Kann Flugreisen nachhaltig werden?

Flugreisen sind äußerst umweltschädlich, gehören aber zu den Branchen, die am schwierigsten zu dekarbonisieren sind. Können grüne Technologien einen Unterschied machen, bevor es zu spät ist?

Henry Wismayer ist ein in London lebender Schriftsteller.

Stellen Sie sich vor, Sie wären in einem Luftschiff, das in die nördlichen Breiten vorstößt. Von einem Barhocker in der Mitte einer luxuriösen Lounge aus blicken Sie durch die Panoramafenster auf die vorbeiziehende Arktis. Die Fahrt ist so sanft wie ein Kreuzfahrtschiff, das durch ein Spiegelmeer fährt. Über Ihnen befindet sich ein weißer Baldachin, die Basis der großen Gasblase, die Sie in der Luft hält. Unten gleitet ein riesiger ovaler Schatten über das Packeis.

Ich verließ diesen Höhenflug der Fantasie und kehrte in einem Industriegebiet am Rande der Stadt Bedford, ein paar Stunden nördlich von London, in die Realität zurück. Im Moment lag das Luftschiff meiner Fantasie zerlegt vor mir – ein Motor, der obere Teil einer Heckflosse, eine gesunde Musterkabine.

Hybrid Air Vehicles nennt es „Airlander“: ein riesiges, hochmodernes Luftschiff, das ursprünglich als militärische Überwachungsplattform für die US Air Force konzipiert war. Diese Idee wurde verworfen, als Amerika seine Operationen in Afghanistan deeskalierte, aber zu diesem Zeitpunkt zeichnete sich eine neue Anwendung für Luftschiffe ab. Die Luftfahrt ist das energieintensivste Transportmittel und in den letzten Jahren wurde die Branche intensiv auf ihren ökologischen Fußabdruck untersucht. Im Gegensatz zu einem Passagierflugzeug muss ein Passagierluftschiff – schwimmfähig und langsam – nicht viel Treibstoff verbrauchen, um in der Luft zu bleiben.

„Wir haben das Fliegen in einer Aluminiumröhre mit 500 Meilen pro Stunde völlig normalisiert, aber ich denke, wir stehen vor einigen großen Veränderungen“, sagte Tom Grundy, ein Luft- und Raumfahrtingenieur und CEO von HAV, der mich durch die Forschungsanlage führte.

Viele der wissenschaftlichen Prinzipien hinter Grundys Luftschiff sind eine Reminiszenz an vergangene Zeiten, als Goodyears und Zeppeline wohlhabende Kunden durch Amerika und Europa und gelegentlich auch zwischen beiden beförderten. Andere Aspekte sind topaktuell. Die gewölbten Doppelrümpfe werden mit 1,2 Millionen Kubikfuß inertem Helium aufgeblasen, nicht mit brennbarem Wasserstoff wie die meisten Vorfahren des Airlander aus der Zwischenkriegszeit. Die Haut, ein Verbund aus zähen Materialien aus dem Weltraumzeitalter, ist kaum einen Zehntel Zoll dick, aber so stark, dass kein inneres Skelett erforderlich ist. Grundy reichte mir einen taschentuchgroßen Rest. „Daran könnte man wahrscheinlich einen SUV hängen“, sagte er. Wenn es später in diesem Jahr in Produktion geht, wird es das größte Verkehrsflugzeug der Welt sein: rund 300 Fuß lang, fast so lang wie ein Fußballfeld.

Aber sein wichtigstes Verkaufsargument – ​​der Grund dafür, dass HAV ein Lufttransportmittel wiederbelebt hat, von dem man einst glaubte, es sei mit der Hindenburg in Flammen aufgegangen – ist, dass es umweltfreundlich ist. Selbst wenn er mit dem heutigen Kerosin-basierten Düsentreibstoff betrieben wird, werden die Gesamtemissionen pro Kilometer aus seinen vier Vektortriebwerken 75 % geringer sein als bei einem herkömmlichen Schmalrumpfflugzeug, das die gleiche Strecke zurücklegt. Der Airlander ist natürlich viel langsamer. Eine Höchstgeschwindigkeit von unter 100 Meilen pro Stunde bedeutet, dass es niemals in direkten Wettbewerb mit Düsenflugzeugen treten wird. „Wir tendieren dazu, es uns als einen Zwischenraum zwischen Luft- und Bodenmarkt vorzustellen – einen Eisenbahnwaggon für den Himmel“, erzählte mir Grundy.

Eine für regionale Reisen konzipierte Kabine mit 100 Sitzplätzen hat bereits Bestellungen von Fluggesellschaften in Spanien und Schottland erhalten. Der Prototyp, in dem wir saßen, mit einem futuristischen Kohlefaserprofil und Weingläsern, die über einer umlaufenden Bar baumelten, ist der zentrale Teil einer anderen Konfiguration namens „Expeditionsnutzlastmodul“. Wenn es in Dienst gestellt wird, vielleicht schon 2026, wird es erstklassige, mehrtägige Kreuzfahrten zu schwer erreichbaren Orten wie dem Polarkreis anbieten. Hinter der Gemeinschaftslounge führt ein zentraler Korridor zu acht Doppelzimmern mit eigenem Bad. „Sie können sogar die Fenster öffnen“, sagte Grundy.

Zuvor hatte ich David Burns, einen ehemaligen Piloten der British Airways, auf einem Simulatorflug begleitet. Er erklärte, wie das Fahrzeug über Wildnisgebieten niedrig bleiben und langsam an Mammutbaumwäldern in Kalifornien oder Wüstendünen in der Sahara vorbeifliegen könne. In der Nähe von Städten würde es etwas höher bleiben, etwa 1.500 Fuß, etwa so hoch wie die Luftschiffe über American-Football-Spielen. „Es ist ein großes Biest“, sagte Burns. „Du willst die Leute nicht zu Tode erschrecken!“ Als er 2016 einen frühen Prototypen für seinen Jungfernflug in der Nähe von Bedford mitnahm, kam die halbe Stadt herbei, um ihn zu sehen, ihre Hälse gen Himmel gereckt, während ein weißer Leviathan langsam über ihm hinwegzog.

Was der Airlander wirklich deutlich gemacht hat, ist die Vielfalt der Variablen, die beim Versuch, die wohl am schwersten zu dekarbonisierende Industrie aller Branchen zu sanieren, eine Rolle spielen. Der Flugverkehr ist für die moderne Lebensweise von entscheidender Bedeutung und erfordert große Mengen an Bodeninfrastruktur und eine sorgfältige Koordination zwischen Heerscharen von Mitarbeitern und Software. So viele Aspekte des Flugzeugdesigns beeinflussen seine wirtschaftliche Rentabilität und Umweltauswirkungen: Materialien, Geschwindigkeit, Nutzlast, Kosten. Ein langsameres Fahrzeug bedeutet mehr Stunden in der Luft. Aber Grundy behauptete, dass dies auch ein geringeres Risiko zur Minderung und damit weniger zeitaufwändige Boarding-Protokolle bedeute. Der Bau eines Flughafens für das heutige Hub-and-Spoke-Flugroutensystem erfordert die Zerstörung eines riesigen Gebiets. Der Airlander benötigt mit seinem vertikalen Start und Landung nur einen Hektar freies Land – oder Wasser. Die ausziehbaren Stollen lassen sich auf beiden absetzen.

Dieser Hangar ist Teil eines wachsenden Ökosystems von Unternehmen, von kleinen, kleinen Start-ups bis hin zu Regierungen und Luftfahrtgiganten, die alle mit ähnlichen Kompromissen ringen, um die Abhängigkeit der Luftfahrt von fossilen Brennstoffen zu beenden. Es gibt Chemiker, die versuchen, Kerosin mit Algen zu verfeinern, Luft- und Raumfahrtingenieure, die Flügelkonfigurationen revolutionieren, und Physiker, die immer mehr Energie aus fortschrittlichen Batterien herausholen.

„Es besteht die Möglichkeit“, schreibt der Journalist Christopher de Bellaigue in seinem neuen Buch „Flying Green“, „dass der schwerfällige, bedürftige, gereizte, veränderungsscheue Gigant der modernen Luftfahrt beginnt, die Furchtlosigkeit und den Elan der [ersten] wiederzuentdecken.“ Flieger], und dass es durch seine Selbstrettung dazu beitragen wird, die Welt zu retten.“

Für diese Generation von Innovatoren könnte es eine der großen technologischen Herausforderungen unserer Zeit sein, das Fluggeschäft in eine nachhaltige Zukunft zu lenken. Aber beim Fliegen ging es schon immer darum, der Schwerkraft zu trotzen.

An einem klaren Spätsommertag im Jahr 1911 stand ein berühmter Reporter namens Richard Harding Davis auf einem Polofeld außerhalb von Aiken, South Carolina, und warf einen skeptischen Blick auf ein weiteres prototypisches Flugzeug. Bei dem Flugzeug handelte es sich um ein Wright Model B, eine Weiterentwicklung des Pionierfliegers der Gebrüder Wright, dem acht Jahre zuvor der erste Dauerflug eines schweren Flugzeugs gelungen war – 12 bedeutsame Sekunden über dem Sand von Kitty Hawk in North Carolina. Die übereinander liegenden Zwillingsflügel des Model B bestanden aus Musselinstoff, der straff über einen Fichtenrahmen gespannt war. Das Fahrwerk bestand aus zwei Paar Fahrradrädern.

Davis kletterte auf einen Platz für einen einzelnen Passagier neben dem Piloten Frank Coffyn, die beide an der Vorderkante des unteren Flügels saßen. „Meine Zehen ruhten auf einer dünnen Stahllatte“, schrieb Davis später. „Es war, als würde man auf einer Kinderschaukel balancieren, die an einem Baum hängt.“ Hinter ihren Köpfen „wirbelten die Doppelpropeller des Flugzeugs durch die Luft wie eine Mähmaschine“.

Coffyn drückte einen langen Hebel nach vorne und das Gerät schlitterte über das Gras. Als sie den Rand des Feldes erreichten, stellte der verängstigte Davis überrascht fest, dass sie bereits in der Luft waren. „Und dann geschah etwas Wunderbares“, schrieb er. „Das Polofeld und dann der hohe Bretterzaun darum herum, ein Gewirr aus Telegrafendrähten und die Wipfel der höchsten Kiefern versanken plötzlich unter uns.“

Davis‘ Beschreibung seines Fluges war eine atemlose Hymne an eine neue Art menschlicher Erfahrung. „Was sie anzieht“, schrieb er über die Pioniergeneration des Fliegens, „ist der Ruf einer neuen Welt, die darauf wartet, erobert zu werden, das Gefühl der Macht, der Loslösung von allem Alltäglichen oder sogar Menschlichen, der Nervenkitzel, der alle anderen Empfindungen langweilig und langweilig macht.“ fade, die Hochstimmung, die jeden von ihnen für den Moment zu einem König macht.“

Coffyns Modell B war gerade mal sechs Meilen über der Landschaft gesurrt. „Aber wir waren noch viel weiter gegangen“, schrieb Davis. „Und wie weit wir noch kommen werden, kann niemand sagen.“

Es sollte Jahrzehnte dauern, bis die breite Öffentlichkeit davon überzeugt werden konnte, Davis in die Luft zu folgen. Frühe Passagiertransporter waren Kotzraketen. Drucklose Kabinen beschränkten sie auf niedrigere und turbulentere Höhen. Die ersten Flugstewards, die beim Vorgänger von United Airlines angestellt waren, wurden aus dem Krankenpflegebereich einberufen, um die Ängste, Schwindelgefühle und Flugkrankheiten der Passagiere an Bord zu bewältigen.

Der Quantensprung der Luftfahrt erfolgte nach dem Zweiten Weltkrieg mit zwei Erfindungen, die im Kampf um die Vorherrschaft in der Luft gemacht wurden. Das erste war Radar, das es Fluglotsen ermöglichte, den überfüllten Himmel zu choreografieren. Das zweite war das Strahltriebwerk. Das erste wirklich erfolgreiche Passagierflugzeug, die Boeing 707, war ein Düsentanker, der Bomber in der Luft betanken sollte und für den Transport von 181 Personen umgerüstet wurde. Seine Reisegeschwindigkeit war mit 550 Meilen pro Stunde fast dreimal so hoch wie die seiner propellergetriebenen Vorgänger.

In den folgenden Jahrzehnten sorgte der marktbasierte Wettbewerb zwischen Luftfahrtunternehmen und Herstellern dafür, dass sich die Entwicklung der Luftfahrttechnologie fortsetzte. Durch Deregulierung und Skaleneffekte hat die unsichtbare Hand Flüge schneller, bequemer – und viel billiger gemacht. „1960 hätte ein einfacher Flug zwischen New York und London rund 300 Dollar gekostet“, schreibt de Bellaigue. „Wenn Sie sich jetzt umschauen, können Sie die gleiche Strecke zum gleichen Preis zurücklegen, obwohl Ihre 300 Dollar durch die Inflation um 900 Prozent abgewertet wurden.“

All dieses Wachstum hat auch zu einem exponentiellen Anstieg der Folge des Düsentriebwerks geführt: eine Tonne Treibhausgase nach der anderen.

Das Geniale an einem Strahltriebwerk ist seine Einfachheit. Wenn sie in Bewegung gesetzt werden, saugen rotierende Titanblätter Luft mit enormer Geschwindigkeit an: über eine Tonne pro Sekunde während des Starts, der aktivsten Phase des Triebwerks. Ein Großteil dieser Luft wird dann einer Reihe von Ventilatoren mit abnehmender Flügelgröße zugeführt, die als Kompressor bezeichnet werden. Die komprimierte, überhitzte Luft gelangt in eine zentrale Kammer, wo sie mit Düsentreibstoff – am häufigsten Jet A-1, einem hochraffinierten Kerosin – in einem Luft-Kraftstoff-Verhältnis von etwa 50:1 kombiniert wird. Bei der Zündung mit einem elektrischen Funken verbrennt dieses Gemisch und erreicht Temperaturen von fast 5.500 Grad Fahrenheit. Diese kontrollierte Explosion treibt eine Turbine an, bevor sie durch einen hinteren Auslass freigesetzt wird und enorme Schubkräfte erzeugt.

Der Prozess ist elegant und leistungsstark, aber unvermeidlich umweltschädlich. Die bei dieser exothermen Reaktion entstehenden Dämpfe sind eine Kombination aus Kohlendioxid, Lachgas, Sulfaten, Wasserdampf, Ruß, Kondensstreifen und anderen Aerosolen. Bemühungen zur Quantifizierung, wie dieser Rauchcocktail zum anthropogenen Klimawandel beiträgt, konzentrieren sich in der Regel auf CO2, da es mit 76 % der weltweiten Emissionen das mit Abstand am häufigsten vorkommende Treibhausgas ist. Im Jahr 2018 verursachte die Zivilluftfahrt schätzungsweise 896 Millionen Tonnen CO2 – 2,4 % des globalen Fußabdrucks.

Aber auch die meisten anderen Bestandteile der Abgase eines Strahltriebwerks sind Wärmespeicher. Der beste Maßstab, um den enormen Ausstoß dieser Partikel zu verfolgen, die aufgrund der großen Höhe ihrer Freisetzung besonders schädlich für die Atmosphäre sind, wird als „effektiver Strahlungsantrieb“ bezeichnet. Dies ist das Ausmaß, in dem eine bestimmte menschliche Aktivität die Energiebilanz der Atmosphäre verändert. Demnach ist die Luftfahrt für 3,5 % der gesamten „Erwärmungsauswirkungen“ menschlicher Aktivitäten verantwortlich.

Laut einer aktuellen Studie hat die Welt bereits die Hälfte des im Pariser Abkommen von 2015 festgelegten „Kohlenstoffbudgets“ verbraucht – die Grenze dessen, was die Atmosphäre aushalten kann, ohne dass die Erwärmung unter 1,5 Grad Celsius bleibt. Das verbleibende Budget von rund 250 Milliarden Tonnen entspricht einem lebenslangen Freibetrag von rund 31 Tonnen CO2 pro Person. Jemand, der in der Economy-Klasse von London nach Sydney fliegt, verbraucht ein Fünftel dieses Kontingents für einen einzigen Hin- und Rückflug. Bei einem Sitz in der ersten Klasse, der aufgrund des zusätzlichen Platzbedarfs im Flugzeug einen größeren CO2-Fußabdruck hat, würden sie um 60 % sinken.

Seit vielen Jahren ist die Reaktion der Fluggesellschaften auf den sich verhärtenden internationalen Konsens über Treibhausgasemissionen und Klimawandel schleppend, gekennzeichnet durch Verzögerungen, Ausnahmegenehmigungen und Greenwashing.

Die Luftfahrt war schon immer ein prekäres Geschäft, das anfällig für wirtschaftliche Schocks war. Die Gewinne sind in der Regel hauchdünn. Ethische Überlegungen führen zu Konflikten mit den Geboten, die die Branche seit Jahrzehnten prägen: die Zahl der Flugzeuge und Passagiere im Flug zu einem möglichst wettbewerbsfähigen Preis weiter zu erhöhen.

Allerdings gilt die Industrie auch als unverzichtbare Infrastrukturressource. Kerosin wird nicht wie Benzin für Autos besteuert. CO2-Emissionen sind nicht in den Kosten für Flugtickets enthalten, die in der Regel auch von jeglicher Umsatzsteuer befreit sind. Während der Corona-Krise, als der weltweite Flugverkehr um 94 % zurückging, genehmigte die amerikanische Regierung innerhalb weniger Tage nach dem ersten Lockdown ein Rettungspaket in Höhe von 25 Milliarden US-Dollar für die US-Luftfahrtindustrie. Traditionell haben diese Kräfte im Zusammenspiel dafür gesorgt, dass die Frage der Nachhaltigkeit durch Halbheiten wie Opt-in-Systeme zur Emissionskompensation in den Hintergrund gedrängt oder als Lippenbekenntnis verbannt wurde.

Die Art von Innovationen, die in den neuesten Verkehrsflugzeugen wie dem Großraumflugzeug A350, dem neuesten Flaggschiff von Airbus, zu finden sind, werden oft als Segen für die Umwelt angepriesen. Fortschritte bei Treibstoffeffizienz, Aerodynamik und leichteren Verbundwerkstoffen haben düsengetriebene Flugzeuge deutlich effizienter gemacht. Ein Flug verursacht heute halb so viel CO2 wie 1990.

Doch alle durch die zunehmende Effizienz erzielten Gewinne wurden durch das Wachstum des Flugverkehrs aufgezehrt. Zwischen 1990 und 2019 stieg die Zahl der Flugpassagiere weltweit von 1 Milliarde auf 4,5 Milliarden. Die International Air Transport Association prognostiziert, dass diese Zahlen, angetrieben durch die aufstrebenden kommerziellen Märkte in Afrika und im asiatisch-pazifischen Raum, bis 2050 die 10-Milliarden-Marke überschreiten werden. Da sich die Dekarbonisierung anderer Industrien beschleunigt, gehen einige Prognosen davon aus, dass der Anteil der Luftfahrt an den globalen Emissionen stark ansteigen könnte im gleichen Zeitraum auf 27 %.

Dennoch hat die Luftfahrtindustrie bisher die Art von Umweltregulierung vermieden, die Reformen in anderen Sektoren auslöst. Die per Definition grenzenlose Luftfahrt ist von den Bestimmungen des Pariser Abkommens vor allem deshalb ausgenommen, weil ihr internationaler Charakter die einfache Aufteilung der Verantwortung erschwert. Wenn Emirates eine Route von Paris nach Mumbai durch den Luftraum eines Dutzend anderer Länder betreibt, wem gehören dann die Emissionen?

Allerdings begann sich mit der zunehmenden Bilanzierung auch die Stimmung zu ändern. Im Oktober 2021 verpflichteten sich die Unterzeichner auf einer IATA-Konferenz in Boston, die Luftfahrtindustrie bis 2050 auf Netto-Null zu bringen. Ein Jahr später verabschiedete die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation, das UN-Gremium, das Industriestandards festlegt, „ein langfristiges globales ehrgeiziges Ziel“. ” um dasselbe zu erreichen. Aber wenn das „langfristige Ziel“ unverbindlich und unverbindlich erscheint, liegt das daran, dass jede Option mit Nachteilen und Schwierigkeiten verbunden ist.

Die Grundlage der meisten Branchenentwürfe zur Erreichung des CO2-Null-Ausstoßes bis 2050 ist „nachhaltiger Flugkraftstoff“. SAFs können aus einer Vielzahl von Quellen stammen, darunter Hausmüll, landwirtschaftliche Rückstände und Non-Food-Pflanzen. Obwohl der Einsatz als Antrieb für ein Flugzeug immer noch mit Verbrennung und einem Schadstoffausstoß verbunden ist, erzeugen sie im Laufe ihres Lebenszyklus weniger Treibhausgase: Ein Flug mit SAF-Antrieb kann von sich behaupten, 80 % weniger CO2 produziert zu haben als ein Flug mit herkömmlichem Kerosin.

Das wohl überzeugendste Geschäftsargument für den Übergang zu SAFs ist, dass es sich um eine „Drop-in“-Technologie handelt. Die für den Transport und die Nutzung erforderliche Hardware unterscheidet sich kaum von der kerosinkompatiblen Ausrüstung, die sie ersetzen würde. Es handelt sich immer noch um eine brennbare Flüssigkeit, die per LKW und Pipeline transportiert, in Silos gelagert und in herkömmlichen Strahltriebwerken verbrannt wird. Theoretisch könnte es schnell eingeführt werden, mit einer relativ geringfügigen Überarbeitung der bestehenden Flotten und der Bodeninfrastruktur. Und seine Wirksamkeit als Ersatz für Kerosin ist erwiesen. Im vergangenen März flog Airbus mit seinem Superjumbo A380 zu einem dreistündigen Flug, der mit Treibstoff angetrieben wurde, der hauptsächlich aus gebrauchtem Speiseöl gewonnen wurde.

Bei Flugzeugen wie der A380, der größten Passagierfluggesellschaft der Welt – fast 240 Fuß lang und mit einem Startgewicht von 617 Tonnen – sind sich die meisten Beobachter einig, dass SAFs der einzige Weg zur Reduzierung der Emissionen sind. Selbst die hellsichtigsten Befürworter alternativer Technologien geben zu, dass keine andere Technologie geeignet ist, den Langstreckenflug zu dekarbonisieren, schon gar nicht in naher Zukunft. Der Netto-Null-Plan der IATA sieht vor, dass SAFs bis Mitte des Jahrhunderts 65 % des Flugzeugantriebs ausmachen werden.

Angeregt durch solche Prognosen beginnen Regierungen, den Einsatz und die Produktion von SAF vorzuschreiben und Anreize dafür zu schaffen. Im April stimmte das Europäische Parlament einer neuen Reihe von Gesetzen und Subventionen zu, die Treibstofflieferanten und Fluggesellschaften dazu verpflichten, einen immer höheren Anteil von SAF in ihren Flugtreibstoffmix aufzunehmen, beginnend mit 2 % im Jahr 2025 und einem Anstieg auf 70 % bis 2050 .

Gleichzeitig führt die US-Regierung ihre „SAF Grand Challenge“ ein, die Steuergutschriften und Zuschüsse nutzen wird, um die SAF-Produktion bis 2030 auf 3 Milliarden Gallonen pro Jahr, etwa 10 % des nationalen Bedarfs, zu steigern. Das Energieministerium strebt danach SAFs ersetzen bis 2050 den konventionellen Kraftstoffgroßhandel, ein Ziel, das laut Energieministerin Jennifer Granholm „amerikanischen Unternehmen dabei helfen wird, den Markt in einer wertvollen aufstrebenden Industrie zu erobern“.

Schwierig wird es bei der Produktion der Biomasse bzw. des Ausgangsmaterials, aus dem SAFs überhaupt raffiniert werden. Das weltweit beliebteste Pflanzenöl ist Palmöl. Als westliche Regierungen Mitte der 2000er-Jahre Anreize für Kraftstofflieferanten boten, die Produktion von Biokraftstoffen zu steigern, kam es unter dem Strich zu einer unbeabsichtigten Katastrophe, deren Ausmaß noch immer nicht vollständig bekannt ist: In der Eile, die Nachfrage zu decken, schnitten indonesische Landwirte Millionen davon ab Hektar größtenteils unberührten Regenwaldes und ersetzten ihn durch eine ausgedehnte Monokultur von Ölpalmen. Aus Borneos frisch freigelegten Torfmooren entwich so viel Methan, dass Beobachter begannen, es als „Kohlenstoffbombe“ zu bezeichnen. Untersuchungen der NASA ergaben anschließend, dass Indonesien auf dem Höhepunkt seiner Brandrodungswut mehr CO2 produzierte als ganz Europa.

Um eine Wiederholung solcher Verheerungen zu verhindern, enthalten sowohl EU- als auch US-Initiativen Bestimmungen zur Nachhaltigkeit der Rohstoffe, die bei der SAF-Produktion verwendet werden können. Eine Handvoll Unternehmen erforschen das Potenzial von Kraftstoffen, die aus Algen oder Hefe gewonnen werden, die beide reichlich vorhanden sind. United Airlines hat in ein Unternehmen investiert, das Waldunfälle und landwirtschaftliche Abfälle bekämpft. Aber die praktischen Aspekte sind entmutigend. Ein Bericht der Royal Society vom Februar ergab, dass die Umstellung aller in Großbritannien stationierten Flugzeuge auf SAFs aus einheimischem Raps die Umwandlung von 68 % der bestehenden landwirtschaftlichen Nutzfläche des Landes erfordern würde.

Wenn SAFs problematisch erscheinen, sind es wohl die radikaleren Alternativen, die die Industrie dazu neigt, im Korb „neuer“ oder „neutraler“ Technologien zusammenzufassen. Elektrotreibstoffe (oder E-Fuels), bei denen CO2 aus der Luft extrahiert und zu einem flüssigen Kohlenwasserstoff synthetisiert wird, sehen auf dem Papier vielversprechend aus – sie schließen effektiv den Kohlenstoffkreislauf und recyceln CO2, das sich bereits in der Atmosphäre befindet. Der weltweit größte Flugzeughersteller Airbus setzt stark auf Wasserstoff, der bei seiner Verbrennung kein CO2 freisetzt und eine erstaunliche Energiedichte aufweist – fast dreimal so hoch wie die von Kerosin. Aber die Gewinnung und Speicherung der Gasbestandteile bleibt für beide Optionen unerschwinglich teuer. Mit der aktuellen Technologie verbraucht die Isolierung von Wasserstoff aus den Molekülen, in denen er natürlich vorkommt, 30 % mehr Energie, als er erzeugt.

Die nackte Realität ist, dass noch niemand ein Produkt oder eine Produktpalette entwickelt hat, die sich realistisch an die Nachfrage anpassen lässt. Im Moment sehen die Versprechen dürftig und der Fahrplan beeindruckend aus. Noch vor vier Jahren machte die weltweite SAF-Produktion weniger als 0,1 % des weltweiten Kerosinverbrauchs aus.

In einem makellosen Hangar eines ehemaligen Militärflughafens nordwestlich von Göteborg, der zweitgrößten Stadt Schwedens, lud mich Guilherme Albuquerque ein, am Steuer einer ES-30 zu sitzen, einem Elektroflugzeug mit 30 Sitzplätzen. Vor uns befanden sich eine Reihe von Knöpfen, Schaltern und Instrumententafeln, und dahinter befand sich ein offenes Skelett aus Aluminium und elektrischen Leitungen. Der Blick durch die Cockpitfenster war eine einfache 3D-Darstellung des Londoner City Airport.

Albuquerque gab einige Anweisungen: Drücken Sie die Schubhebel nach vorne. Drücken Sie einen kleinen Knopf auf der Mittelkonsole, um die Bremsen zu lösen. Wenn der Tacho 80 anzeigt, ziehen Sie den Joystick zurück.

In der Luft beschleunigten sich die vier rotierenden Scheiben an den Flügeln zu einem verschwommenen Bild. Es war alles recht ruhig und das Treiben über der Themse hin und her, bis Albuquerque mich aufforderte, an Land zu gehen. Ich landete in einem selbstmörderischen Winkel von etwa 40 Grad, Schweißperlen standen mir auf der Stirn, und das Flugzeug kam im Gras neben der Landebahn zum Stehen. Der Chefingenieur von Heart, Markus Kochs-Kämper, schaute mir über die Schulter und sagte, meine Leistung habe ihn „krank gemacht“. Die Avionik funktionierte reibungslos.

Das lebensgroße Simulationsmodell, das in der „Integrated Test Facility“ von Heart Aerospace, einem 2018 gegründeten schwedischen Start-up-Unternehmen, steht, ist zwar noch lange nicht in den Himmel aufgestiegen, strahlt aber dennoch eine Atmosphäre klinischer, hochmoderner Technik aus. das Potenzial der Kunst. Im Pausenraum hängt ein Sepia-Porträt von Amelia Earhart, der ersten Frau, die alleine über den Atlantik flog, eine Anspielung auf die umweltschädliche Ära des Fliegens, die das Unternehmen revolutionieren möchte. Heart hat mehr als 200 Mitarbeiter, die aus 28 verschiedenen Nationen stammen. Ihre Promethean-Mission: Die kommerzielle Machbarkeit batteriebetriebener Flüge nachweisen.

Der erste Prototyp von Heart war die ES-19, benannt nach der Anzahl der Passagiere, die sie aufnehmen konnte. Teile des alten Designs – ein Motor, eine Verbundnase – schmücken jetzt die Peripherie des Hangars. Der ES-30 lehnt sich stark an das Design seines Vorgängers an, fällt aber aufgrund seiner größeren Kapazität in eine andere Zertifizierungskategorie, die allgemein unter der FAA-Bezeichnung „Typ 25“ bekannt ist. Das bedeutet, dass es die gleichen Lufttüchtigkeitsstandards erfüllen wird wie heutige Jets.

Die Vergrößerung der Flugzeugzelle machte einige Kompromisse erforderlich. Anstelle des rein elektrischen Aggregats des ES-19 wird sein größerer Bruder mit einem „Reserve-Hybrid“-System betrieben. Das fertige Flugzeug, das bis 2026 zu ersten Testflügen bereit sein soll, wird über vier Elektromotoren und ein großes Fahrwerk mit fünf Tonnen Batterien verfügen. Heart sagt, dass diese Batterien mithilfe der vorhandenen Technologie in der Lage sein werden, den ES-30 über Entfernungen von 200 Kilometern (124 Meilen) zu transportieren. Seine offensichtlichsten Anwendungen wären das Fliegen von Strecken, die derzeit von der Bodeninfrastruktur wie Straßen und Schienen nicht ausreichend versorgt werden – oder als „Pfützenspringer“, kleine Flugzeuge, die dafür konzipiert sind, zwischen Inseln (oder, wie in Skandinavien, über Fjorde) zu hüpfen. .

Um die Zertifizierung zu bestehen, müssen Verkehrsflugzeuge über eine Energiereservekapazität verfügen. Jedes Flugzeug, das Sie kürzlich genommen haben, hatte wahrscheinlich 50 % mehr Treibstoff an Bord, als es benötigte, für den Fall, dass es gezwungen wäre, die Route umzuleiten oder in einer Warteschleife über dem Zielflughafen zu bleiben. Beim ES-30 wird diese Notstromversorgung von einer Gasturbine stammen, die im Leitwerk untergebracht ist. Der Treibstoff für den Antrieb, egal ob Kerosin oder SAF, wird in den Tragflächen gespeichert. Um diese große Spannweite zu vergrößern, verlaufen diagonale Streben von der Unterseite jedes Flügels bis zur Rumpfbasis.

Für einen Puristen, der von klinischer Technik und der Ästhetik des Weltraumzeitalters träumt, könnten dies wie unhandliche Zugeständnisse erscheinen. Aber wenn Eleganz schön ist, ist es besser, einen Proof-of-Concept zu erreichen.

Der Präzedenzfall Tesla – ein privates Unternehmen, das sich allen Kritikern widersetzt, um die Machbarkeit einer umweltfreundlichen Technologie zu beweisen und damit das Transportkonzept selbst neu zu gestalten – ist ein Leitstern für Befürworter der elektrischen Luftfahrt. Die Skepsis hinsichtlich seines Potenzials spiegelt die gleiche wider, die die frühen Elektroautos verfolgte: Elektroautos konnten niemals mit Verbrennungsmotoren mithalten; V8 für immer. Ein Jahrzehnt später erreicht Teslas neuestes Model S eine Höchstgeschwindigkeit von 200 Meilen pro Stunde und eine Reichweite von 390 Meilen.

Anders verhält es sich natürlich, wenn Sie die Maschine in Gang bringen müssen. Fünfhundert Jahre nachdem Leonardo da Vinci in einer Florentiner Werkstatt experimentelle „Ornithopter“ skizzierte, läuft die Arbeit, etwas in die Luft zu bringen und in der Luft zu halten, auf dieselbe unausweichliche Physik hinaus. Kraft und Gewicht. Heben und ziehen. Von allen Technologien in der Lösungspipeline bietet die vollständige Elektrifizierung die mit Abstand niedrigste Energiedichte. Ein Kilogramm Lithium-Ionen-Batterie liefert etwa 2-3 % des Energiebedarfs eines Kilogramms Kerosin. Und im Gegensatz zu flüssigem Kraftstoff verlieren Batterien kein Gewicht.

Aber wenn das langfristige Potenzial des ES-30 eher von erwarteten als von tatsächlichen Durchbrüchen abhängt, scheint jeder Monat neue Ermutigung zu bringen. Im April gab das chinesische Unternehmen CATL bekannt, dass es erfolgreich eine verdichtete Batterie mit einer Energiedichte von 500 Wattstunden pro Kilogramm entwickelt habe, was eine deutliche Leistungssteigerung darstellt. (Zum Vergleich: Die fortschrittlichsten Batterien von Tesla haben weniger als 300 Wh/kg.) Im Mai veröffentlichte Scandinavian Airlines eine Reihe von Tickets für Sitzplätze in den bestellten ES-30-Flugzeugen, die 2028 in Dienst gestellt werden sollen. Sie innerhalb von 24 Stunden ausverkauft.

Es ist schwer, der Romantik und dem Kreuzzugsoptimismus solcher Unternehmungen zu widerstehen. Der Flug hat die Menschen fasziniert, seit wir zum ersten Mal nach oben schauten und neidisch auf die Vögel waren. Die Ergänzung dieser Faszination durch moralische Absichten ergibt eine berauschende Kombination. Für Skeptiker besteht jedoch die Gefahr, dass die Vorstellungskraft dessen, was Davis als „die neue Welt, die darauf wartet, erobert zu werden“, die Verbraucher für ihre Grenzen blind macht.

Zu den lebhaftesten Projekten, die derzeit in der elektrischen Luftfahrt entwickelt werden, gehören keine Passagierflugzeuge, sondern autonome städtische Lufttaxis. Diese Fahrzeuge, auch bekannt als eVTOLs (für elektrisches vertikales Starten und Landen), mit niedlichen Namen wie „Joby“ und „Cityhawk“, sind im Wesentlichen vergrößerte Iterationen der Drohnentechnologie: fahrerlose Limousinen mit mehreren Rotoren. Kritiker sagen, dass sie versuchen, einen Sektor (den städtischen Verkehr) zu stören, der bereits einen klaren Fahrplan zur Dekarbonisierung hat, und dass sie lediglich kurze Fahrten nachbilden, die bereits kostengünstig und einfach am Boden mit einem Bruchteil der Energie durchgeführt werden können.

„Es ist eine gefährliche Kombination – Technophilie plus Investitionsblasen“, sagte mir Richard Aboulafia, der Geschäftsführer von Aerodynamic Advisory. Er stellte fest, dass eVTOLs mehr oder weniger die gleiche Strecke zurücklegen wie ein Familienauto, dessen elektrische Versionen von den Verbrauchern schnell angenommen werden. Während eine nachhaltige Massentransportluftfahrt nach Investitionen schreit, werden Terawatt an Intelligenz und Milliarden von Dollar an Risikokapital aufgewendet, um die Science-Fiction-Fantasie eines fliegenden Autos zu verwirklichen. Aboulafia nennt es „das größte Rekarbonisierungsprogramm, das die Branche je gesehen hat“.

Zurück in Großbritannien sprach ich mit Finlay Asher von der Interessenvertretung Safe Landing. Als Ingenieur arbeitete Asher zuvor bei Rolls Royce, dem drittgrößten Flugzeugtriebwerkshersteller der Welt. Die Prototypenmotoren, an denen er arbeitete – mit leichten Kohlefaserventilatoren und kleineren Kompressoren – führten zu geringfügigen Verbesserungen des Leistungsgewichts, die einer geringfügigen Emissionsreduzierung gleichkamen. Doch mit der Zeit machte sich Asher Sorgen über die Diskrepanz zwischen der Umwelt-PR der Luftfahrtindustrie und ihrem entschlossenen Streben nach Größe. Wenn diese neuen Triebwerke 10 bis 15 Jahre umfassender Forschung, Entwicklung und Zertifizierung erfordern würden, wäre die Idee, dass transformative neue Technologien online gehen und rechtzeitig skalieren könnten, um die Netto-Null-Zusagen bis 2050 zu erfüllen, phantasievoll.

Dieses Kalkül spiegelte sich nicht in einem Gefühl der Dringlichkeit innerhalb der Branche wider. Im Jahr 2019 machte Greta Thunberg Schlagzeilen, als sie über den Atlantik segelte, um an einem Klimagipfel in New York teilzunehmen, und das schwedische Konzept von Flygskam, oder „Flugscham“, gewann an Bedeutung. Als Reaktion darauf verteilte das Nachhaltigkeitsteam von Rolls Royce Diagramme, die zeigten, wie die Motoren im Laufe der Zeit effizienter geworden waren. Asher bat um Einsicht in Daten, aus denen hervorgeht, wie viel Kraftstoff in der wachsenden Zahl der auf den Markt gebrachten Motoren insgesamt verbrannt wird, doch er erhielt Schweigen. Als er die Berechnungen selbst durchführte, war es eine diagonale Linie, die immer weiter nach oben schoss.

Im selben Jahr gaben die Technologiechefs einer Gruppe von Luft- und Raumfahrtgiganten auf der Paris Airshow eine gemeinsame Erklärung ab, in der sie die Unverzichtbarkeit ihrer Unternehmen betonten und gleichzeitig der Öffentlichkeit versicherten, dass der Übergang zu Netto-Null in vollem Gange sei. Asher war mit jedem Wort anderer Meinung.

„Es fühlte sich an wie ein Taschenspielertrick“, erzählte er mir. „Die Branche sagt: ‚Sehen Sie sich diese glänzenden Elektroflugzeuge hier an.‘ Unterdessen bauen wir die Zahl der mit Kerosin betriebenen Flugzeuge weiter massiv aus.“

Nachdem Asher zusammen mit einer Gruppe anderer Unzufriedener aus der Branche Safe Landing gegründet hatte, versuchte er, eine ganze Reihe von Vorbehalten gegen die aufkommenden umweltfreundlichen Flugtechnologien zum Ausdruck zu bringen: SAFs sind nicht skalierbar, Wasserstoff ist noch Jahrzehnte entfernt, Batterien werden nie genug Energieintensität entwickeln, um Langstreckenflüge zu bewältigen . Der unüberwindliche Feind ist die Zeit.

Aber er möchte auch einen ganzheitlicheren Punkt betonen: dass es in einem globalen Wettlauf um die Dekarbonisierung des gesamten Energieverbrauchs kontraproduktiv ist, große Mengen erneuerbarer Energie in einen so verschwenderischen Energieversorger wie die Luftfahrt zu stecken. Basierend auf der aktuellen Technologie beispielsweise wandelt ein aus erneuerbaren Energien gewonnener E-Fuel am Ende nur 10 % der bei seiner Herstellung und Verbrennung verbrauchten Energie in tatsächlichen Schub um. Dieselbe ins Netz eingespeiste Energie wird zu 100 % genutzt.

Auch die optimistischeren Prognosen berücksichtigen nicht die Tatsache, dass die Wirksamkeit jeder neuen Energiequelle von der Nachhaltigkeit des gesamten Lebenszyklus abhängt. Wenn der Strom, der zum Verflüssigen von Wasserstoff oder zum Laden von Lithium-Ionen-Batterien verwendet wird, aus einer nicht nachhaltigen Quelle stammt oder wenn Hektar Regenwald abgeholzt werden, um die Bestandteile einer Batterie abzubauen, werden alle ökologischen Vorteile zunichte gemacht.

Wenn man auf diese Weise über die Luftfahrt nachdenkt, werden die verborgenen Nachteile vieler Innovationen deutlich. In Greensboro, North Carolina, entwickelt Boom Supersonic derzeit ein Überschallflugzeug mit Nadelspitze, das die Flugzeiten halbieren wird. Es ist für den Betrieb mit E-Fuels konzipiert und wird als Flaggschiff des CO2-neutralen Fliegens vermarktet. Der Energieverbrauch wird jedoch fünfmal so hoch sein wie der eines normalen Düsenflugzeugs, das dieselbe Route fliegt. Während große Luft- und Raumfahrtkonzerne ihre Investitionen in umweltfreundliche Technologien preisen, schießen die Verkäufe von Privatjets in die Höhe.

Aboulafia befürchtet, dass die Branche „dem Triumph des Scheins über die Realität“ frönt. Wie er mir sagte: „Es ist außer Sicht, außer Sinn. Man sieht nicht die riesigen petrochemischen Anlagen, die die Dinge herstellen müssen, über die wir sprechen. Man sieht einfach dieses elegante, coole Ding.“

Laut Asher ist vor allem die Festlegung eines Preises für Emissionen erforderlich. Gegenwärtig machen Subventionen und Steuerbefreiungen das Fliegen „künstlich billig“, sagte er mir. Die einzige Möglichkeit, die Kluft zwischen den ökologischen Auswirkungen des Fliegens und dem Markt zu schließen, besteht darin, einen Emissionszuschlag auf den Flugpreis zu erheben und dieses Geld in Minderungsstrategien wie Kompensationen, Direct-Air-Capture oder nachhaltige Innovation zu stecken.

Solche Vorschläge neigen dazu, egalitäre Bedenken hervorzurufen. Für westliche Regierungen ist es ein harter, heuchlerischer Verkauf, Tarife auf Flüge zu erheben, gerade wenn Millionen von Menschen in weniger wirtschaftlich entwickelten Ländern daran interessiert sein könnten, einen solchen Luxus zum ersten Mal auszuprobieren. Nur 20 % der Menschen auf der Welt waren jemals in einem Flugzeug. Und der Großteil der Flugtickets wird von einem kleinen Teil der Vielflieger gekauft, etwa 1 % der Weltbevölkerung. Eine kürzlich vom International Council on Clean Transportation veröffentlichte Studie ergab, dass eine schrittweise verteilte „Vielfliegerabgabe“, bei der ein Tarif proportional zur Anzahl der Flüge einer Person in einem bestimmten Jahr ansteigt, 98 % der Einnahmen einbringen würde die reichsten 20 % der Welt. Die Einführung einer solchen Abgabe würde das derzeitige perverse Paradigma umkehren, nach dem die größten Umweltverschmutzer durch Flugmeilen und „Vielflieger“-Programme belohnt werden.

„Wir brauchen keine Technologie, wir brauchen Politik“, sagte Asher. „Wenn Sie die Politik richtig machen, werden die technologischen Lösungen folgen. Es ist unvermeidlich, dass die Flugkosten steigen werden. Die Fragen lauten: Wollen Sie über eine Klippe fahren oder planen Sie das schon jetzt? Wird es ein frühes Design oder eine späte Katastrophe sein?“

Es gibt natürlich noch eine andere Möglichkeit. Technisch gesehen ist es am wenigsten ärgerlich. Es handelt sich um eine Strategie, die mit dem richtigen Maß an öffentlichem und politischem Willen über Nacht umgesetzt werden könnte. Psychologisch und kulturell stellt es jedoch eine gewaltige Herausforderung dar. Die Menschen könnten sich entscheiden, weniger zu fliegen.

Die vielleicht faszinierendste Dynamik im Gespräch über das Fliegen und die Umwelt ist eine, die selten befürwortet wird und die die meisten von uns, die fliegen, lieber ignorieren würden. In den meisten Fällen ist das Fliegen nicht notwendig. In „Flying Green“ stellt de Bellaigue fest, dass die Luftfahrt „den starken Anspruch hat, die schädlichste Freizeitbeschäftigung der Welt zu sein.“

Durch die Zähmung der Distanz öffnete das Flugzeug die Welt. Dadurch hat es unsere Erwartungen an ein erfülltes Leben verändert. Aus diesem Grund werden Flugreisen und die dadurch ermöglichten Auslandsreisen immer in der Sprache der Freiheit vermarktet. Diese jährliche Reise nach Mexiko, Griechenland oder Thailand wird mittlerweile als die ultimative Dividende für die damit verbundene Plackerei angesehen. Und während immer mehr Menschen aus ethischen Gründen auf das Fliegen verzichten, deuten Umfragen nach Umfragen (ganz zu schweigen von den Passagierzahlen) darauf hin, dass die meisten Menschen aus Gründen des Klimas nicht bereit sind, auf dieses Vergnügen zu verzichten, obwohl es eines davon ist am folgenreichsten.

Eine aktuelle britische Umfrage ergab, dass 48 % der Befragten nicht darauf vorbereitet waren, die Anzahl ihrer Freizeitflüge zu reduzieren. In einem anderen Fall gaben 96 % an, dass ein jährlicher Auslandsurlaub wichtig für ihre psychische Gesundheit sei. Mehrere ältere Umfragen ergaben, dass Mitglieder und Wähler der Grünen eher Langstreckenflüge unternehmen als Anhänger anderer politischer Parteien.

Diese Zurückhaltung, Umweltbewusstsein in persönliche Selbstaufopferung umzusetzen, weist auf die zugrunde liegende Sackgasse hin, die eine direkte Auseinandersetzung mit unserer Abhängigkeit von der Luft vereitelt. Niemand möchte der Erste sein, der handelt.

Die unangenehme Wahrheit ist, dass jede objektive Einschätzung des Potenzials der grünen Luftfahrt durch Ablehnung getrübt wird. Auch wenn die Begeisterung für neue Technologien täuscht, handelt es sich doch um eine Maskerade, an der ein großer Teil des fliegenden Publikums nur allzu gerne teilnimmt. Wir sind jetzt alle Ikarus, fasziniert von unseren Flügeln, der der Sonne zu nahe kommt.

Im Mai, nachdem ich meine Unfähigkeit am Heart Aerospace-Simulator unter Beweis gestellt hatte, ging ich in den Untergrund und zurück in die Zeit. Ein paar Minuten von Hearts Anlage entfernt befindet sich ein alter Stützpunkt der schwedischen Luftwaffe. Zu Beginn des Kalten Krieges grub das Militär Hangars in diese Granithügel, ein Netzwerk aus betonierten Tunneln, die einem Atomangriff standhalten sollten. Als es 1998 außer Dienst gestellt wurde, verwandelte es ein unternehmungslustiger Staffelkommandant in ein Museum.

Ich betrat das „Aeroseum“ durch eine kleine Tür und betrat eine Höhle, die an Reihen von Düsenjägern und Hubschraubern vorbeiführte, wobei einige der Cockpits mit Vintage-Schaufensterpuppen besetzt waren. Aus Wandlautsprechern ertönten die bedrohlichen Klänge von Gustav Holsts „Mars, der Kriegsbringer“. Am Fuß des Abhangs öffnete sich der Raum in eine Reihe von Seitentunneln, in denen sich jeweils alte Flugzeuge und Triebwerke befanden. An einer Wand wurden Helden und Meilensteine ​​in der Entwicklung des Fliegens – die Gebrüder Wright, Charles Lindbergh, die ersten Jets, das Debüt der Boeing 747 – in einer Zeitleiste aus Plakaten in Erinnerung gerufen.

Der Übergang von Hearts staubloser Moderne zu diesem schwach beleuchteten Mausoleum extremer Verbrennung war ein schwindelerregendes Erlebnis. Was mich beim Gehen beeindruckte, war die schiere Geschwindigkeit der technologischen Entwicklung, die das Museum dokumentierte. Wir gingen von Davis, der sich um sein Leben an Frank Coffyns Arm klammerte, während ein klappriger Doppeldecker für ein paar kurze Minuten über die Felder von South Carolina kreiste, zu einer Million Flugpassagieren pro Tag in etwas mehr als einem einzigen Jahrhundert. Und wie weit wir noch kommen werden, kann niemand sagen.

Es war verlockend, sich vorzustellen, dass die Flugzeuge, die heute den Himmel verschmutzen, die Relikte von morgen sein würden. Vielleicht würden in ferner Zukunft ein Airbus A350 und ein Boeing Dreamliner hier geparkt sein, Flügelspitze an Flügelspitze, Denkmäler der schmutzigeren Vergangenheit der Luftfahrt, während über ihnen eine neue Generation von Flugzeugen – und sogar das eine oder andere Luftschiff – Passagiere durch die Troposphäre beförderte ohne Kondensstreifen.

Es war eine verführerische Vision. Aber es konnte meine größeren Bedenken nicht zerstreuen. Ein erfolgreicher Flug lässt sich nicht nur daran messen, wie hoch und wie schnell man fliegt, sondern auch daran, ob man es unversehrt zurück zur Erde schafft. Es braucht nicht nur Schub. Es erfordert Bremsen.