Fliegen ohne Kerosin: Das ist kein verrückter Traum, sondern Wirklichkeit. In den Niederlanden werden bereits Piloten für elektrische Flugzeuge ausgebildet. Bald schon könnten batteriegetriebene Flugzeuge mit 90 Passagieren an Bord 1000 Kilometer weit fliegen.
Johannes, Peter und Floris wissen: an diesem Tag entscheidet es sich! Die Testpiloten führen die allerersten Probeflüge mit dem E9X-Demonstrator durch, eine Weltpremiere. Sicher, noch handelt es sich lediglich um ein maßstabsgerechtes Modellflugzeug. Doch nur wenn heute alles klappt, wird der saubere Stromflieger auch in groß gebaut.
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Die Test-E9X hebt problemlos ab, Johannes steuert per Fernbedienung einige saubere Runden in der Luft, die Augen hinter der getönten Brille auf den eleganten Probeflieger mit Batterieantrieb geheftet. Die Kollegen notieren laufend Flugdaten, beobachten jedes auch noch so leichte Flügelwackeln.
Die E9X legt eine saubere Landung hin, das kleine Team jubelt. Alles noch dran am Demonstrator-Flieger, kein Crash, prima Flugverhalten – jetzt kann das eigentliche Abenteuer beginnen: Die minutiöse Analyse der Daten im Labor von Elysian Aircraft.
Problem: Immer mehr Menschen fliegen - trotz Klimakrise
Als Hauptquartier hat sich das kleine Start-Up aus den Niederlanden den ehemaligen Sitz der Fokker-Werke auserkoren, direkt neben den Start- und Landebahnen des Amsterdamer Megaflughafens Schiphol. Dort landen und starten die traditionellen Kerosinschlucker im Minutentakt. Gehört das fossile Aufbrüllen der Triebwerke bald der Vergangenheit an?
In den kommenden zwei Jahrzehnten könnte sich die Zahl der Fluggäste weltweit verdoppeln. Von geschätzt fünf Milliarden in diesem Jahr auf dann zehn Milliarden. Das ist schlecht für das Klima unseres Planeten.
Der Flugverkehr hat einen erheblichen Anteil an der Erderwärmung. Denn klar, wer Treibstoff verbrennt, setzt CO2 frei und das heizt die Atmosphäre auf. Das CO2 dort oben ist hauptverantwortlich für den Treibhauseffekt, deren Folgen sich bereits heute bemerkbar machen, auch in Europa, auch in Deutschland: Dürresommer, Gletschersterben, Extremwetterereignisse, Missernten, Artenschwund…
Aus dem menschengemachten Dilemma gibt es logisch gedacht eigentlich nur zwei Auswege: Weniger fliegen - oder anders fliegen, ganz anders. Doch wie soll das gehen, die Dekarbonisierung des weltweiten Flugverkehrs? Ist das überhaupt möglich?
Erstes batteriebetriebenes Passagierflugzeug der Welt
Das niederländische Start-Up Elysian Aircraft arbeitet an einer Lösung, zumindest für einen Teil des Problems. Denn bei Kurz- und einigen Mittelstreckenflügen könnte künftig völlig auf fossile Treibstoffe verzichtet werden, glauben die Manager des Unternehmens. Das ist keine unternehmerische Blauäugigkeit, sondern solide fundiert mit neuesten wissenschaftlichen Forschungsergebnissen, unter anderem der Universität Delft.
Daniel Rosen Jacobson ist einer der Gründer von Elysian Aircraft. Mit zehn Millionen Euro Startkapital will sein Team nun eines der ersten batteriegetriebenen Passagierflugzeuge der Welt entwickeln. Also keine kleinen “Strom-Hüpfer”, wie sie hier und da bereits heute durch die Lüfte fliegen und einen oder zwei Passagiere befördern. Nein, hier geht es um die richtig großen Apparate mit 90 Menschen an Bord.
Besuch im Käfig
Daniel öffnet dem Euronews-Team die Türen zur gut gesicherten Werkstatt des Unternehmens. “Das da ist unser Käftig”, lacht der junge Manager und greift zum Schlüssel. Hinter den Gittern sitzt Johannes an einem Computer, umgeben von technischen Apparaturen, Kabeln, Werkzeugen, Messgeräten. Sein Job ist es, Stabilität und Flugverhalten des Batterie-Fliegers zu optimieren.
Auf einem Tisch liegt frenetisch blau blinkend ein winziges Elektrobauteil – filmen verboten, streng geheim! Denn wie so oft bei technischen Innovationen “made in Europe” herrscht Angst vor Industriespionage. Die Konkurrenz in Übersee und Asien schläft nicht – und ein teuer erkaufter, hart erarbeiteter Entwicklungsvorsprung ist schnell verloren, wenn man nicht gut aufpasst.
Hinter Johannes steht der E9X-Demonstrator. Sein Chef, Daniel Jacobson, erläutert die jüngsten Fortschritte: „Das Design bleibt im Großen und Ganzen unverändert. Doch haben wir uns letztendlich für 6 statt wie ursprünglich geplant 8 Motoren an den Flügeln entschieden. Und wir haben die Tragflächenform noch einmal leicht verändert; – wir entwickeln das Design weiter und verbessern es.”
Sechs Motoren und riesige Spannweite
Die Flügelspitzen scheinen etwas Besonderes zu sein. Orange leuchtend biegen sie sich elegant nach oben. Schick sieht das aus. Was ist der Trick mit dem Knick?
“Die hochklappbaren Flügelspitzen brauchen wir wegen der langen Tragflächen”, erläutert Manager Jacobson. Die E9X soll ja in die bestehende Flughafeninfrastruktur passen, trotz riesiger Spannweite."
Tragflächen voller Batterien
Neugierige Nachfrage des Euronews-Reporters: Wie lang sind denn die Flügel? “Wir reden hier von über 50 Metern”, gibt Jacobson bereitwillig Auskunft. Sein Team aus hoch qualifizierten Flugzeugingenieuren muss alles genau austarieren: Spannweite, Motorleistung, Aerodynamik, Auftrieb...
Und wie steht es mit dem Gewicht? Batterien wiegen schwer, das muss auch der Elysian-Manager zugeben: “Ja, alles dreht sich ums Gewicht. Wir sind ein übergewichtiges Flugzeug, wir sind sehr groß und schwer. Deshalb sind wir hier in der Entwicklung sozusagen auf Diät-Kurs. Wir versuchen ständig, das Gewicht zu reduzieren: Wie kann man verschiedene Materialien einsetzen, neuartige Werkstoffe? Wie kann man Dinge so kombinieren, dass sie insgesamt weniger wiegen? Wie sorgt man für ein gutes und gewichtsparendes Wärmemanagement?”
Hier wird Flugzeuggeschichte geschrieben
Das Elysian-Team hat noch einige harte Nüsse zu knacken, bevor die E9X ihre Zulassung beantragen kann. Auf dem Weg dorthin wird Flugzeuggeschichte geschrieben, “denn wir entwickeln neue Patente”, merkt Daniel Jacobson mit Stolz in der Stimme an. Details? Gibt es derzeit noch keine, “alles streng geheim!”
Apropos geheim: Die gigantischen Riesenflügel des legendären Spionage-Flugzeugs U2 lieferten den Elysian-Ingenieuren ebenso Anregungen für das innovative Tragflächen-Design wie die berühmte Douglas DC-8, ein Klassiker des Flugzeugbaus. Und auch die guten, alten Fokker-Flieger standen Pate am Reißbrett der Elysian-Tüftler.
Solide in einem hinteren Abteil der Werkstatt aufgebockt steht ein Tragflächensegment “in echt”. Jetzt wird es Ernst. Denn an genau dieser Stelle entscheidet sich, was geht - und was nicht. Techniker setzen neue Teile einmal so ein, einmal ganz anders. Das Segment dient als Test- und Probebauteil. Aus Theorie und Computerberechnungen wird nun, Entwicklungsschritt für Entwicklungsschritt, Wirklichkeit.
Hier können sich die Ingenieure mit ihren bahnbrechenden Ideen "austoben": Wo werden wie welche Kabel verlegt? Wie können die Batterie-Elemente so in die Tragflächen eingesetzt werden, dass sie problemlos und rasch auch wieder ausgebaut und ausgetauscht werden können? Teile der Verschalung sind offen – auch hier gilt aus patentrechtlichen Gründen Filmverbot. Doch am Rande dürfen wir einige Aufnahmen machen.
Eine revolutionäre Idee: Batterieflügel
“Das sind die Akkus”, sagt Jacobsen und deutet auf die Tragfläche, “die sind sämtlich in die Struktur des Flügels integriert!” Überall Akkus! Jeder einzelne 1000 Kilogramm schwer! Und davon gibt es 40! Dafür benötigt es keinen Taschenrechner: rund 40 Tonnen Batterielast! Wow!
Der gesamte Flügel ist voller Akkus? Ja, und genau das ist das “Geheimrezept”. Batterieflügel – eine revolutionäre Idee – und: der Schlüssel zum Erfolg, glauben die Erfinder, Macher und Manager bei Elysian Aircraft.
Mitgründer Jacobson: “In der Wissenschaft und in der Industrie herrschte bis vor kurzem noch tatsächlich der Konsens, dass das Fliegen mit großen Flugzeugen mit Elektroantrieb niemals möglich sein würde. Das haben wir mit unserer Forschung an unserem Entwurf widerlegt!” Wer sich das einmal im Detail durchlesen und überprüfen möchte, dem sei die Lektüre des Forschungsberichts der Uni Delft empfohlen.
Luftfahrt-Emissionen weltweit senken
Doch wozu der ganze Aufwand? Was sind Ziel und Zweck dieser Bemühungen, einen völlig neuartigen Flugzeugtyp zu entwickeln? “Indem man 90 Passagiere zunächst über 800, später über 1.000 Kilometer befördern kann, lassen sich die Emissionen bei der Hälfte aller Flüge weltweit auf Null reduzieren”, rechnet Top-Manager Jacobson vor. “Das ist ein sehr großer Teil des weltweiten Flugverkehrs. Und man senkt die Gesamtemissionen des globalen Luftfahrtsektors um 20 Prozent.”
Elysian Aircraft beschäftigt einige der weltweit besten Flugzeugingenieure. Joaquin Exalto war von Anfang an mit dabei. Firmenintern ist der junge Mann mit dem aufgeweckten Blick als „Angestellter Nummer 1“ bekannt. Ohne ihn wären die E9X-Pläne nicht das, was sie heute sind.
„Meine Aufgabe hier bei Elysian ist es, dafür zu sorgen, dass wir ein neues Tragflächenprofil und eine neue Flügelform entwickeln, die Platz für alle Batterien bieten und dennoch aerodynamisch effizient sind”, erläutert Exalto während er mit dickem Marker ein Aufrissschema seiner “Batterie-Flügel” auf das Whiteboard zeichnet.
Wie ist es eigentlich um die Sicherheit bestellt? Haben wir nicht alle schon einmal Bilder brennender E-Autos gesehen (in den sogenannten “sozialen Medien” sorgt derartiges ja immer für beeindruckende Klick-Zahlen, selbst dann, wenn im statistischen Vergleich traditionelle Verbrenner um ein Vielfaches gefährlicher sind)? Geradeheraus gefragt: Was tun, wenn es doch mal brennt? Aussteigen und wegrennen geht ja nicht, mitten im Flug…
Batteriesicherheit stünde ganz oben auf der Prioritätenliste der Entwickler, lässt Elysian Aircraft verlauten. Selbst dann, wenn einer der Akku-Packs ausfiele oder überhitzen würde, könne sich kein Brand ausbreiten, versichert das Unternehmen. Man habe ein System entwickelt, das jede Akku-Einheit von den benachbarten Batteriezellen trenne: “Das ist etwas, was wir aktiv durchtesten. Wir setzen Batteriezellen extremen Ausfall-Bedingungen aus, damit wir verstehen, wie sie sich verhalten. Deshalb können wir ein Design entwickeln, das garantiert, dass das Flugzeug jederzeit sicher ist.”
Und wenn das gesamte Batteriesystem ausfällt? Was dann? Auch in diese Richtung haben die E9X-Entwickler bereits gedacht. Sie wollen einen “klassischen” (also batterieunabhängigen) Notfallantrieb mit einbauen. Im schlimmsten Fall kann der Pilot also einfach den Batterie-Antrieb aus- und den traditionellen Reserve-Antrieb einschalten. Bis zum nächsten Flughafen reicht das auf alle Fälle.
Nach 30 Minuten an der Ladesäule geht es weiter
Und was ist mit Ladezeiten? Wird es nicht stundenlang dauern, bis so ein großes Flugzeug mit Mega-Batterieflügeln wieder aufgeladen und startbereit ist? Jacobson widerspricht: “Unser Entwicklungsziel sind Ladezyklen von 30 bis 45 Minuten”, gibt er sich optimistisch, schränkt aber zugleich ein, dass dies auch von der am jeweiligen Flughafen verfügbaren Ladeinfrastruktur abhänge. Auf die Goldwaage solle man diese Zahl – eine halbe bis dreiviertel Stunde Ladezeit – noch nicht legen, hier stecke man noch in der Entwicklung, relativiert der Elysian-Manager.
Und die Reisezeit? Fliegt die E9X genau so schnell wie die heutigen Kerosinfresser am Himmel über Europa? “Die E9X wird eine schnelle Turboprop-Maschine, also etwas langsamer als heutige Düsenflugzeuge”, informiert Jacobson und betont, dass dies eine bewusste Flugzeugdesign-Entscheidung gewesen sei, im übergeordneten Interesse einer optimalen Energie-Effizienz. Im Direktvergleich benötige die E9X vermutlich fünf Minuten länger pro Flugstunde, was aber im angepeilten Segment der Kurz- und Mittelstreckenflüge durchaus verkraftbar sei.
Auch vom Kostenstandpunkt her betrachtet soll die E9X mithalten können. Der Flieger soll in der Anschaffung nicht teurer sein, als eine entsprechende Kerosinkiste. Fluggesellschaften haben also keinen Kostenschub zu befürchten, so Elysian Aircraft.
Stromfliegen ist billiger
Und wie sieht es aus für die Passagiere? Müssen die tiefer in die Tasche greifen, um sich ein umweltneutrales e-Ticket für ihren e-Flug zu kaufen? Oder, provokant gefragt, wird die E9X ein Flieger für gut betuchte Business-VIPs? Oder wird sich das auch Otto Normalverbraucher künftig leisten können? Nach Malle mit der E9X?
Das Elysian-Aircraft-Management bezieht hierzu klar Stellung: “Die E9X ist als kommerzielles Passagierflugzeug für den normalen Flugbetrieb konzipiert und nicht als Premium-Flugzeug für eine kleine Gruppe wohlhabender Reisender.”
Durch umfangreiche wirtschaftliche Modellrechnungen mit realen Daten von Fokker und Fluggesellschaften wie KLM habe man gezeigt, dass das Fliegen mit Elektroantrieb pro Passagier und Kilometer günstiger sein könne als bei fossil angetriebenen Flugzeugen, “insbesondere auf lange Sicht”.
Elysian-Mitgründer Jacobson präzisiert: “Unser Ziel ist es, den batteriebetriebenen Flugverkehr auf kürzeren Strecken wirtschaftlich wettbewerbsfähig gegenüber dem konventionellen Flugverkehr zu machen. Die Nutzung von Strom eröffnet zudem die Möglichkeit, den Luftverkehr mit lokal erzeugter Energie zu versorgen, wodurch die Abhängigkeit von importierten fossilen Brennstoffen und teuren Alternativen wie SAF verringert wird.”
In acht Jahren soll die E9X abheben
2034 soll die E9X (frühestens!) betriebsbereit sein. Wobei auch dieses Zieldatum mit Vorsicht zu genießen ist, denn noch gilt es Herausforderungen bei Lieferketten und Finanzierung zu meistern. Und auch das zeitaufwändige Zulassungsverfahren für neue Flugzeugtypen wird einige Jahre fressen…
Da drängt sich natürlich wieder einmal die Frage nach der europäischen Wettbewerbsfähigkeit im internationalen Vergleich auf. Europa liege nicht schlecht im Rennen um die Zukunft des Fliegens, meint Manager Jacobson, “aber im Vergleich zu den USA oder auch China sollten wir hier bei uns in Europa Start-ups und Innovationen viel entschlossener fördern, wenn wir unseren Vorsprung behalten wollen.”
Piloten trainieren bereits elektrisches Fliegen
Wir machen uns auf den Weg nach Teuge. Hier, in einem futuristisch aussehenden Hangar des kleinen Regionalflughafens, ist die Zukunft bereits Gegenwart. Denn Fliegen mit Strom, das geht schon heute! In Teuge trainiert die E-Flight Academy Piloten mehrerer Fluggesellschaften – umweltfreundlich und im (gemächlichen) Tiefflug. Selbst das niederländische Verteidigungsministerium schickt Militärpiloten zu einigen Trainingseinheiten hierher.
Die sechs kleinen Batterie-Flieger, mit denen der Ausbildungsbetrieb eng getaktet den gesamten Tag über läuft, wurden in Slowenien entwickelt. Sogar der zwei Meter große Euronews-Reporter passt in den winzigen Zweisitzer hinein. Merlijn van Vliet, einer der Gründer der E-Flight Academy, nimmt mich mit auf einen Probeflug.
“In diesem Flugzeug haben wir zwei Batterien mit einer Kapazität von jeweils elf Kilowattstunden”, erläutert Merlijn, während er vor dem Start seine Checkliste im Cockpit abhakt. “Insgesamt haben wir also 22 Kilowattstunden an Bord. Damit können wir etwa 45 bis 50 Minuten fliegen und haben dann immer noch zehn Minuten Reserve.”
Fliegen ohne Fluglärm
Schnurrend wie ein kleines Kätzchen rollt der e-Hüpfer auf die Startbahn. Von draußen dröhnt das Gelärme der fossilen Kerosinflieger-Konkurrenz. “Los geht’s”, grinst Merlijn – und wenige Sekunden später sind wir schon in der Luft. Ich staune. “Ja, wir haben ganz schön Power”, freut sich mein Pilot und vergleicht das rasante Anziehen beim Beschleunigen auf der Startbahn mit der sagenhaften Leistung moderner E-Autos.
Unter uns gleitet eine typische niederländische Flusslandschaft zum Greifen nahe vorbei. Wir folgen den geschwungenen Kurven des Wassers, auf den saftig grünen Wiesen weiden Kühe, jede einzelne klar erkennbar.
Merlijn zieht seinen e-Flieger leicht nach oben: “Wir fliegen gerade auf die Altstadt von Deventer zu. Die Menschen dort unten hören uns nicht, so leise sind wir. Wir können also fliegen, wohin wir wollen, am Boden hört uns keiner, niemand wird gestört durch Fluggeräusche.“
Zeit für ein kurzes Interview im Cockpit. Wie stellen Sie sich die Zukunft vor, in fünf oder zehn Jahren? Merlijn van Vliet: “In zehn Jahren wird da etwas richtig Großes draus. Wir werden mit 40, 60 oder mehr Passagieren elektrisch fliegen, da bin ich mir sicher.”
Fast eine halbe Million Flugmeilen haben Merlijns zweisitzige Strom-Flieger seit Gründung der Flugschule bereits zurückgelegt. Merlijn legt eine butterweiche Landung hin und klettert mit einem glücklichen Lächeln aus dem Cockpit: “Wow, das war wirklich ein toller Flug. 50 Minuten Fliegen mit Elektroantrieb, kein Lärm, keine Umweltverschmutzung – was will man mehr? Das ist Fliegen mit Elektroantrieb, ich liebe es.”
Europäische Pionierarbeit
Problemlos schiebt Merlijn sein kleines Flugzeug zur Ladestation am Hangar. Ein einziger Handgriff und schon tankt der Flieger Strom, nicht anders als bei einer Ladesäule für Autos. Und auch genauso schnell.
Wir bekommen Besuch von Jurjen de Jong. Der Mitgründer von NRG2fly hat viel Geld verdient mit Ladestationen für E-Autos. Er ist einer der europäischen Pioniere auf dem Gebiet. Den Gewinn investiert er nun in den Aufbau einer europäischen Lade-Infrastruktur für elektrische Flugzeuge.
Jurjen hat hochfliegende Pläne: “Wir werden von den Niederlanden aus zunächst in die nordischen Länder, nach Frankreich und nach Deutschland expandieren, auch in die Schweiz. Dann geht es weiter. Letztendlich werden wir in Europa über ein vollwertiges Netzwerk für emissionsarme, geräuscharme Elektromobilität verfügen, und genau das ist unser Ziel.”
Sein Bekannter Merlijn meldet sich zu Wort: “Ich wünsche mir, dass Europa sich um eine bessere Harmonisierung oder Angleichung bemüht. Zum Beispiel im Bereich der Standardisierung, damit wir alle die gleichen Stecker und die gleichen Ladegeräte verwenden, sodass alle Flugzeuge in Europa an jedem beliebigen Ladegerät auf die gleiche Weise aufgeladen werden können.”
Flughäfen als Energie-Hubs
Großflughäfen sind umgeben von riesigen Parkplätzen. PV-Module, zehntausende Elektro-Autos und stationäre Stromspeicher könnten vernetzt werden, so das Konzept, dass sich Merlijn und Jurjen ausgedacht haben – und das nun europaweit diskutiert wird.
Der Regionalflughafen Teuge zeigt im Kleinen, wie es eines Tages im Großen funktionieren könnte, glaubt der NRG2fly-Gründer Jurjen de Jong: „Wir haben auf dem Dach 500 Solarmodule, deren Energie in einer Batterie gespeichert wird. Im Grunde genommen verfügen wir über einen kompletten Energie-Hub, der Energie liefert, anstatt sie aus dem Netz zu beziehen.”
Der Traum des NRG2fly-Mitgründers Jurjen de Jongs ist es, alle Regional-Flieger mit Solarenergie zu betreiben. Bis dahin könnten allerdings noch einige Jahre ins Land ziehen. Doch Jurjen glaubt an sein Ziel: “Dann können wir eine bessere Welt für mich, meine Kinder und einfach alle Menschen hinterlassen.”