Klima- und Umweltschutz

Bluecopter: Leiser und spritsparender – dank Luftfahrtforschung

Airbus Helicopters zeigt, wozu Hubschrauberbau made in Germany fähig ist. Mit dem Technologiedemonstrator Bluecopter hat das Unternehmen den weltweit leisesten und zugleich sparsamsten Hubschrauber entwickelt. Die darin eingesetzten Technologien werden die kommenden Hubschraubergenerationen prägen. Der Erfolg wäre ohne europäische und deutsche Forschungsmittel nicht möglich gewesen. Das zeigt: Eine kluge Innovationsförderung kann entscheidende Impulse für Zukunftstechnologien geben.

Sensationell leise
Entstanden ist ein Helikopter, der alle Vorgängermodelle in Sachen Lärmreduktion in den Schatten stellt. Die Lärmemissionen sinken gegenüber vergleichbaren Modellen um annähernd 10 Dezibel – das entspricht einer Halbierung des wahrgenommenen Geräusches. Der Bluecopter unterschreitet damit die Lärmvorschriften der ICAO erheblich. Im Mittelpunkt steht der Rotor, da er die Hauptquelle von Lärm ist. Um diese zu reduzieren, wurde der Rotor völlig neu aufgebaut. So wurde sein Durchmesser erhöht, seine Drehgeschwindigkeit optimiert, die Blattprofile und Blattspitzen wurden neu geformt und die Zahl der Rotorblätter von vier auf fünf erhöht. Optimierungen am Heckrotor ergänzen das Konzept zur Lärmreduktion

Vorreiter in Sachen Umweltschutz
Aber es geht nicht nur um weniger Lärm. Der Bluecopter setzt auch Maßstäbe in Sachen Verbrauch und Emissionen. Mehr als 40 Prozent weniger Treibstoff und CO2 sind gegenüber ähnlichen zweimotorigen Modellen möglich. Wie geht das? Zum Einen verringert das aerodynamische Design des Bluecopter den Luftwiderstand erheblich, etwa an der Zelle, am Rotor und am Triebwerk. Zum Anderen kann der Bluecopter im normalen Reiseflug eine der beiden Turbinen abschalten, ohne an Leistungskraft zu verlieren – diese „single engine operation“ ist für den Großteil der Emissionsreduktion verantwortlich.

Erfolgsprojekt dank LuFo und Cleansky
Anhand des Demonstrators hat Airbus Helicopters wegweisende Zukunftstechnologien entwickelt und getestet, die künftig auch in kommerziellen Hubschraubermodellen zum Einsatz kommen. Dutzende Patente hat das Unternehmen im Verlauf des Projektes angemeldet. Diese Grundlagenforschung wäre ohne Fördermittel nicht möglich gewesen. Insgesamt hat die Entwicklung einen zweistelligen Millionenbetrag gekostet. Knapp die Hälfte der Mittel stammt aus dem Europäischen Luftfahrtforschungsprogramm CleanSky sowie aus dem deutschen Luftfahrtforschungsprogramm LuFo. Den Rest übernahm Airbus Helicopters aus Eigenmitteln. Das Projekt zeigt: Vergleichsweise kleine Investitionen der öffentlichen Hand können zukunftsprägende Entwicklungen auf den Weg bringen.

Stand: Nov 2017

Klimaschutz

EU muss historische Einigung unterstützen

Anfang Oktober 2016 hat sich die UN-Zivilluftfahrtorganisation ICAO auf ein globales Klimaschutzinstrument geeinigt. Zum ersten Mal überhaupt wird eine Industrie in ein eigenes, weltweit gültiges Klimaschutzregime eingebunden. Die EU muss die Einigung nach Kräften stützen und eigene Maßnahmen kritisch hinterfragen.

Luftverkehr: Ehrgeizige Klimaschutzziele vor Augen

Der Luftverkehr soll ab 2020 klimaneutral wachsen und ab 2050 sogar 50 Prozent weniger CO2 ausstoßen als 2005. Dafür treibt Airbus die Entwicklung mit neuen verbrauchsarmen Flugzeugmodellen wie der A350 XWB oder der A320neo-Familie voran. Doch wegen des deutlichen Wachstums des Flugverkehrs werden Einsparungen allein nicht ausreichen. Die ICAO hat daher ein globales Klimaschutzinstrument entwickelt, um die wachstumsbedingten Emissionen ab 2021 auszugleichen.

„Das vorliegende Abkommen ist ein gutes – ein gutes für Europa – und ein gutes für die Welt. In diesem Geist werden wir jetzt weiter arbeiten.“

Violeta BulcEU-Kommissarin für Verkehr

CORSIA: Emissionen kompensieren

Im Rahmen des Carbon Offsetting and Reduction Scheme for International Aviation (CORSIA) werden ab 2021 Klimaschutzprojekte aufgesetzt, für die Fluggesellschaften Zertifikate erwerben und damit die wachsenden CO2-Emissionen der Luftfahrt kompensieren können. Der Fahrplan im Detail:

  • Phase 1 (2021 – 2026): 66 Staaten nehmen von Beginn an freiwillig an CORSIA teil. Damit sind bereits mehr als 85 Prozent der CO2-Emissionen des internationalen Luftverkehrs eingebunden. 2022 wird das System überprüft, um bei Bedarf Anpassungen vorzunehmen.
  • Phase 2 (ab 2027): Das Offsetting-Regime ist nun für alle ICAO-Mitglieder verpflichtend. Wenige Ausnahmen betreffen beispielsweise kleine Inselstaaten und die am wenigsten entwickelten Länder. Zu diesem Zeitpunkt sind mindestens 90 Prozent des Luftverkehrs eingebunden.

 

EU: Eigene Maßnahmen neu ausloten
Dem ICAO-Beschluss vorangegangen waren äußerst komplizierte Verhandlungen. Die historische Einigung gilt es jetzt zu nutzen. Auch die EU ist gefragt: Sie muss sich zum einen konstruktiv in die noch ausstehenden Detailverhandlungen einbringen. Zum anderen sollte sie die seit 2012 bestehende Aussetzung des EU-Emissionshandels für nicht-europäische Fluggesellschaften zunächst verlängern und ab 2021 mit Einsetzen des CORSIA-Regimes abschaffen. Denn Doppelstrukturen und regionale Insellösungen sind mit CORSIA unvereinbar.

CORSIA: Teilnehmende Staaten

Ab 2027 müssen alle ICAO-Mitglieder an CORSIA teilnehmen. Ausgenommen sind:

  • kleine, wenig entwickelte Inselstaaten wie Cabo Verde oder Haiti,
  • am wenigsten entwickelte Länder wie Afghanistan oder Burkina Faso,
  • Entwicklungsländer ohne Meereszugang wie Niger oder Turkmenistan und
  • Länder mit sehr niedrigem Niveau internationaler Luftfahrtaktivität wie Venezuela oder Senegal.
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A320neo

Weniger Lärm, weniger Verbrauch, reißender Absatz

Die Luftfahrtindustrie hält ihre umweltpolitischen Versprechen. Mit jeder Flugzeuggeneration werden die Maschinen deutlich leiser und emittieren weniger CO2 – jüngster Beleg ist die Anfang des Jahres 2016 in Hamburg erstmals ausgelieferte A320neo.

A320-Familie: Schlüssel für leiseren Luftverkehr

An deutschen Flughäfen starten und landen pro Jahr rund zwei Millionen Flugzeuge. Was für die Passagiere der Aufbruch zu Geschäfts- oder Urlaubsreisen ist, nehmen Flughafenanwohner als Lärmemissionen wahr.
Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge – wie die A320-Familie – machen den Großteil der Flugbewegungen aus. Ihr Anteil liegt zum Beispiel in Frankfurt bei 70 Prozent. Von deutlichen Lärmreduktionen können die Flughafenanwohner damit erheblich profitieren. Die A320neo legt die Messlatte hoch: Der Flüsterflieger unterschreitet die derzeit international gültigen Lärmgrenzen um 15 Dezibel – bereits Minus 10 Dezibel entsprechen einer Halbierung des wahrgenommenen Lärms. Und gegenüber der Vorgängergeneration ist die Lärmkontur 52 Prozent kleiner. Bisher herrschte bei einem Start der A320 auf 1,8 km2 ein Lärmpegel von 85 dB(A) – das entspricht einem Bus bei 60 km/h in 25 Metern Abstand. Jetzt sind es bei der A320neo nur noch 0,87 km2.

Die UN-Luftfahrtorganisation ICAO verschärft seit Jahrzehnten die Lärmgrenzwerte für neu zugelassene Flugzeuge. Maßstab ist der effektiv wahrgenommene Lärmpegel, der in EPNdB gemessen wird. Er gewichtet insbesondere hervorstechende und als lästig empfundene Fluglärm-Frequenzen stärker. Der nächste Schritt erfolgt zum Jahresbeginn 2018. Die Airbus A320neo- Familie unterschreitet die Vorgaben bereits heute deutlich.
Seit Ende 2010 hat Airbus für die A320neo-Familie über 4 500 Bestellungen erhalten. Dieser Erfolg wirkt sich direkt auf Deutschland als Luftfahrtstandort aus. Bester Beleg: Airbus steigert die A320-Auslieferungen von aktuell 42 pro Monat auf 60 Flugzeuge im Jahr 2019 – und Hamburg wird um eine vierte Endmontagelinie mit modernster Technologie erweitert.

20 Prozent Kerosineinsparung

Nicht nur bei den Lärm-, sondern auch bei den CO2-Emissionen ist die A320neo das beste Flugzeug ihrer Klasse. Schon heute brauchen die Maschinen 15 Prozent weniger Kerosin. Pro Jahr und Maschine entspricht das rund 3 600 Tonnen – oder 485 Flügen zwischen Berlin und Paris. Zusätzliche Einsparungen sind fest eingeplant. So wird die Effizienz dank Airbus-Innovationen im Kabinenbereich bis 2020 sogar auf 20 Prozent steigen.

Klimaneutrales Wachstum ab 2020 politisch flankieren

Die A320neo ist damit Eckpfeiler für einen umweltschonenden Luftverkehr und trägt dazu bei, dass der Luftverkehr ab 2020 klimaneutral wachsen kann. Die Luftfahrtindustrie bekennt sich seit Jahren dazu. Gefordert ist nun die Politik: Im September muss die UN-Luftfahrtorganisation ICAO auf ihrer Mitgliederkonferenz dringend ein weltweit gültiges System für Klimaschutzabgaben beschließen. Sollte eine Einigung der 191 ICAO-Staaten ausbleiben, drohen regionale Insel lösungen. Ein Irrweg: Der Versuch im Jahr 2013, alle aus Europa startenden und in Europa landenden Interkontinentalflüge einem Emissionshandel zu unterwerfen, führte zu massiven diplomatischen Verwerfungen – unter anderem mit China, den USA und Indien.

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Kurz gefasst

A320: Neue Endmontagelinie in Hamburg setzt auf Innovationen

Der Luftfahrtstandort Deutschland profitiert vom Erfolg der A320-Familie. Bis 2019 soll die Produktion auf 60 Flugzeuge pro Monat hochgefahren werden – ein erheblicher Teil wird in Hamburg endgefertigt.

Die A320-Familie ist der Erfolgsflieger von Airbus. Mit bis dato mehr als 12 500 Bestellungen ist das Mittelstreckenflugzeug das mit Abstand am häufigsten georderte Modell. Entsprechend weitet Airbus die Produktion nun deutlich aus. Davon profitiert der Standort Hamburg, wo bis Ende 2017 eine hochmoderne vierte Endmontagelinie für die A320-Familie entsteht.
Dort wird Airbus in der Produktion Roboter sowie mobile Plattformen einsetzen, auf denen Rümpfe und Flügel automatisiert durch den Hallentrakt bewegt werden können.

Zukunft gestalten

Kernthemen der Luft- und Raumfahrtindustrie angehen

Die deutsche Luft- und Raumfahrtindustrie ist ein Job- und Innovationsmotor. Damit die Branche im härter werdenden globalen Wettbewerb bestehen kann, braucht es die richtigen politischen Rahmenbedingungen. Die Topthemen für das kommende Jahr 2017 in der Übersicht:

Pro einem Euro LuFo-Förderung entsteht eine zusätzliche Produktion im Wert von fast fünf Euro. Insgesamt hat das LuFo zwischen 2003 und 2012 eine BIP-Steigerung um 4,46 Milliarden Euro und ein Plus an Arbeitsplätzen von 28 000 bewirkt.

Forschung: Innovationen fördern

Forschung und Entwicklung sind Voraussetzung, damit die deutsche Luft- und Raumfahrt ihr technologisches Spitzenniveau halten kann. Die Bundesregierung fördert die Branche seit über 20 Jahren mit einem eigenen Luftfahrtforschungsprogramm  (LuFo). Das erfolgreiche Programm muss auf hohem Niveau fortgeführt werden. Ein Schwerpunkt sollte dabei das Thema Industrie 4.0 sein. Darüber hinaus braucht es weitere Investitionen. Dafür sollte Deutschland beispielsweise eine steuerliche Forschungsförderung einführen, wie sie sich in den meisten EU- und OECD-Staaten bewährt hat: Ein forschendes Unternehmen sollte 10 Prozent seiner FuE-Aufwendungen von seiner Steuerschuld abziehen dürfen.

Alternative Antriebe: Revolutionäre Konzepte unterstützen

Europa und die Luftfahrtindustrie haben sich gleichermaßen ehrgeizige Klimaschutzziele gesetzt, etwa ein CO2-neutrales Wachstum ab 2020. Wesentlicher Eckpfeiler dafür sind revolutionäre Technologien. Für viele Milliarden Euro entwickelt die Industrie alternative Kraftstoffe sowie völlig neue elektrische und hybride Antriebe. Nur finanzkräftige Airlines können diese Zukunftstechnologien kaufen und damit das Klima aktiv schützen. Belastungen durch nationale Alleingänge wie den EU-Emissionshandel im Luftverkehr oder die deutsche Luftverkehrsteuer sind zu vermeiden.

Raumfahrt: Europas Unabhängigkeit sichern

Satelliten sind für das moderne Leben unersetzbar – von Navigationssystemen bis hin zum Katastrophenschutz. Um Europas unabhängigen Zugang zum Weltall zu sichern, investiert die Europäische Weltraumagentur ESA zu Recht in die Ariane 6. Angesichts zunehmender Konkurrenz etwa durch neue Start-ups oder bereits etablierte Unternehmen wie SpaceX gilt es nun, den Entwicklungsprozess weiter zu begleiten und die Wettbewerbsfähigkeit der europäischen Trägerrakete sicherzustellen.

Exportförderung: Auslandsgeschäfte erleichtern

Die deutsche Rüstungsindustrie ist auf Exportmöglichkeiten angewiesen, um auch der Bundeswehr ein attraktives Preis-Leistungs-Verhältnis anbieten zu können. Wesentliche Voraussetzung sind EU-weit einheitliche Exportbestimmungen. Nur so sind transnationale Kooperationen überhaupt sicher zu gewährleisten. Warnendes Beispiel: 2014 war eine Vereinbarung zwischen Airbus und Usbekistan im letzten Moment gefährdet, da Deutschland den Export eines in Donauwörth produzierten, wenige Euro teuren Einzelteils zunächst nicht erlaubte – und damit den Export von 14 Hubschraubern aus Frankreich erheblich verzögerte.

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Globale Lösung im Klimaschutz

ICAO muss liefern

Seit zwei Jahrzehnten ist die UN-Luftfahrtorganisation ICAO aufgerufen, ein weltweit gültiges Klimaschutzinstrument für den Luftverkehr zu schaffen. Jetzt wird es ernst: Ein Scheitern bei der ICAO-Vollversammlung Anfang Oktober 2016 hätte gravierende Folgen für die internationalen Beziehungen im Bereich Luftfahrt, für die europäische Wettbewerbsfähigkeit und den Klimaschutz.

Die weltweite Luftfahrt ist diesen Bemühungen für mehr Klimaschutz aktiv verpflichtet. Geschlossen stehen Flugzeugbauer, Fluggesellschaften und Flugsicherung hinter dem Ziel, die CO2-Emissionen des internationalen Luftverkehrs auf dem Niveau des Jahres 2020 zu stabilisieren und bis 2050 gegenüber dem Jahr 2005 netto um 50 Prozent zu reduzieren, um eine nachhaltige Entwicklung des Luftverkehrs zu gewährleisten. Zwingend notwendig ist dafür, dass die ICAO ein sogenanntes globales, marktbasiertes „Offsetting-System“ beschließt. Der Grundgedanke lautet, dass wachstumsbedingte CO2-Emissionen künftig durch Einsparungen an anderer Stelle – zum Beispiel im Rahmen von Klimaschutzprojekten – kompensiert werden. Aus Sicht von Airbus müssen die ICAO-Verhandlungen unbedingt erfolgreich abgeschlossen werden. Ohne ein weltweit verbindliches Klimaschutzinstrument droht ein Déjà-vu rund um den Alleingang im europäischen Emissionshandel: Bereits 2012 drohten Staaten wie die USA, China und Russland mit einem Handelskrieg – ohne dass diese Insellösung dem Weltklima half.

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Elektromobilität made in Germany

Gut für die Umwelt, gut für den Luftfahrtstandort

Kurzstreckenflugzeuge mit unter 100 Sitzen brauchen beim Start eine Schubkraft von bis zu 10 Megawatt. Das entspricht 14 000 PS. Elektroenergie spielt dabei derzeit noch keine Rolle. Das soll sich ändern: Anfang April 2016 gaben Airbus und Siemens bekannt, gemeinsam elektrische und hybrid-elektrische Antriebstechnologien zu erforschen.

Elektroautos sind technisch längst machbar. Beim Flug steht die Industrie noch am Anfang der Entwicklungsarbeit. Die größte Herausforderung sind leistungsstarke Batterien.

Die Partner gehen eine der größten industriellen Herausforderungen der Luftfahrt an. Eine zentrale Voraussetzung besteht darin, leistungsfähige, luftfahrt-taugliche Hochspannungsnetzwerke für die Energieübertragung zu entwickeln. Des Weiteren werden – je nach Systemarchitektur – Batterien mit  einer deutlich verbesserten Leistungsfähigkeit benötigt. Im Vergleich zu Kerosin liegt deren Energiedichte heute um den Faktor 50 niedriger. Zudem muss die Leistungsdichte der Elektromotoren vervielfacht werden. Um den notwendigen Technologiesprung zu erreichen, ziehen die Hightech-Konzerne nun 200 Experten zusammen und investieren in den kommenden fünf Jahren einen dreistelligen Millionenbetrag. Die Wegmarken: Bis 2020 wollen die Partner die technische Machbarkeit verschiedener hybrid-elektrischer Antriebe für Flugzeuge, Hubschrauber und Drohnen nachweisen. Bis 2030 soll dann unter anderem ein Verkehrsflugzeug mit bis zu 100 Passagieren mit hybriden Antriebssystemen fliegen.

Umweltschutz und steigender Wettbewerb als Treiber

Für den Luftverkehr, bei dem Entwicklungszyklen in Jahrzehnten gemessen werden, ist dieser Zeithorizont äußerst ehrgeizig. Zwei Motive sind dafür ausschlaggebend. Erstens der ökologische Handlungsdruck: Angesichts des erheblichen Wachstums im weltweiten Luftverkehr müssen kommende Flugzeuggenerationen ihre Emissionen deutlich senken. Entsprechend hat sich die Industrie dazu verpflichtet, bis 2050 die CO2-Emissionen neuer Flugzeuge gegenüber 2 000 um 75 Prozent zu verringern. Elektromobilität ist eine Lösungsoption.

Zweitens stachelt der steigende Wettbewerb zu Innovationen an. Neue Konkurrenten aus China und Russland drängen massiv auf den Markt. Mehr denn je wird technologischer Vorsprung zum Erfolgskriterium. Airbus und Siemens treten an, die Flugzeugantriebe zu revolutionieren. Für Deutschland als Heimatstandort der beiden Konzerne ist das eine verheißungsvolle Perspektive.

Politische Unterstützung unerlässlich

Vor diesem Hintergrund ist auch die Politik gefordert, das privatwirtschaftliche Engagement für Elektromobilität weiter zu stärken. Wichtige Stellschrauben sind das Luftfahrtforschungsprogramm der Bundesregierung sowie Förderungen auf Landesebene. Gleichwohl fällt das finanzielle Engagement gemessen an den milliardenschweren Förderinstrumenten für E-Mobility im Pkw-Bereich äußerst bescheiden aus. Es ist also noch Luft nach oben!

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