Im Projekt TRANS-AIR werden Szenarien und Transformationspfade für die zukünftige Bereitstellung von Energieträgern im deutschen Luftfahrtsektor entwickelt. Im Fokus stehen Sustainable Aviation Fuels (SAF), Wasserstoff und elektrische Energie. Untersucht werden sowohl die zukünftigen Energieträgerbedarfe deutscher Flughäfen als auch die dafür notwendigen Produktions-, Import-, Transport- und Bereitstellungsinfrastrukturen. Das Vorhaben wird im Rahmen des 7. Energieforschungsprogramms der Bundesregierung vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert. Durch die enge Anbindung eines Industriebeirats u. a. mit Vertretern von Flugzeugherstellern, Flughäfen, Fluggesellschaften sowie Organisationen aus der Energieträgerbereitstellung wird die Praxisrelevanz der Ergebnisse sichergestellt. Der Arbeitsschwerpunkt der Gruppe Resilient and Sustainable Operations and Supply Chain Management liegt in der Analyse von Risiken und Resilienz zukünftiger Energieträgerbereitstellungssysteme.
Förderung
- Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR)
- Laufzeit: 2026 – 2029
Ansprechpersonen
- Prof. Dr. Christian Thies
- Lyn Zenner
Projektpartner
- Technische Universität Braunschweig
- Institut für Automobilwirtschaft und Industrielle Produktion (Koordination)
- Institut für Flugführung, Junior Research Group „Overall System Evaluation“
- Leibniz Universität Hannover
- Institut für Elektrische Energiesysteme
- Institut für Festkörperphysik
- Bauhaus Luftfahrt
Ausgangslage und Problemstellung
Der Luftverkehr steht vor der Herausforderung, seine Klimawirkung deutlich zu reduzieren. Dafür stehen mehrere sich ergänzende Technologiepfade zur Verfügung: Sustainable Aviation Fuels aus biogenen Quellen oder auf synthetischer Basis mittels Power-to-Liquid, Flüssigwasserstoff für Turbinen- oder Brennstoffzellenantriebe sowie voll- und hybridelektrische Konzepte für die Kurzstrecke. Alle diese Energieträger erfordern jedoch neue Produktions- und Bereitstellungsinfrastrukturen.
Bislang fehlt eine ganzheitliche Betrachtung, die die zukünftigen Energieträgerbedarfe, die notwendigen Bereitstellungsinfrastrukturen sowie deren Auswirkungen auf Flughafenenergiesysteme im Zeitverlauf integriert und zugleich die Robustheit der resultierenden Transformationspfade unter Unsicherheit bewertet.
Zielsetzung und Vorgehensweise
Übergeordnete Ziele des Projekts
Ziel des Verbundvorhabens ist die Entwicklung einer systemischen Studie, die technologisch fundierte Szenarien für die zukünftige Bereitstellung von Energieträgern für den deutschen Luftfahrtsektor entwirft und deren Einfluss auf die benötigte Infrastruktur analysiert. Dazu werden zunächst Szenarien für die Entwicklung des Luftverkehrs erarbeitet und darauf aufbauend die Energieträgerbedarfe deutscher Flughäfen im Zeitverlauf prognostiziert. Anschließend wird mithilfe mathematischer Modelle untersucht, wie Energieträger aus dem deutschen und europäischen Energiesystem sowie über globale Importstrukturen bereitgestellt werden können, und es werden kostenoptimale Ausbaupfade für die Bereitstellungsnetzwerke bestimmt. Parallel werden Transformationspläne für die Infrastruktur und das Energiesystem archetypischer Flughäfen entwickelt.
Alle Pfade werden hinsichtlich ökonomischer und ökologischer Kriterien sowie ihrer Robustheit und Resilienz bewertet. Dafür entsteht ein Toolset, mit dem auch nach Projektende weitere Zukunftsszenarien analysiert werden können. Die Ergebnisse münden in Handlungsempfehlungen für Politik und Industrie.
Teilziel/Vorgehensweise der TUHH im Bereich „Risiko- und Resilienzanalyse“
Die Arbeitsgruppe Resilient and Sustainable Operations and Supply Chain Management analysiert die im Projekt entwickelten Transformationspfade hinsichtlich ihrer Robustheit und Resilienz gegenüber Unsicherheiten und Störungen. Zunächst werden relevante Risiken durch Literaturanalysen und Stakeholder-Interviews identifiziert und in einer Risikotaxonomie gebündelt. Darauf aufbauend entsteht ein Bewertungsrahmen mit quantitativen Kennzahlen und qualitativen Indikatoren. Dieser wird auf die im Verbund entwickelten Szenarien und Transformationspfade angewendet und durch modellbasierte Stresstests ergänzt. Abschließend werden kritische Verwundbarkeiten identifiziert und Handlungsempfehlungen für eine resiliente Energieträgerbereitstellung im Luftfahrtsektor abgeleitet.
