Das Problem: Emissionen in der Luftfahrt
Die Luftfahrtindustrie gehört zu den größten Verursachern von Treibhausgasemissionen. Laut dem International Council on Clean Transportation (ICCT) war der kommerzielle Luftverkehr 2019 für 918 Millionen Tonnen CO₂-Emissionen verantwortlich – das entspricht rund 2,4 % der globalen Emissionen (ICCT, 2020). Mit der steigenden Anzahl von Passagieren weltweit wächst der Druck auf die Branche, nachhaltige Alternativen zu fossilen Brennstoffen zu entwickeln.
Die Abhängigkeit von Kerosin und die mit der Verbrennung verbundenen Umweltfolgen haben dazu geführt, dass sich viele Unternehmen intensiv mit der Elektrifizierung der Luftfahrt beschäftigen. Ein führender Akteur in diesem Bereich ist Rolls-Royce, das mit der Entwicklung eines rein elektrischen Hochleistungsflugzeugs neue Maßstäbe setzen will.
Die Lösung: Die Entstehung der „Spirit of Innovation“
In Reaktion auf die Klimakrise startete Rolls-Royce das ACCEL-Projekt (Accelerating the Electrification of Flight), mit dem Ziel, das schnellste vollelektrische Flugzeug der Welt zu bauen. Das Unternehmen arbeitete hierbei mit Electroflight, einem britischen Spezialisten für elektrische Luftfahrtsysteme, und YASA, einem führenden Hersteller von Elektromotoren, zusammen. Das Vorhaben wurde teilweise von der britischen Regierung über das Aerospace Technology Institute finanziert (Rolls-Royce, 2021a).
Die „Spirit of Innovation“ ist das Ergebnis dieser Zusammenarbeit. Der vollelektrische Einsitzer wurde mit einem 400 kW starken Elektromotor (über 500 PS) und der bis dato energiedichtesten Batterie für ein Flugzeug ausgestattet. Die Batterie umfasst 6480 Zellen und sorgt für eine maximale Leistung bei gleichzeitig hoher Reichweite (Rolls-Royce, 2021b).
Am 15. September 2021 absolvierte das Flugzeug seinen ersten erfolgreichen Testflug. Nur zwei Monate später, am 16. November 2021, stellte es gleich mehrere Rekorde auf:
- Eine Höchstgeschwindigkeit von 555,9 km/h über eine Strecke von 3 km (Rolls-Royce, 2021c).
- Eine Geschwindigkeit von 532,1 km/h über 15 km.
- Den schnellsten Aufstieg auf 3000 m Höhe in 202 Sekunden.
Diese Werte übertrafen die bisherigen Rekorde für elektrische Flugzeuge deutlich und machten die „Spirit of Innovation“ offiziell zum schnellsten vollelektrischen Flugzeug der Welt (FAI, 2021).
Erfolgreiche Umsetzung: Faktenbasierte Anekdoten
Der Erfolg des „Spirit of Innovation“ Projekts basiert auf mehreren technologischen Innovationen. Eine besondere Herausforderung stellte die Wärmeentwicklung in der Batterie dar. Bei den hohen Leistungsanforderungen mussten die Ingenieure ein effizientes Kühlsystem entwickeln, um Überhitzung zu vermeiden. Electroflight entwickelte hierfür eine spezielle Flüssigkeitskühlung, die eine gleichmäßige Temperaturregelung ermöglichte (YASA, 2021).
Ein weiteres Kernelement des „Spirit of Innovation“ Designs war die Gewichtsreduktion. Um die Effizienz zu maximieren, setzte das Team auf leichtgewichtige Materialien aus der Formel-1-Technologie. Dies half, das Flugzeug möglichst aerodynamisch zu gestalten und eine optimale Energieeffizienz zu erreichen.
Diese Innovationen haben nicht nur das ACCEL-Projekt erfolgreich gemacht, sondern auch bedeutende Fortschritte für die Zukunft der kommerziellen Elektroluftfahrt ermöglicht. Rolls-Royce plant bereits, die entwickelten Technologien in zukünftige elektrische Antriebssysteme für größere Flugzeuge zu integrieren (Rolls-Royce, 2022).
Blick in die Zukunft
Die „Spirit of Innovation“ ist nicht nur ein Weltrekord-Flugzeug, sondern auch ein Symbol für den Wandel in der Luftfahrtindustrie. Während heute noch der Großteil des Flugverkehrs mit fossilen Brennstoffen betrieben wird, zeigen Projekte wie ACCEL, dass elektrische Antriebe eine realistische und leistungsfähige Alternative sein können.
Große Luftfahrtunternehmen und Airlines setzen verstärkt auf nachhaltige Antriebskonzepte. Airbus plant beispielsweise, bis 2035 ein wasserstoffbetriebenes Verkehrsflugzeug auf den Markt zu bringen (Airbus, 2021). Auch Boeing und andere Hersteller erforschen Hybrid- und Elektroflugzeuge für den kommerziellen Markt.
Die von Rolls-Royce entwickelten Technologien könnten insbesondere für Urban Air Mobility (UAM) und elektrische Kurzstreckenflüge eine Schlüsselrolle spielen. So arbeiten Unternehmen wie Lilium oder Joby Aviation an elektrischen Flugtaxis, die emissionsfreien Luftverkehr in Städten ermöglichen sollen (Lilium, 2022).
Fazit
Die „Spirit of Innovation“ hat bewiesen, dass elektrische Antriebe nicht nur nachhaltiger, sondern auch leistungsfähig sind. Mit einer Rekordgeschwindigkeit von über 555 km/h hat Rolls-Royce gezeigt, dass Elektroflugzeuge das Potenzial haben, die Luftfahrtbranche grundlegend zu verändern. Die Erkenntnisse aus dem ACCEL-Projekt werden künftig dazu beitragen, den kommerziellen Luftverkehr nachhaltiger zu gestalten und langfristig emissionsfreie Alternativen zu ermöglichen.
Die Elektrifizierung des Flugverkehrs steht zwar noch am Anfang, aber mit Pionierprojekten wie diesem wird eine Zukunft ohne CO₂-Emissionen immer greifbarer.
Quellen
- Airbus (2021) Airbus unveils hydrogen-powered zero-emission aircraft concepts. Verfügbar unter: https://www.airbus.com/en/newsroom/press-releases/2021/09/airbus-unveils-hydrogen-powered-zero-emission-aircraft-concepts (Zugriff: 29. Januar 2025).
- FAI (2021) Rolls-Royce „Spirit of Innovation“ bestätigt als schnellstes elektrisches Flugzeug der Welt. Verfügbar unter: https://www.fai.org/news/rolls-royce-spirit-innovation-confirmed-worlds-fastest-electric-aircraft (Zugriff: 29. Januar 2025).
- ICCT (2020) CO₂-Emissionen des Luftverkehrs 2019. Verfügbar unter: https://theicct.org/publications/co2-emissions-air-traffic-2019 (Zugriff: 29. Januar 2025).
- Lilium (2022) Lilium Jet: The Future of Air Mobility. Verfügbar unter: https://www.lilium.com/ (Zugriff: 29. Januar 2025).
- Rolls-Royce (2021a) Rolls-Royce launches ACCEL – the world’s fastest all-electric aircraft project. Verfügbar unter: https://www.rolls-royce.com/media/press-releases/2021/15-09-2021-rr-all-electric-spirit-of-innovation-takes-to-the-skies.aspx (Zugriff: 29. Januar 2025).
- Rolls-Royce (2021b) Spirit of Innovation: Die Zukunft der elektrischen Luftfahrt. Verfügbar unter: https://www.rolls-royce.com/media/press-releases/2021/19-11-2021-spirit-of-innovation-stakes-claim.aspx (Zugriff: 29. Januar 2025).
- YASA (2021) Electrifying Flight: YASA’s Role in ACCEL. Verfügbar unter: https://yasa.com/applications/spirit-of-innovation/ (Zugriff: 29. Januar 2025).
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