Flugzeuge fliegen mit etwa 900 km/h und entsprechend ist eine gute Aerodynamik absolut entscheidend, denn auch kleine Verbesserungen können hier schon eine große Wirkung haben. So können z.B. Winglets den Treibstoffverbrauch um einige Prozent senken, aber es gibt hier noch weitere Optionen, denn Lufthansa Technik und der deutsch Chemie Riese BASF haben zusammen eine Beschichtung für Flugzeuge entwickelt, welche aufgrund ihrer besonderen Oberfläche den Luftwiderstand der Flugzeuge reduziert.
Das Ganze wird AeroShark genannt, denn man hat hierfür eine Anleihe in der Natur genommen. Die besondere Struktur von Haifischhaut macht die Fische besonders widerstandsarm und dies lässt sich auch auf die Oberfläche von Flugzeugen übertragen. Ab 2022 sollen alle zehn Boeing 777F von Lufthansa Cargo mit der AeroShark Technologie ausgestattet werden und so soll der Luftwiderstand und gleichzeitig auch der Treibstoffverbrauch gesenkt werden.
Die Oberflächenstruktur, die aus rund 50 Mikrometer großen Rippen – den sogenannten Riblets – besteht, imitiert die Eigenschaften von Haifischhaut und optimiert so die Aerodynamik an strömungsrelevanten Stellen des Flugzeuges. Für den Einsatz an den zehn Frachtflugzeugen vom Typ Boeing 777F der Lufthansa Cargo rechnet Lufthansa Technik dadurch mit einer Reibungsverminderung von mehr als einem Prozent.
Während sich ein Prozent Treibstoffersparnis nach wenig anhört, macht es in Summe durchaus einen deutlichen Effekt, denn es werden jährliche Einsparungen von rund 3.700 Tonnen Kerosin und fast 11.700 Tonnen CO2-Emissionen möglich. Hochgerechnet auf die gesamte Lufthansa Cargo-Flotte entspricht der jährlich eingesparte CO2-Ausstoß 48 einzelnen Frachtflügen von Frankfurt nach Shanghai.
Die Beteiligten sind natürlich sehr stolz darauf, dass man die Technologie, welche über viele Jahre entwickelt wurde, nun zu einer Serienreife gebracht hat. Wirklich motivierend ist es wohl für Airlines vor allem, da man hierdurch den Treibstoffverbrauch der Flugzeuge senken kann, allerdings hat man natürlich auch einen Nachhaltigkeitseffekt, was man auch betonen möchte.
Dr. Markus Kamieth, Vorstandsmitglied der BASF SE:
Die Luftfahrtindustrie steht vor ähnlichen Herausforderungen wie die Chemieindustrie: Trotz eines hohen Energiebedarfs müssen kontinuierlich Fortschritte beim Klimaschutz erzielt werden. Unsere enge Zusammenarbeit und die gelungene Kombination unseres Know-hows in Oberflächendesign und Aerodynamik hat uns nun einen großen Schritt voran gebracht. Dies ist ein herausragendes Beispiel für gelebte Nachhaltigkeit, erreicht durch partnerschaftliche Zusammenarbeit und innovative Technologien.
AeroShark: Lufthansa Technik und BASF entwickeln Beschichtung für Flugzeuge zum Sprit sparen | Frankfurtflyer Kommentar
Auch wenn sich 1 Prozent Treibstoffersparnis nach nicht viel anhört, sind es tatsächlich Technologien wie diese, welche der Luftfahrt tatsächlich dabei helfen können, schnell deutlich die CO2 Bilanz zu verbessern, denn welche Branche kann schon von sich sagen, dass man im Zweifel binnen kurzer Zeit durch Nachrüstungen direkt über 1 Prozent CO2 einsparen kann.
Wirklich durchsetzen wird sich diese Technologie allerdings nur, wenn es sich auch finanziell für die Airlines lohnt, sprich wenn man durch den eingesparten Treibstoff und die möglicherweise geringeren CO2 Abgaben auch Geld spart. Dabei sollte es nicht all zu schwer sein, schnell viele Flugzeuge nachzurüsten, denn das Aufbringen der Beschichtung lässt sich binnen kürzester Zeit in einer normalen Wartung mit erledigen.
1% wäre toll, sofern sich diese einfache Massnahme als nachhaltig herausstellen sollte.
Mit diesem Konditionalsatz möchte ich zugleich meine Skepsis ausdrücken. Mutter Natur hat sich in der Tat ein paar tolle Techniken ausgedacht, beispielsweise eben, um im Wasser schneller voranzukommen. Die Techniken als solche sind gar nicht so kompliziert und stehen natürlich schon lange auf der Beobachtungsliste.
Aber sie setzen eigentlich immer – ich lasse mich gern von einem anderen Beispiel belehren – Regeneration voraus.
Manchmal ist Regeneration beim Nachahmen entbehrlich. Da fallen mir die sehr erfolgversprechenden Nachbauten der internen Knochenstruktur mit additiven Herstellungsverfahren ein.
Im konkreten Fall steht die Frage, wie die Mikrostruktur verschmutzt, ob ein erhöhter Reinigungsaufwand anfällt, dieser erhöhte Reinigungsaufwand finanziell unter den Kraftstoffeinsparungen liegt und wie lange die Beschichtung überhaupt hält. Natürlich sind diese Fragen den Ingenieuren bestens bewusst. Aber einen wirklichen Langzeittest mit schnell aufeinanderfolgenden Temperaturschwankungen, den abrasiven Eigenschaften der Eismikrokristalle bei 900 km/h hat es m.W. bisher nicht gegeben.
Bei aller Skepsis, natürlich würde ich mich über einen Erfolg freuen.