun mal notorisch knapp und kostbar.

Außerdem, und das macht es besonders anspruchsvoll, ist Wasserstoff ein sogenannter kryogener Treibstoff: Ein Gas, das erst bei minus 253 Grad Celsius flüssig und unter hohem Druck komprimiert für Antriebe nutzbar wird. Was wiederum einen doppelwandigen, zylindrischen oder kugelförmigen Tank erfordert. Bereits 1988 brachten Ingenieure in der damaligen Sowjetunion eine umgebaute Version ihres dreistrahligen Passagierjets Tupolew TU-154 heraus, das Testflugzeug nannten sie TU-155, dessen rechtes Triebwerk mit Wasserstoff betrieben wurde. Wasserstoff lässt sich auf verschiedene Arten für Flugzeuge nutzen: Zur direkten Verbrennung in umgerüsteten Gasturbinen, durch Brennstoffzellen umgewandelt in elektrische Energie oder man produziert damit in Kombination mit CO2 synthetisches Kerosin.

Die Turboprop-Version des Konzeptflugzeuges in der Computeranimation

"Wir müssen das Flugzeug um diese Bedingungen herum neu gestalten", weiß Grazia Vittadini. Daran versucht sich Airbus jetzt gleich mit einem Trio an Vorschlägen. Dem eingangs beschriebenen sogenannten Turbofan-Design, das 120 bis 200 Passagiere über Strecken von etwa 3700 Kilometer befördern soll, also keine Langstrecken oder Transkontinentalflüge in Amerika schafft, aber alle innereuropäischen Routen. Das Konzept fällt etwas kleiner aus als das aktuelle Basismodell A320neo, das etwa bei Lufthansa fliegt, erreicht aber mit gut 800 km/h auch Wasserstoff-getrieben die gleiche Geschwindigkeit.

Zweiter Entwurf ist ein Turboprop-Flugzeug mit Propellerantrieb für bis zu hundert Passagiere auf Kurzstrecken, das mit gut 600 km/h rund hundert Stundenkilometer schneller wäre als heutige Turboprops. Beide Entwürfe sind von modifizierten Gasturbinen angetrieben, ergänzt durch einen Hybrid-Elektromotor gespeist aus Brennstoffzellen, und bewusst konventionell gehalten. "Wir müssen dafür nicht in komplett neue Technologien investieren", erklärt Airbus-Chef Faury.

Ein disruptives Konzept gibt es auch - ein Wasserstoff-getriebener Nurflügler, den sogenannten Blended Wing Body. Hier formen Flügel und Rumpf einen durchgehenden aerodynamischen Körper. Diese Konfiguration, zuletzt etwa von KLM und der TU Delft mit ihrem Flying V-Konzept vorgestellt, gilt ohnehin als zukunftsträchtig. "Der Nurflügler ist aerodynamisch das vorteilhafteste Modell zur Integration der Wasserstofftanks", so Grazia Vittadini gegenüber DW. "Aber das heißt nicht, dass das bei den anderen Parametern ebenfalls die optimale Lösung ist."

Computeranimation des Flying V Modells von KLM und der TU Delft

Die Airbus-Initiative stößt auch in der Wissenschaft auf Zuspruch. "Die Welt ist reif dafür und Airbus hat die Gunst der Stunde genutzt", sagt Dragan Kozulovic, Professor für Flugtriebwerke an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW) zu DW. Dass die Studien gänzlich ohne Kerosin auskämen sei bemerkenswert, die geplante Markteinführung bis 2035 durchaus realistisch.

Kozulovic hält dabei die Realisierung des Entwurfs des Wasserstoff-getriebenen Turboprop-Flugzeugs für am wahrscheinlichsten. Entscheidend für den Erfolg sei aber, dass die dafür die am Boden nötige Infrastruktur für die kommerzielle Nutzung von Wasserstoff geschaffen werde, von der Produktion über die Lagerung bis zur Betankung, "das ist eine Mammutaufgabe".

Wasserstoff ist dabei nur dann nachhaltig, wenn er durch grünen Strom etwa aus Sonnen- oder Windenergie hergestellt wird. Der Professor wehrt sich aber gegen die Etikettierung der ZEROe genannten Airbus-Konzepte als "emissionsfrei". Denn auch ohne CO2-Erzeugung entstehe durch Wasserstoffverbrennung weiterhin Wasserdampf als Emission, Auslöser von klimarelevanten Kondensstreifen am Himmel. Auch Stickoxide würden weiter freigesetzt. "Diese Flugzeuge wären deutlich besser, aber nicht emissionsfrei", erklärt Dragan Kozulovic.

Qantas-Chef Alan Joyce hat die letzte Boeing 747 seiner Flotte in den Ruhestand verabschiedet. Die letzte Reise führt in die kalifornische Mojave-Wüste. Qantas war einst die weltweit einzige Airline mit einer 747-Flotte. Derzeit sind insgesamt noch 30 Jumbos weltweit im Einsatz, die allermeisten als Frachtmaschinen.

Ende vergangener Woche hatte British Airways mitgeteilt, ihre gesamte 747-Flotte vorzeitig und mit sofortiger Wirkung stillzulegen. "Wegen des durch die COVID-19-Pandemie verursachten Rückgangs des Reiseverkehrs ist es unwahrscheinlich, dass unsere "Königin der Lüfte" jemals wieder kommerzielle Dienste für British Airways anbieten wird", so die Airline.

Der erste kommerzielle Flug der Boeing 747 mit PanAm ging am 21. Januar 1970 von New York nach London. Rund 9000 Menschen hatten sich für die Premiere registrieren lassen, mitfliegen konnten am Ende nur gut 360 und das auch nur mit Hindernissen. Nachdem sich ein Triebwerk überhitzt hatte, musste alle in eine Ersatzmaschine umsteigen, die dann mit fast sieben Stunden Verspätung startete.

War bis Ende der 60er Jahre Fliegen etwas für Wohlhabende, konnten sich nun dank billigerer Tickets auch Normalverdiener Flüge leisten. Trotzdem war die 747 nicht leicht zu füllen. Da Flugpreise damals noch staatlich festgelegt waren, lockten die Airlines mit Luxus wie Cocktail-Lounges mit Sofa und Nierentischen im Heck. Bis heute wurden mit der 747 fast sechs Milliarden Menschen befördert.

Wenige Jahre nach dem glanzvollen Start würgte die Ölkrise 1973 die Begeisterung für den Jumbo wieder ab. Viele Fluggesellschaften mussten ihre 747 am Boden lassen, weil es schlicht zu teuer war, sie in die Luft zu bringen. Bestellungen von Flugzeugen wurden storniert. Erst ab Mitte der 70er Jahre mausert sich der Jumbo-Jet zum dominierenden Flugzeug der Langstrecke.

In den letzten fünf Jahrzehnten hat die 747 dazu beigetragen, den globalen Luftverkehr kräftig zu verändern. Flughäfen wurden zu riesigen Drehkreuzen ausgebaut, denn mit dem gewaltigen Jumbo-Jet konnten viele Passagiere gleichzeitig über Langstrecken transportiert werden, um dann in kleineren Flugzeugen zu Regionalflughäfen weitergeflogen zu werden.

Es gab auch tragische Ereignisse in der Jumbo-Jet-Ära, etwa den Bombenanschlag von Lockerbie 1988 (Bild) oder 1977 den Zusammenstoß zweier 747 auf der Startbahn des Flughafens von Teneriffa, bei dem mehr als 500 Menschen starben. Mehrere Boeing 747 verloren im Flug ein komplettes Triebwerk. Eine Frachtversion stürzte deshalb in Amsterdam auf ein Haus.

Die Branche setzt inzwischen auf kleinere Maschinen mit zwei Triebwerken, die weniger Sprit verbrauchen. Boeing habe bereits vor mindestens einem Jahr die letzten Teile für die 747 bei den Zulieferern bestellt, heißt es aus Branchenkreisen. Bei einer Baurate von einem halben Flugzeug pro Monat habe das Programm noch mehr als zwei Jahre vor sich, so ein Sprecher des Konzerns.

Laut Bloomberg sind die gut ein Dutzend bei Boeing in Auftrag gegebenen Maschinen alle Frachtversionen der 747, im Passagierbereich seien seit Jahren keine neuen Jumbos bestellt worden. Der letzte Auftrag stamme aus dem Jahr 2017, so die Nachrichtenagentur Reuters. Da habe die US-Regierung zwei 747-8 bestellt, als Air Force One für den Präsidenten.

Insgesamt wurden in über 50 Jahren mehr als 1550 Maschinen des Modells 747 ausgeliefert. Der europäische Konkurrent Airbus hat sein Prestige-Projekt A380 bereits Anfang 2019 aufgegeben. Die Produktion des Riesenflugzeugs werde nur noch bis 2021 laufen, teilte Airbus im Februar mit. Insgesamt wurden vom A380 nur rund 250 Maschinen verkauft.

Autorin/Autor: Insa Wrede, Henrik Böhme

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