Flugzeuge

Der Traum fliegen zu können begleitet die Menschheit seit frühesten Zeiten. Den Flugzeugen, die heute nicht mehr wegzudenken sind, gehen unzählige Modelle, Misserfolge und Durchbrüche voraus. Wir werfen darauf einen Blick. Außerdem betrachten wir die Beeinträchtigung der Umwelt durch die Luftfahrt und wie sich Fluggeräte in Zukunft entwickeln könnten.

Die Luftfahrtgeschichte

Die Menschheit hegte den Traum vom Fliegen schon lange. Die Kunst zu Fliegen wurde mit Göttlichkeit assoziiert. Dass es den Menschen nicht von Natur aus gegönnt ist zu fliegen, zeigt sich in der Geschichte von Dädalus und Ikarus. Die Überheblichkeit gegenüber den Göttern wurde durch den Absturz und Tot von Ikarus symbolisiert, welcher durch einen zu hohen Flug herbeigeführt wurde. Dieser Ehrfurcht stand eine Faszination gegenüber, die sich durch den Bau unterschiedlicher Modelle im Lauf der Zeit zeigte. Dies zog sich von der Antike durch das Mittelalter bis in die Renaissance. Leonardo da Vinci erdachte unterschiedliche Fluggeräte, die allerdings nicht flugfähig waren. Seine Ideen und Konzepte gelten heute jedoch als visionär. Einen Einfluss auf die Entwicklung der modernen Luftfahrt hatten sie jedoch nicht. In den nächsten Jahrhunderten entstanden vor allem flugfähige Modelle. Sie deuteten an, was Otto Lilienthal mit seinem Normalsegelapparat schaffen würde.

Gleiter, gesteuerte Flüge und Fluggesellschaften

Lilienthal nahm sich den Vogelflug zum Vorbild, um einen aerodynamische Gleitflügel zu entwickeln. Das daraus resultierende Gleitflugzeug, der Normalsegelapparat, absolvierte tausende Flüge und kam bis zu 250 Meter weit. Mit wenigstens neun Käufern wurde der Flieger zum ersten vermarkteten Flugzeug. Der nächste große Schritt folgte durch die Brüder Wright. Am 17. Dezember 1903 führten sie den ersten andauernden und gesteuerten Motorflug mit ihrem Wright Flyer durch, der ein Jahr später einen Vollkreis zu fliegen im Stande war. 1905 erreicht Orville Wright schließlich eine Flugzeit von 33 Minuten und 17 Sekunden und steigert diese Zeit im Jahr 1908 auf 2 Stunden und 18 Minuten. Im August 1909 findet in Reims die erste internationale Flugschau statt. Im November geht mit der deutschen Luftschiffahrts-Aktiengesellschaft die erste Fluggesellschaft an den Start. Für Reisen kommen die Luftschiffe der Luftschiffbau Zeppelin GmbH zum Einsatz. Während des Ersten Weltkrieges lief die Produktion von Flugzeugen für den Kampfeinsatz in Deutschland auf Hochtouren und Maschinen aus anderen Bereichen wurden für den Kriegseinsatz in großer Zahl beschlagnahmt.

Beginn der zivilen Luftfahrt

In den USA gründete William Boeing währenddessen im Juli 1916 die Pacific Aero Products Company, die er ein Jahr später in Boeing Aeroplane Company umbenannte. Ziel des Unternehmens ist die Produktion von Flugzeugen. In Deutschland entsteht die Deutsche Luft-Reederei als Unternehmen für den militärischen Lufttransport. Im Jahr 1919 wird sie für die zivile Luftfahrt zugelassen. Das Unternehmen gilt als Vorläufer der Lufthansa. In den 20er Jahren entwickelt sich die zivile Luftfahrt rasant weiter und sah beispielsweise den Zusammenschluss der Deutschen Luft-Reederei, Lloyd Luftdienst GmbH und Junkers Luftverkehr zur Lufthansa. Planmäßige Flüge erfolgten ab Ende April 1926. In den 30er Jahren fanden erstmals Fernflüge statt und Amelia Earhart schaffte als erste Frau eine nonstop Überquerung des Atlantiks. Ende des Jahrzehnts brachte Boeing die 307 auf den Markt, die erstmals eine Druckkabine in einem zivilen Flugzeug bot. In den 50er Jahren kamen die ersten Strahlflugzeuge zum Einsatz, die umgangssprachlich als Jets bezeichnet werden. Dies ebnete den Weg für Überschallflüge. Am 2. März 1969 brach die noch heute bekannte Concord zu ihrem Jungfernflug auf. 2003 flog sie letztmalig. 2005 startete mit dem A380 das größte jemals in Serie gefertigt Verkehrsflugzeug.

Unterschiedliche Flugzeugtypen

Die beiden größten Hersteller von Flugzeugen für die zivile Luftfahrt sind Airbus und Boeing. Wer als Passagier bei Airbus fliegt, wird sich meist in einem Flugzeug der A320-Familie wiederfinden. Aus dem Repertoire von Boeing wird meistens ein Flugzeug der Baureihe 737 eingesetzt. Flugzeuge dieser Familien sind zweistrahlig und lassen sich durch verschiedene Gestaltungsmerkmale unterscheiden. Airbus setzt beispielsweise auf runde Triebwerke, während diese bei Boeing abgeflacht sind. Außerdem unterscheiden sich die Enden der Flügel, die sogenannten Winglets zwischen den beiden Herstellern und unterschiedlichen Modellen aus verschiedenen Herstellungszeiträumen.

Flugzeuge und Klimawandel

Flugzeuge sind jährlich für einen Ausstoß von einer Milliarde Tonnen CO2 verantwortlich und liegen damit bei 3 % des Gesamtausstoßes. Die weltweite Nutzung von Autos macht 17 % aus. Die Gefahr durch den Ausstoß verschiedener Schadstoffe entsteht durch die erreichte Flughöhe. In dieser Flughöhe sind meist keine Partikel zur Wolkenbildung vorhanden. CO2 und Stickoxide, die von den Flugzeugen ausgestoßen werden, ändern dies. Künstliche Wolken oder Kondensstreifen entstehen in ungewöhnlichen Höhen und bleiben teils für lange Zeit erhalten. Durch diese künstliche Wolkendecke kann die Erderwärmung beschleunigt werden. Der Effekt von Flugzeugen auf die Klimaentwicklung wird dadurch drei bis vier Mal höher eingeschätzt, als es der reine CO2-Ausstoß vermuten ließe. Die EU-Kommission und die Industrie wollen diesem Problem mit Klimazielen entgegenwirken.

Flightpath 2050

EU, ICAO und die Verbände der Luftfahrtindustrie haben mit Flightpath 2050 Ziele zur Entwicklung des Schadstoffausstoßes vorgelegt, die bis zum Jahr 2050 erfüllt werden sollen. Bis zu diesem Zeitpunkt soll 75 % weniger CO2 ausgestoßen werden. Die Stickoxidemissionen sollen um 90 % sinken. Und auch die Lärm-Emissionen sollen reduziert werden. Hier sind es 65 %. Neue Technologien sollen in Zukunft dazu beitragen, den Luftverkehr umweltfreundlicher zu gestalten.

Die Zukunft der Luftfahrt

Derzeit sieht die Zukunft der Luftfahrt vor allem umweltfreundlicher aus. Sowohl Airbus als auch Boeing arbeiten an Konzepten zum Einsatz von Elektroantrieben bei Passagierflugzeugen. Bei Airbus heißt der mit Siemens und Rolls-Royce gemeinsam entwickelte Antrieb „E-Fan X“. Dieser setzt nicht komplett auf einen Elektromotor, sondern stellt vielmehr einen Hybrid-Antrieb dar. Bei der derzeitigen Anwendung kommt ein Elektromotor samt Gasturbine (Generator) zusammen mit 3 normalen Turbinen zum Einsatz. Rein elektrische Projekte von Airbus wurden zugunsten des Hybrid-Ansatzes vorerst auf Eis gelegt. Boeing befindet sich mit einer Investition in das Startup Zunum Aero auf einem ähnlichen Weg. Das junge Unternehmen arbeitet an Elektro-Hybridmotoren für Zubringerflugzeuge. Darin sollen zuerst nur 12 und mit besseren Akkus in Zukunft bis zu 50 Passagiere transportiert werden. Das vollelektrische Fliegen ist ebenfalls abhängig davon, wie sich Akkukapazitäten entwickeln.