Emissionsfreies Fliegen lautet das große Ziel der Luftfahrt und die Vision der MTU. Mit unserer Technologie-Agenda Claire (Clean Air Engine) zeigen wir Lösungsmöglichkeiten und Potenziale für nachhaltige Antriebe auf. Wir arbeiten gleichzeitig an der Weiterentwicklung der Fluggasturbine auf Basis des hocheffizienten Getriebefans (GTF) sowie an der Entwicklung neuer, revolutionärer Antriebskonzepte wie der Revolutionäre Turbofan und die Fliegende Brennstoffzelle, Flying Fuel Cell™ (FFC). Eine wichtige Rolle spielen Sustainable Aviation Fuels sowie Wasserstoff. So arbeiten wir bereits an einem innovativen Flüssigwasserstoff-Treibstoffsystem für die FFC, während auf unserem Werksgelände in München zwei hochmoderne FFC-Prüfstände entstehen.
Der hocheffiziente Getriebefan
Die hocheffizienten Triebwerke der Pratt & Whitney GTFTM-Triebwerksfamilie sind seit 2016 im Serieneinsatz. Zu diesen innovativen Antrieben steuern wir Schlüsseltechnologien wie unsere schnelllaufende Niederdruckturbine bei. Im Vergleich zu Vorgängertriebwerken verringert der Getriebefan (GTF) den Kraftstoffverbrauch sowie CO2-Emissionen um 20 Prozent pro Flug. In Kombination mit Sustainable Aviation Fuels kann der GTF schon heute die Klimawirkung deutlich reduzieren. Und das Potential ist beim GTF noch lange nicht ausgeschöpft: Noch 2025 soll die optimierte Version GTF AdvantageTM ausgeliefert werden. Dafür haben wir das Design der Hochdruckverdichterschaufeln deutlich verbessert und mit einer optimierten Schutzbeschichtung versehen. Und auch an der nächsten, weiter verbesserten GTF-Generation wird bereits gearbeitet. Gegenüber dem heutigen GTF-Triebwerk kann sie weitere 10 Prozent beim Energieverbrauch und den CO2-Emissionen einsparen
Die fliegende Brennstoffzelle
Zu den revolutionären MTU-Antriebskonzepten gehört mit der Flying Fuel CellTM (FFC) auch ein elektrischer Antrieb. Die FFC soll zunächst auf kürzeren Strecken im Regionalverkehr fliegen. Mit verbesserter Effizienz soll sie ab 2050 auch auf der Kurz- und Mittelstrecke zum Einsatz kommen und die Klimawirkung des zivilen Luftverkehrs weiter verringern. Bei der FFC reagieren Wasserstoff und Sauerstoff in einer Brennstoffzelle unter Abgabe von elektrischer Energie zu Wasser. Mit der gewonnenen elektrischen Energie treibt ein hocheffizienter Elektromotor über ein Getriebe den Propeller an. Die FFC erzeugt weder CO2- und NOx-Emissionen noch Partikel – emittiert wird lediglich Wasser. Mit bis zu 95 Prozent reduziert sie damit die Klimawirkung nahezu auf null.
Das Potenzial von SAF und Wasserstoff
Mit nachhaltigen alternativen Kraftstoffen (Sustainable Aviation Fuels = SAF) lässt sich die Klimawirkung von Flugzeugen deutlich verringern. SAF können bereits heute eingesetzt werden – ganz ohne Anpassungen an Flugzeug und Antrieb. Sie führen zu einem nahezu geschlossenen CO₂-Kreislauf. Das im Flug freigesetzte CO₂ wird zur Kraftstoffherstellung bestenfalls vollständig aus der Atmosphäre gewonnen. Langfristig wird auch Wasserstoff eine zentrale Rolle für umweltfreundliches Fliegen spielen. Bei der MTU sehen wir drei Möglichkeiten, wie er eingesetzt werden kann: Direktverbrennung in der Fluggasturbine, Umwandlung in SAF sowie Wandlung in elektrische Energie mittels einer Brennstoffzelle.
Über das Potential von SAF spricht Fabian Donus, Leiter Technologie-Management bei der MTU, im Interview.
