Der Weg bis zum Wasserstoff-Flugzeug ist noch weit

CO₂-neutraler Luftverkehr im Jahr 2050 – dies ist das Ziel der International Air Transport Association (IATA), dem Dachverband von über 290 Fluggesellschaften. Aufgrund der hohen Kosten sind Fluggesellschaften zwar seit jeher bestrebt, ihren Treibstoffverbrauch und damit auch die direkt davon abhängigen CO₂-Emissionen zu reduzieren. Aber während beispielsweise in Europa über einen Zeitraum von 12 Jahren der Treibstoffverbrauch pro Passagierkilometer um 24% reduziert werden konnte, ist der CO₂-Ausstoß durch Flugreisen insgesamt trotzdem um 16% gestiegen. Die durch technische und operative Verbesserungen erzielten Effizienzgewinne werden regelmäßig durch das starke Wachstum des Luftverkehrs, mit der damit einhergehenden gestiegenen Anzahl an Flügen und zurückgelegten Distanzen, mehr als aufgezehrt. Damit ist auch klar, dass das o. g. Ziel der IATA nur mit neuen, „revolutionären“ Ansätzen zu erreichen ist.

Ein solcher Ansatz ist die Verwendung von Wasserstoff als Flugtreibstoff. Zwei Einsatzszenarien sind dabei möglich: Zum einen kann Wasserstoff anstelle von herkömmlichem Kerosin in einem Düsentriebwerk direkt verbrannt werden. Auch wenn Triebwerke an Wasserstoff angepasst werden müssen, unterscheidet sich die Funktionsweise des Antriebs nicht grundsätzlich. Die andere Möglichkeit ist, mithilfe einer Brennstoffzelle aus Wasserstoff elektrische Energie zu gewinnen und damit Elektromotoren mit Propellern anzutreiben. In beiden Fällen wird durch den Verzicht auf kohlenstoffbasierten Treibstoff kein CO₂ sondern nur noch Wasser als Emissionen erzeugt.

Im Vergleich zu einem traditionell angetriebenen Flugzeug wird ein Wasserstoff-Flugzeug in jedem Fall nicht nur eine geringere Kapazität sondern auch eine geringere Reichweite besitzen. Weiterhin bedarf es grundsätzlich anderer Infrastruktur und Logistik an den Flughäfen, um Flugzeuge mit Wasserstoff betanken zu können. Nichtsdestotrotz ist das Potenzial von wasserstoffgetriebenen Antrieben für ein nachhaltigeres Fliegen so groß, dass in der Branche derzeit eine Vielzahl von verschiedenen Studien und Versuche zur Eignung von Wasserstoff als Treibstoff stattfinden und sich verschiedene Erprobungsträgern in Entwicklung befinden. Und auch Airbus hat als einer der beiden größten Flugzeughersteller angekündigt, bis 2035 das erste kommerzielle emissionsfreie Passagierflugzeug mit einer Reichweite von über 3.500 km und über 100 Sitzen zu entwickeln. Ob es dazu tatsächlich kommt bzw. der Zeitplan zu halten ist, ist angesichts der dafür zu lösenden Probleme durchaus sehr fraglich, denn nicht nur der wasserstoffbasierte Antrieb und das Tanksystem, sondern auch das Flugzeug selbst soll Gegenstand der Entwicklung sein. Vor diesem Hintergrund erscheint die Idee, bereits existierende kleinere Flugzeugmodelle auf Wasserstoffantrieb umzurüsten, zwar deutlich bescheidener, aber dafür auch realistischer und früher machbar. Das Unternehmen ZeroAvia möchte beispielsweise genau dies bereits in den kommenden Jahren schaffen und plant dabei zunächst nur mit Reichweiten von unter 1000 km bei 10-20 Sitzen – konnte dafür allerdings Fluggesellschaften wie United Airlines und Alaska Airlines fest als Investoren gewinnen.

Der Weg bis zu einem nachhaltigen, sinnvollen und weiten Einsatz von Wasserstoff im Flugbetrieb ist also noch sehr lang, und die zu lösenden technischen, operativen und damit auch ökonomischen Herausforderungen außerordentlich hoch. Und selbst wenn die Ankündigung von Airbus und anderen Unternehmen tatsächlich so Realität würde, dauerte es danach noch Jahrzehnte, bis die neuen mit Wasserstoff angetriebenen Flugzeuge die sich dann noch im Einsatz befindlichen Flugzeuge abgelöst haben. Und der Anteil an Kurzstrecken – dem realistischsten und frühesten Einsatzszenario für wasserstoffangetriebene Flugzeuge– am globalen Luftverkehr ist einfach viel zu gering, um eine deutliche Reduktion des Klimaeffekt des Luftverkehrs zu erreichen.

Und so ist es nicht verwunderlich, dass die IATA vor allem auf andere Maßnahmen als Wasserstoffantriebe setzt, um das Ziel eines CO₂-neutralen Luftverkehr im Jahr 2050 erreichen zu können. Neben Kompensationsmaßnahmen („CO₂-Offsetting“) liegen die Hoffnungen der Industrie vor allem auf nachhaltig produziertem Flugtreibstoff (Sustainable Aviation Fuel – SAF), für dessen Verwendung keine Änderungen an der Infrastruktur, der Antriebstechnik und des Flugzeugdesigns erforderlich sind. V. a. können damit auch Langstreckenflüge bedient und auch bereits im Einsatz befindliche Flugzeuge (mit Einschränkungen) betankt werden – die Entwicklung und das Warten auf eine neue Flugzeuggeneration ist somit keine Voraussetzung, und CO₂-Einsparungen können früher und flächendeckender erreicht werden.