Yahoo Nachrichten Alternativer Treibstoff? Forscher wollen Flugzeug mir Mikrowelle antreiben
Seit langem wird nach umweltfreundlicheren Treibstoffen für Flugzeuge gesucht. Biotreibstoffe, Batterien und Wasserstoff wurden getestet, doch Kerosin bleibt bislang unverzichtbar. Nun haben Wissenschaftler eine ungewöhnliche Lösung im Blick.
Die Luftfahrt steht vor einem Dilemma: Fossile Brennstoffe sind günstig und praktikabel, verursachen jedoch erhebliche Emissionen. Alternativen wie Batterien oder Wasserstoff bieten bislang nicht genug Energiedichte für den kommerziellen Flugverkehr. Was wäre aber, wenn Flugzeuge ihre Energie nicht mehr an Bord speichern müssten? Stattdessen könnte die Energie vom Boden direkt ins Flugzeug gestrahlt werden. IEEE Spectrum beschreibt diese visionäre Idee, bei der Mikrowellenstrahlung eine zentrale Rolle spielt.
Mikrowellenstrahlung hat den Vorteil, dass sie Wolken durchdringt und sicher sowie effizient an die Empfänger im Flugzeug geleitet werden kann. Die Strahlung könnte so gebündelt und gelenkt werden, dass sie präzise die Empfangsantennen des Flugzeugs erreicht.
Hier kommt die "phased array"-Technologie ins Spiel, die bereits in Radarsystemen eingesetzt wird. Sie ermöglicht es, Mikrowellenstrahlung gezielt zu bündeln und elektronisch auf das Flugzeug auszurichten. Durch die Überlagerung der Wellen entfaltet der Strahl seine maximale Energie genau an der Antenne des Flugzeugs, was theoretisch die Energieversorgung ohne Treibstoff oder Batterien an Bord möglich machen würde.
Das gesamte Flugzeug als fliegende Antenne
Allerdings gibt es enorme Herausforderungen: Ein Flugzeug wie die Boeing 737 benötigt beim Start etwa 30 Megawatt Leistung – das ist rund tausendmal mehr, als bisherige Mikrowellen-Experimente leisten konnten. Die Technik müsste also auf eine völlig neue Größenordnung skaliert werden, ohne dabei die Aerodynamik und Flugeigenschaften des Flugzeugs zu beeinträchtigen.
Die Empfangsantennen, die die Mikrowellen in elektrischen Strom umwandeln, müssten vermutlich an der Unterseite des Flugzeugs angebracht werden, um die Strahlung von den Bodenstationen zu empfangen. Allerdings stellt sich die Frage, wie konstant die Energieaufnahme während des Fluges wäre, da die Empfangsleistung je nach Flugposition zur Bodenstation stark schwanken könnte, vor allem bei Stationen, die weit vor oder hinter dem Flugzeug liegen.
Für den Betrieb eines Mikrowellen-angetriebenen Flugzeugs wären riesige Bodenstationen notwendig. Diese Antennen bräuchten einen Durchmesser von etwa 170 Metern – in etwa die Größe eines Fußballstadions. Entlang der Flugrouten, zum Beispiel zwischen Amsterdam und Berlin, müsste alle 200 Kilometer eine solche Station stehen, um eine kontinuierliche Energieversorgung sicherzustellen.
Passagiere müssten vor der Strahlung geschützt werden
Auch die Sicherheit wäre ein zentrales Thema. Um die Passagiere vor der Mikrowellenstrahlung zu schützen, müsste das Flugzeug besondere Maßnahmen ergreifen, wie etwa ein Drahtgeflecht in den Fenstern, ähnlich dem in Mikrowellenöfen. Dadurch würde verhindert, dass die Strahlung ins Innere des Flugzeugs eindringt. Tiere wie Vögel, die in die Strahlenbahnen geraten, hätten jedoch keinen solchen Schutz.
So faszinierend die Idee eines flugzeugtreibstofffreien Betriebs auch ist, die technologische Umsetzung bleibt eine Herausforderung. Besonders die enormen Energiemengen, die für den Betrieb eines Flugzeugs nötig sind, sowie die logistischen und technischen Hürden machen eine baldige Realisierung unwahrscheinlich. Es bleibt spannend, welche Technologien die Luftfahrt in eine emissionsfreie Zukunft führen könnten.
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