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Neuer Anlauf gegen die Schallmauer

Derzeit deutet alles darauf hin, dass das nächste Überschallflugzeug, wenn es denn eines Tages wirklich gebaut wird, ein Business Jet sein wird. Derzeit scheint es ausgeschlossen zu sein, dass das zahlungskräftige und -willige Klientel so groß ist, dass sich der Einsatz der Maschinen im kommerziellen Passagierverkehr der normalen Fluggesellschaften lohnen würde.

Das war selbst zu Concorde-Zeiten eindeutig nicht der Fall. Zudem scheinen die technologischen Schwierigkeiten bei einem kleineren Flugzeug eher lösbar zu sein.

British Airways hatte noch einmal die Schränke vollgemacht mit Kaviar und Champagner für die 100 Passagiere. Ein letztes Mal hob eine Concorde unter ohrenbetäubendem Lärm vom New Yorker Flughafen John-F. Kennedy ab und machte sich auf den Rückweg über den Nordatlantik. Dreieinhalb Stunden später landete die Maschine auf ihrem Heimatflughafen London-Heathrow. Die Passagiere stiegen aus und mancher von ihnen vergoss dabei eine Träne, so ist es überliefert.

Es waren Abschiedstränen, denn an jenem 24. Oktober endete vorerst das Zeitalter des kommerziellen Überschallfluges. Einige der 16 Concordes durften danach noch einmal in die Luft, aber nur, um in die Nähe von Luftfahrtmuseen zu kommen, denen British Airways und Air France – die einzigen beiden Betreiber des Flugzeuges – einzelne Maschinen gestiftet hatten. Kommerziell war das Concorde-Programm ein Desaster, das im wesentlichen die Steuerzahler in England und Frankreich finanziert haben, deren Luftfahrtindustrien das Projekt gemeinsam auf die Beine gestellt hatten. Technologisch war die Concorde für ihre Zeit, also die späten 60er und frühen 70er Jahre ein ungeheurer Erfolg. 30 Jahre später war ihre Zeit vorbei, der schleichende Prozess wurde durch den Absturz der Air France-Maschine mit der Registrierung F-BTSC im Jahr 2000 nur noch beschleunigt.

Sieben Jahre lang ist die Welt nun ohne zivile Überschallflugzeuge ausgekommen und hat sich damit arrangiert. Die weltweite Wirtschaftskrise, deren Folgen immer noch nicht überwunden sind, und das erstarkte Bewusstsein in breiten Bevölkerungsschichten, die Umwelt nicht immer weiter belasten zu können, scheinen Faktoren zu sein, die einen neuen Überschalljet eher in weite Ferne rücken, als dass sie ihn wahrscheinlicher machen würden. Dennoch arbeiten eine ganze Reihe von Privatunternehmen und staatlichen Forschungsinstituten an Studien, die schon innerhalb des nächsten Jahrzehnts ein Flugzeug neuer Generation hervorbringen könnten. Ist das Aus für die Concorde also nur als Überschall-Pause zu sehen, nicht als Ende des Konzeptes?

Eine neue Maschine müsste einige wichtige Kriterien erfüllen, um Chancen auf eine Verwirklichung zu haben. Sie müsste pro Passagier deutlich weniger Treibstoff verbrauchen als die Concorde, sie müsste beim Start viel leiser sein und die internationalen Lärmrichtlinien (Kapitel IV) deutlich unterschreiten. Und wenn es wohl auch schwer sein dürfte, den Überschallknall am Boden ganz zu vermeiden, so müsste dieser auch so leise sein, dass er gesellschaftlich akzeptabel ist. Seine Vorteile wirklich ausspielen kann ein so schnelles Flugzeug nur dann, wenn es nicht nur über Wasser die Schallmauer durchfliegen kann. Aus Sicht der Hersteller wäre auch die Zahl möglicher Abnehmer viel größer, wenn die überflogene Topographie irrelevant wäre. Strecken von Europa nach Asien würden von vorneherein wegfallen, wenn das Problem des Knalls nicht gelöst wäre, denn die Maschinen fliegen nur über Land. Die Concorde war nicht ohne Grund nur zwischen London, Paris und der amerikanischen Ostküste im Einsatz.

Ob eine Maschine auch über Land schneller als der Schall fliegen kann, ist für die Zeitersparnis gegenüber Unterschalljets entscheidend. Darf sie nur über Wasser schnell fliegen, schätzen Experten, dass die Flugzeiten um etwa ein Drittel zurückgehen. Dürften Überschalljets überall so schnell fliegen wie sie können, dann wären sie im Durchschnitt doppelt so schnell an ihrem Ziel.

Derzeit deutet alles darauf hin, dass das nächste Überschallflugzeug, wenn es denn eines Tages wirklich gebaut wird, ein Business Jet sein wird.

Am weitesten gediehen sind die Pläne des kleinen amerikanischen Ingenieurbüros Aerion. Das Unternehmen aus Reno im amerikanischen Bundesstaat Nevada ist dabei, ein Flugzeug für acht bis zwölf Passagiere zu entwickeln, das auf eine Reichweite von 4000 nautischen Meilen kommt. Die Maschine soll im Reiseflug Mach 1,6 erreichen, also die 1,6fache Schallgeschwindigkeit. Damit wäre der Supersonic Business Jet (SSBJ) zwar deutlich langsamer als die Concorde, die in der Cruise-Phase deutlich mehr als Mach 2,0 erreichte, er wäre aber auch knapp doppelt so schnell wie heutige Langstreckenflugzeuge. Mit der gewählten Reichweite würde das Flugzeug von Europa aus Ziele an der amerikanischen Ostküste oder im Mittleren Westen (Chicago) erreichen, aber nicht Westküstenmetropolen wie San Francisco oder Los Angeles.

Hinter Aerion steht als Finanzier Robert Bass, der auch Gründer des Finanzinvestors Oak Hill Capital Partners ist. Erst kürzlich hat er seine Unterstützung für das Vorhaben noch einmal unterstrichen. Es werde so lange weiter Geld fließen, wie er Fortschritte erkennen kann. Aerion hat von rund 50 Kunden Vorauszahlungen von jeweils 250 000 Dollar erhalten. Diese werden auf den Kaufpreis von rund 80 Millionen Dollar angerechnet, müssen aber zurückgezahlt werden, wenn der SSBJ nicht gebaut wird.

Das Unternehmen setzt bei dem Flugzeug stark auf den laminaren Luftstrom über den Tragflächen, durch den der Widerstand stark verringert werden soll. Es hat sich wichtige Entwicklungen rund um die laminaren Eigentschaften des Flügels patentieren lassen. Als Triebwerk ist ein modernisierte Version des Pratt & Whitney JT8D vorgesehen.

Aerion hat erst kürzlich wieder eine Marktstudie in Auftrag gegeben, die angesichts der Umweltdebatte und der wirtschaftlichen Krise beleuchten sollte, mit wievielen Kunden noch zu rechnen ist. Ergebnis: Rund 300 SSBJs glaubt Aerion in den ersten zehn Jahren verkaufen zu können. Stimmt diese Annahme, dann wäre der Markt trotz aller gegenläufigen Faktoren nicht kleiner geworden.

Das Problem des Überschallknalls hat Aerion offenbar nicht vollständig in den Griff bekommen. Denn über Land soll der SSBJ nur im hohen Unterschallbereich unterwegs sein.

Damit vermeidet das Unternehmen die politische Debatte darüber, welche Lärmbelästung am Boden zumutbar wäre und welche nicht. Derzeit sind zivile Überschallflugzeuge über Land verboten. Vertreter aus Industrie und Forschung verweisen immer wieder darauf, dass letztlich erst Testflüge mit einem Demonstrator dazu führen könnten, die Politik zu einer Lockerung zu bewegen. So ein Demonstrator müsse zeigen können, dass sich der Knall weitgehend unterdrücken lasse.

Doch die Lärmdebatte ist bei weitem nicht die einzige Hürde, die Aerion mit dem Projekt überwinden muss. Das Unternehmen braucht einen industriellen Partner, der die Serienfertigung übernehmen würde. Aerion hat mehrere Kandidaten angesprochen, sich aber immer nur Absagen eingehandelt. Sie begründeten dies damit, dass die Entwicklungskosten in keinem Verhältnis zu den möglichen Erträgen stünden, umweltpolitische Bedenken spielten auch eine Rolle. Mehrere mögliche Hersteller haben aber ihre eigenen Pläne in der Schublade, die mit dem Aerion SSBJ konkurrieren würden. Nun glaubt das Unternehmen daran, bis zum Jahresende einen industriellen Partner präsentieren zu können.

Unabhängig davon, ob das Aerion-Konzept aufgeht, glauben grundsätzlich auch europäische Wissenschaftler und Luftfahrtunternehmen, dass ein nach heutigen Umweltmaßstäben akzeptables Überschallflugzeug möglich sein muss. Sie gehen davon aus, dass ein solcher Jet schon 2020 bereitstehen könnte. Der französische Business Jet-Hersteller Dassault Aviation, der russische Flugzeugbauer Sukhoi und der italienische Luftfahrtkonzern Alenia Aeronautica haben sich im sogenannten Hisac-Projekt zusammengefunden, um Grundlagen für eine künftige Maschine zu erforschen. Hisac steht für High Speed Aircraft. Alleine um an Fördermittel der Europäischen Union zu kommen, mussten sich die Hisac-Forscher auf strenge Richtlinien festlegen: Ein neuer Überschalljet soll weniger als fünf Gramm Stückoxyde pro Kilo Treibstoff ausstoßen, Die Lärmemission dürfen sich von herkömmlichen Flugzeugen nicht wesentlich unterscheiden. Als Basisparameter ist vorgegeben, eine Maschine zu planen, die acht Passagiere über 4000 nautische Meilen mit einer Geschwindigkeit von Mach 1,6 transportieren kann.

Die Hisac-Partner haben sich vier verschiedene Konfigurationen vorgenommen. Eines davon soll das Flugzeug besonders leise machen, eine weitere die Reichweite optimieren, wiederum eine andere den Überschallknall reduzieren. Bei der vierten Option untersuchen die Unternehmen, wie sie ein Flugzeug bauen müssten, dass nur Mach 0,95 bis Mach 1,2 schnell wäre, also nur um die Schallgeschwindigkeit und leicht darüber. Das ist ein besonders kritischer Geschwindigkeitsbereich, in dem der Widerstand besonders stark ansteigt. Dies hat auch schon Boeing beim geplanten Sonic Cruiser feststellen müssen, einem Vorläuferprojekt der heutigen Boeing 787, das nach wenigen Jahren mangels Erfolgsaussichten eingestampft wurde.

Die Ergebnisse des Hisac-Projektes sind einerseits ermutigend, andererseits ernüchternd. Zwar hat sich herausgestellt, dass keines der vier Ziele unerreichbar ist, die Schwierigkeit liegt allerdings darin, mehr als nur eines gleichzeitig zu erreichen. So präsentierte Dassault eine Studie, bei der das Flugzeug besonders leise sein und etwa 51 Tonnen wiegen sollte. Wenn man das Kriterium, den Überschallknall am Boden zu minimieren, noch dazu nimmt, stieg bei dem Konzept das Gesamtgewicht um sechs Tonnen, also mehr als zehn Prozent. Und für mehr Reichweite, also etwa 5000 statt die standardmäßigen 4000 nautische Meilen, wäre das Flugzeug noch viel schwerer geworden.

Alenia Aeronautica war dafür zuständig, eine Maschine zu planen, die über eine besonders große Reichweite verfügt. Der italienische Konzern erreichte das Ziel dadurch, dass er die Tragflächen überhaupt nicht nach hinten pfeilte, sondern quasi im 90 Grad-Winkel zum Rumpf ansetzte. Der Nachteil dabei war aber, dass der Knall damit nicht zu beseitigen war.

Die Hisac-Partner untersuchen nun, ob sie ein Folgeprogramm auf die Beine stellen können. Dessen Inhalt wäre es, ein fliegendes Modell zu bauen, an dem die grundlegenden Eigenschaften getestet und nachgewiesen werden könnte, dass ein Überschallflugzeug der nächsten Generation grundsätzlich möglich ist.

Auch die NASA arbeitet womöglich bald an einem Demonstrator, der den Überschallknall minimieren soll. Dazu will die amerikanische Behörde eine F-16 umbauen. Auch Gulfstream und Lockheed Martin sind in der ein oder anderen Weise in Forschungsprojekte integriert, die sich mit der Machbarkeit von Überschallflugzeugen auseinandersetzen.

Eine Tendenz ist ganz eindeutig: Für dermaßen schnelle Flugzeuge interessieren sich derzeit vor allem die Hersteller von Business Jets. Airbus und Boeing verfolgen zwar die wissenschaftliche Debatte und begleiten zu einem gewissen Grad die Grundlagenforschung, aber sie sind selbst nicht ernsthaft aktiv. Daraus ist leicht zu schließen, dass es einen Nachfolger für die Concorde im Einsatz bei Fluggesellschaften auf absehbare Zeit nicht geben wird.

Unter dem aktuellen politischen Druck und mit der Aussicht auf weiter steigende Treibstoffpreise richtet sich ihr Fokus darauf, die Emissionen möglichst zu reduzieren und technologische Alternativen zu entwickeln. Bis 2050 sollen sie, so fordert es der Airline-Verband International Air Transport Association (IATA), Flugzeuge bauen, die keine fossilen Brennstoffe mehr brauchen. Damit haben sie vorerst genug zu tun.

Jens Flottau

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