In Sachen Energieeffizienz ist bei Flugzeugen noch viel Luft nach oben: Denn auch modernste Langstreckenflugzeuge wie der Airbus A380 oder die Boeing 787 sind – nüchtern betrachtet – ineffiziente Verkehrsmittel. Ein Grund dafür ist der volle Treibstofftank beim Start. Die Kerosinvorräte machen rund ein Drittel des Gesamtgewichts aus. Das Zentrum für Aviatik (ZAV) der ZHAW School of Engineering hat deshalb im Rahmen eines europäischen Forschungsprojektes ein Szenario geprüft, das bisher nur aus der Militärluftfahrt bekannt war: die Betankung während des Fluges.

Unter dem Kürzel RECREATE (Research for a CRuiser Enabled Air Transport Environment) hat das ZAV zusammen mit dem internationalen Forschungsteam während dreier Jahre ein sogenanntes «Cruiser-Feeder»-Konzept für den Luftverkehr untersucht. Das Konzept sieht vor, dass Langstreckenflugzeuge mit einem gering gefüllten Tank und somit erheblich geringerem Gewicht starten und erst nach Erreichen der Reiseflughöhe vollgetankt werden. Dabei sollen Tankflugzeuge zum Einsatz kommen. «Damit die Tankflugzeuge den eingesparten CO2-Austoss nicht aufheben, würden sie Kerosin für drei bis fünf Linienflugzeuge mitführen und lokal kreisen», erklärt Leonardo Manfriani, der das Projekt seitens ZAV leitet. «Diese fliegenden Tankstellen sollten einerseits weit genug von Siedlungen entfernt sein, andererseits direkt an den wichtigen Flugstrecken liegen. Dafür wäre bei Transatlantikflügen beispielsweise der Atlantik östlich von Kanada und südlich von Grönland günstig.» Den Berechnungen der Forschenden zufolge liessen sich auf diese Weise insgesamt rund 20 Prozent an Kerosin einsparen.

Mit dem Konzept der Luftbetankung liesse sich nicht nur Kerosin einsparen, sondern auch zusätzlicher Komfort für die Reisenden schaffen: Flüge rund um die Welt wären sogar für kleinere Flugzeuge ohne Zwischenlandungen möglich, was wiederum die Knotenpunkte des interkontinentalen Luftverkehrs entlasten könnte. Ein weiterer positiver Nebenaspekt der Luftbetankung wären geringere Lärmemissionen an Flughäfen, so Leonardo Manfriani: «Je grösser und schwerer das Flugzeug, desto lauter ist die Geräuschentwicklung beim Start. Anwohner in Flughafennähe würden also auch von der Luftbetankung profitieren.»

Die Forschenden sind in einer zweiten Projektphase noch einen Schritt weitergegangen und haben ihr Konzept um eine Vision erweitert: riesige Passagierflugzeuge könnten ohne Zwischenlandung mehrmals die Welt umrunden und den benötigten Treibstoff dabei von kleineren Flugzeugen während des Flugs erhalten. Gepäck, Abfälle und selbst Passagiere könnten zwischen den Flugzeugen ausgetauscht werden – natürlich ist das noch ferne Zukunftsmusik.

Das Projekt RECREATE ist eine Zusammenarbeit von neun europäischer Universitäten und Forschungseinrichtungen aus fünf Ländern unter der Leitung des Nationalen Luft- und Raumfahrtlabors der Niederlande (NLR). Die ZHAW School of Engineering mit ihrem Zentrum für Aviatik ist dabei einzige Partnerinstitution aus der Schweiz.