Der Preis für Kerosin ist im Flugzeugbau entscheidend

Wegen der niedrigen Kosten für Kerosin und CO2 Ausstoß bevorzugen Airlines schnelle statt sparsame Flugzeuge

1. Airlines bekommen immer was sie wollenFlugzeuge werden nach den Vorgaben der Airlines gebaut. Die Ingenieure der Flugzeughersteller optimieren daraufhin Rumpf, Flügel und Motoren der Flugzeuge für eine Reisegeschwindigkeit die den höchsten Profit verspricht. Je höher die Geschwindigkeit, desto mehr Kerosin verbraucht ein Flugzeug, dafür sinken aber bei höheren Geschwindigkeiten die anderen Kosten. Diese fallen dann im Verhältnis geringer aus. Weil mehr Flüge pro Tag gemacht werden verteilen sich die Kosten für Anschaffung/Leasing, Personal und Wartung auf mehr Flüge.

2. Kerosin verschwendendes schnelles Fliegen ist zu profitable
Heutige Airliners fliegen ca. 900 km/h. Langsamere Flugzeuge würden viel weniger Kerosin verbrauchen dafür aber die anderen Kosten der Airlines in die Höhe treiben. Die Luftfahrt müsste einen nachhaltigen Anstoß bekomme: weg von diesen Kosten hin zum Einsparen von CO2. Dieser Anstoß muss von der Politik kommen indem sie den Verbrauch von Fossilen Kraftstoffen in der Luftfahrt ähnlich oder sogar höher besteuert als bei anderen Transportmitteln. Nur dann kann die Luftfahrt grössere Fortschritte in Richtung Nachhaltigkeit machen.

3. Warum sind langsamer Flugzeuge sparsamer?

Luftwiderstand / Schub Formel
Luftwiderstand / Schub Formel

Der Luftwiderstand steigt exponentiell. Flugzeuge die nur halb so schnell fliegen wie die Heutigen müssen nur 1/4 des Luftwiderstandes überwinden und würden dabei auch nur 1/4 der Energie verbrauchen. Obwohl die Flugzeit sich verdoppelt, würden diese Flugzeuge 50% weniger verbrauchen als die heutigen Flugzeuge, die 900 km/h fliegen.

4. Die Luftfahrt braucht einen finanziellen Anreiz

Neueste Generation Triebwerk in IATA Aircraft Technology Roadmap to 2050
Neueste Generation Triebwerk in IATA Aircraft Technology Roadmap to 2050

Höchste Nachhaltigkeit wird nur mit modernsten Flugzeugen erreicht. Um den Kerosinverbrauch zu verringern müssen dafür neueste Treibwerke, Flügel und Rumpfformen verwendete werden. Die Technologie dafür steht Heute zur Verfügung, z.B. besteht Boeings Dreamliner hauptsächlich aus Kunststoff und Airbus Flugzeuge fliegen bereits mit Motoren mit Untersetzungsgetriebe. Beides sind technologische Durchbrüche in Richtung radikal effizientere Flugzeuge. Weitere sind der unterstehenden Liste zu entnehmen. Technology Readiness Level (TRL) 8 ist bereits flugerprobt und TRL 7 bereits an Prototypen erprobt. Jedoch, diese Technologien werden nicht eingesetzt, da bisher der wirtschaftliche Anreiz fehlt.

List of technologies, IATA Aircraft Technology Roadmap to 2050
List of technologies, IATA Aircraft Technology Roadmap to 2050
Flying-V Flugzueg Konzept der TU Delft in Zusammenarbeit mit KLM, in IATA Aircraft Technology Roadmap to 2050
Flying-V Flugzueg Konzept der TU Delft in Zusammenarbeit mit KLM, in IATA Aircraft Technology Roadmap to 2050 IATA Aircraft Technology Roadmap to 2050

Mehr Details zur Luftwiderstand / Schub Formel

Luftwiderstand / Schub Formel
Luftwiderstand / Schub Formel

A = Area, ist die Fläche des dem Fahrtwind ind entgegengesetzten Querschnitts. Ein kleines Flugzeug hat einen geringeren Luftwiderstand als ein Größeres der gleichen Form. Der Luftwiderstand steigt proportional zu dieser Fläche

C = Luftwiderstand Coefficient und hängt von der Form des Flugzeugs ab. Stromlinienförmige haben einen geringeren Luftwiderstand und deshalb einen niedrigeren Luftwiderstand-Coefficient. Dieser ist annähernde konstant es sei denn man nähert sich der Schallgeschwindigkeit.

p = Luftdichte, ist abhängig von der Flughöhe. Darum steigen Flugzeuge immer so hoch wie möglich während des Reisefluges. Die dort viel geringere Luftdichte verringert erheblich den zu überwindenden Luftwiderstand.

v = Velocity = Geschwindigkeit, diese hat den größten Einfluß. Der Luftwiderstand vergrößert sich im Quadrat zur Geschwindigkeit: Um die Geschwindigkeit eines Flugzeugs zu verdoppeln, muss man einen vier mal höheren Luftwiderstand überwinden.

Auf einer beliebigen Flughöhe ist der Luftwiderstand eines Flugzeuges also proportional zu seiner Größe A, seinem Luftwiderstand-Coefficienten C und der Luftdichte p. Wenn die Geschwindigkeit unter 0,8 Mach liegt steigt jedoch der Luftwiderstand exponentiell, er vervierfacht sich wenn man die Geschwindigkeit verdoppelt.

Luftwiderstand zu Geschwindigkeit Grafik
Luftwiderstand zu Geschwindigkeit Grafik

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