Jahrbuch Bauhaus Luftfahrt 2016

44 alternative fuels
Die Ökobilanz
des elektrischen
Fliegens
Environmental
life-cycle assessment
of universally electric
aircraft
Während vollelektrische Antriebe einen lokal
emissionsfreien Betrieb ermöglichen, erfordert die
Bewertung des gesamten CO 2 -Fußabdrucks des
elektrischen Fliegens eine vollständige Lebenszyklusanalyse.
Diese umfasst sämtliche Produktphasen
von der Produktion, einschließlich der elektrischen
Energie, des Flugzeugs und der Batterien über die
Nutzung bis zur Entsorgung. Eine Lebenszyklusanalyse
von vollelektrischen Flugzeugen wurde am
Bauhaus Luftfahrt beispielhaft für den Ce-Liner
durchgeführt und zeigt, dass die Produktionsphase
einen signifikanten Einfluss auf die Gesamtbilanz
aufweist. Speziell die Herstellung der Batterien
erzeugt Treibhausgase in gleicher Größenordnung
wie die Produktion des Flugzeugs. Zur Erreichung
einer insgesamt vorteilhaften Treibhausgasbilanz
des elektrischen Fliegens ist ein sehr kleiner CO 2 -
Fußabdruck der Nutzungsphase erforderlich. Die
Betrachtung verschiedener Energieszenarien zeigt
deutlich den Einfluss des Strommixes auf die
Treibhausgasemissionen. Unter der konservativen
Annahme eines durchschnittlichen Emissionsfaktors
von 463 gCO 2 eq/kWh für den globalen Strommix im
Jahr 2035 (verglichen mit 560 gCO 2 eq/kWh für
Deutschland im Jahr 2014) ergibt sich im Vergleich
zu einem konventionell weiterentwickelten Referenzflugzeug
nur eine Treibhausgasreduktion von
10 % pro Passagierkilometer (PKM). Durch Nutzung
von vollständig erneuerbarem Strom könnte eine
Emissionsminderung um mehr als 85 % durch elektrisches
Fliegen erzielt werden. Die Bewertung der
ökologischen und ökonomischen Implikationen des
elektrischen Fliegens verbleibt auch in Zukunft eine
wichtige Forschungsaufgabe am Bauhaus Luftfahrt.
Der Ce-Liner:
Konzept eines vollelektrischen
Flugzeugs,
entwickelt am
Bauhaus Luftfahrt
Bauhaus Luftfahrt’s
Ce-Liner concept of
a universally electric
aircraft
While electric propulsion leads to zero local
emissions during operation, a comprehensive
life-cycle assessment (LCA) is required to evaluate
the overall carbon footprint. Such an assessment
includes the production phase, that is
generation of electric energy and manufacturing
of aircraft and batteries, the operational phase,
and the final disposal. An LCA study on universally
electric aircraft, represented by the Ce-Liner,
conducted at Bauhaus Luftfahrt has shown that
the impact of the production phase is significant.
Particularly the battery manufacturing causes
greenhouse gas (GHG) emissions in the same
order of magnitude as the aircraft production. A
very low carbon footprint during the operational
phase is required to enable a net benefit from
electric flying. Examining scenarios defined by
different sources of electricity clearly show the
dominating impact of the electricity footprint on
the total GHG emissions. Conservatively assuming
utilisation of grid electricity in 2035 with an
emission factor of 463 gCO 2 eq/kWh on global
average (compared to, for example, 560 gCO 2 eq/
kWh for Germany in 2014) would result in less
than 10 % GHG reduction per passenger kilometre
(PKM) for a fully electric aircraft compared
to the evolutionarily developed 2035 reference
aircraft. In contrast, purely renewable electric
energy would enable GHG savings of more than
85 % for fully electric operation. The assessment
of potential environmental and economic implications
of electric flying and, in general, of utilising
carriers of electric energy in aviation will remain
an important research task at Bauhaus Luftfahrt.