wissen.de Artikel
Wird das Reisen mit Überschall bald wieder möglich?
Die Concorde war zwar nicht das erste zivile Überschallflugzeug, aber sie flog als einzige längere Zeit im Linienbetrieb. Von 1976 bis 2003 beförderte die britisch-französische Konstruktion Passagiere über den Atlantik und auf weiteren Routen in die Welt. Für die Strecke London – New York brauchte sie dank einer Fluggeschwindigkeit von bis zu Mach 2,2 nur rund dreieinhalb Stunden.
Doch das hatte seinen Preis: Die vollbeladen gut 180 Tonnen schwere Überschallmaschine verbrauchte im Reiseflug rund 25.000 Liter Kerosin pro Stunde – pro Passagier und Kilometer gut viermal mehr als moderne Verkehrsmaschinen. Beim Start schluckten ihre Triebwerke sogar 450 Liter pro Minute und setzten entsprechende Abgasmengen frei. Der dabei erzeugte Lärm von bis zu 110 Dezibel wäre heute an den meisten Flughäfen der Welt nicht mehr erlaubt. Und rentabel war die Concorde auch nicht – trotz des hohen Ticketpreises. Nach dem dramatischen Absturz einer Concorde am Pariser Flughafen im Jahr 2000 erholten sich Akzeptanz und Nachfrage nicht mehr, 2003 kam dann das endgültige Aus.
Die Concorde-Nachfolger
Inzwischen jedoch ist das Interesse am Reisen mit Überschallgeschwindigkeit wieder gewachsen, gleich mehrere US-Unternehmen arbeiten an modernen Nachfolgern der Concorde. Auch die US-Weltraumbehörde NASA und europäische Forschungszentren arbeiten an Konzepten, um künftige Überschallflugzeuge leiser, effizienter und klimafreundlicher zu machen.
Der US-Hersteller Aerion Supersonic plant zunächst den Bau eines Überschall-Businessjets für acht bis zwölf Passagiere, der ab 2026 auf den Markt kommen soll. „Unsere Vision ist es eine Zukunft zu bauen, in der die Menschheit in nur drei Stunden von jedem beliebigen Punkt der Erde zu einem andern fliegen kann“, sagt Aerion-CEO Tom Vice.
Konkurrent Boom Supersonic will dagegen mit dem "Overture" eine Passagiermaschine für rund 75 Passagiere bauen. Wie die Concorde soll sie auf Fernstrecken im Linienverkehr eingesetzt werden. Ein verkleinerter Prototyp dieses Flugzeugs soll schon im Herbst 2021 erste Testflüge absolvieren. Erste Aufträge gibt es bereits: Japan Airlines soll bereits 20 Overture-Maschinen bei Boom geordert haben und Virgin Atlantic Airways hat sich die Optionen für zehn Exemplare gesichert.
Mit Computerdesign gegen den Überschall-Knall
Die Konstrukteure der Concorde-Nachfolger profitieren von gleich mehreren technischen Fortschritten. Dank moderner Computersimulationen können sie die Form der Flugzeuge so optimieren, dass sie auch bei hohem Tempo möglichst wenig Luftwiderstand entwickeln. Leichte Karbonfaser-Verbundwerkstoffe ersetzen das noch bei der Concorde eingesetzte Aluminium und reduzieren das Gewicht der neuen Flugzeuge.
Um den lauten Überschallknall zu minimieren, sind vor allem die langgestreckte Flugzeugnase und die Form der Flügel wichtig. Denn beim Fliegen mit Überschallgeschwindigkeit zieht das Flugzeug einen Doppelkegel aus komprimiertem Schall hinter sich her - wie eine Art akustischer Kielwelle. "Man muss eine Form finden, die verhindert, dass die Schockwellen des Überschallflugs miteinander verschmelzen und so den lauten Doppelknall erzeugen“, erklärt Michael Buonanno, Chefingenieur bei Lockheed Martin.
Neue Triebwerke und synthetische Kraftstoffe
Zur Verringerung von Lärm und Emissionen tragen zudem neue Triebwerke bei. Statt der lauten einstrahligen Turbojets setzen heutige Verkehrsmaschinen Mantelstrom-Triebwerke ein. Bei diesen wird ein Großteil des Luftstroms durch eine Turbine beschleunigt und an der Brennkammer vorbeigeleitet. Am Hinterende tritt dieser Mantelstrom mit dem Kernstrom zusammen aus und sorgt für den Schub. Diese Turbofan-Motoren haben eine höheren Wirkungsgrad als die alten Concorde-Triebwerke und sind wegen geringere Turbulenzen erheblich leiser.
Boom und Aerion streben zudem an, klimafreundlichere synthetische Treibstoffe statt des klassischen Flugzeugkraftstoffs Kerosin einzusetzen. Die Kohlenwasserstoffgemische können durch chemische Verfahren aus Biomasse, Methanol oder auch gasförmigem Wasserstoff und Kohlenmonoxid, dem sogenannten Syngas, gewonnen werden. Zudem laufen erste Pilotversuche mit Sun-to-Liquid-Technologien, bei denen Sonnenlicht und ein Katalysator eingesetzt werden, um aus der Luft aufgenommenes CO2 und Wasser in Syngas umzuwandeln.
Allerdings: All dies hat auch seinen Preis. Trotz optimierten Designs und bessere Materialien und Triebwerke werden die Concorde-Nachfolger in Bau und Betrieb noch immer deutlich teurer sein als klassische Verkehrsmaschinen. Ob es wirklich eine Renaissance des Überschallreisens geben wird, hängt daher auch davon ab, ob genügend Menschen bereit sind, für den Luxus des schnellen Fliegens auch entsprechend mehr zu bezahlen.