Ziele

In insgesamt drei Phasen sollen folgende Ziele erreicht werden:

• Phase 1: Erstellen einer Referenzbasis von kerosinbasierter Klimawirkung
• Phase 2: Anpassung auf SAF/H2-Betrieb und entsprechende Klimawirkungsanalyse
• Phase 3: Feststellung des Potenzials für batterie-elektrisches Fliegen

Alternative Energieträger wie Wasserstoff oder Sustainable Alternative Fuels (SAF) werden als sehr zukunftsträchtige Energieträger auch für Luftfahrtanwendungen gehandelt. Neben Auswirkungen auf Entwurf und Konstruktion geeigneter Luftfahrzeuge ist hierzu auch im Vorfeld die potentielle Klimawirkung zu untersuchen, um die operationelle Umsetzbarkeit bewerten zu können. Aktuelle Studien setzen einen starken Fokus auf die grundsätzliche Nutzbarkeit von Wasserstoff und SAF auf Einzelflugebene. Für verschiedene einzelne Flugverfahren wie Intermediate Stop Operations (ISO) werden ebenfalls Untersuchungen auf sogenannter Flottenebene durchgeführt.

Im Rahmen dieser Studie wird eine breitgefächerte Vergleichsmethodik zur Emissionswirkung alternativer Endenergieträger auf Nutzlastebene entlang vergleichbarer repräsentativer Flugbewegungen entwickelt. Wesentliches Merkmal der Vergleichsuntersuchung ist die Schaffung gleicher Rahmen und Betriebsbedingungen. Für diese Methodik sollen zunächst die Schadstoffemissionen der aktuellen Weltflotte, klassifiziert nach Sitzplatzgröße und Flugreichweite mit hohem Nutzlastfaktor unter Nutzung von klassischem Kerosin und SAF ermittelt werden. In einem zweiten Schritt sollen dann auf Konzeptentwurfsebene Flugzeugmodelle entwickelt werden, die auf die Nutzung von SAF und Wasserstoff gezielt zur Erfüllung der Missionsaufgabe ausgelegt sind.

Methodik

• Routenberechnung mit Hilfe des institutseigenen Berechnungstools MMTAT (Multi-Mode Trajectory Analysis Tool)
• Weiterentwicklung des MMTAT auf Basis von experimentell ermittelten Triebwerksdaten
• Abschätzung der Klimawirkung durch Emissionskataster
• Transfer von kerosinbasierten Formeln und Daten auf neuartige Kraftstoffe