Vor einiger Zeit habe ich eine Dokumentation über die Concorde gesehen. Sie endete in einem Ausblick. Nämlich das man heute an Technologien arbeitet, wie ein überschallschnelles Flugzeug doch noch wirtschaftlich sein könnte. Für mich überraschend: das Hauptaugenmerk der heutigen Forschung gilt dem Lärm, denn dessen Reduktion ist das Hauptproblem für einen Einsatz. Die Concorde dürfte erst auf dem Meer auf Überschallgeschwindigkeit beschleunigen damit es an Land keinen Überschallknall gab. So war der Einsatz limitiert auf Flugplätze, die am Meer lagen und die man erreichen konnte ohne Land zu überfliegen. Also ein Einsatz New York ↔ Los Angeles schied wegen des Überflugs der USA aus.<\/p>\n
Ich greife das Thema mal auf, um zu diskutieren ob sich ein neues überschallschnelles Flugzeug wirtschaftlich rentiert. Denn daran hängt ja alles. Was der Concorde zu schaffen machte war die Ölkrise und die dadurch ansteigenden Kerosinpreise, die damals um den Faktor 3 bis 4 stiegen, auch wenn sie verglichen mit heute noch niedrig waren. Es ist logisch, das ein Flugzeug das überschallschnell fliegt, einen höheren Spritverbrauch hat. Hier mal ein Vergleich:<\/p>\n
Der Schub der Concorde ist also 78 % höher, der Treibstoffverbrauch pro \u201ePfund Schub\u201c 46 %. Dafür transportiert die Concorde nur maximal 120 Passagiere anstatt 215 wie bei einer B-707. So ist klar, das ein Flug teurer ist. Alleine die Treibstoffkosten müssen so 4,65-mal höher sein, wenn man die geringere Flugzeit (3,25 anstatt 8 Stunden) berücksichtigt immer hin noch 90 % höher. Doch das ist nur eine Seite. Das Flugzeug selbst ist ja auch teurer, wahrscheinlich auch der Unterhalt und die Wartung. Das muss man dann auf 120 Passagiere pro Flug umlegen anstatt 215.<\/p>\n
Doch an der Wirtschaftlichkeit kann man drehen. Hier mal einige Ideen von mir:<\/p>\n
Üblicherweise verwandte man im Flugzeugbau als die Concorde entwickelt wurde Aluminiumlegierungen. Da die Concorde Außenhaut sich bei hoher Geschwindigkeit stark aufheizte, war dies nicht möglich, weshalb ein Großteil der Concorde aus Stahl gefertigt wurde \u2013 mit entsprechenden Gewichtsnachteilen.<\/p>\n
Doch das war in den Sechziger Jahren. Mittlerweile entstehen neue Flugzeuge weitestgehend aus Kohlefaserverbundwerkstoffen, die genauso beanspruchbar wie Edelstahl sind, aber dreimal leichter und sie sind auch thermisch genauso belastbar. Ich denke so könnte man viel Gewicht einsparen.<\/p>\n
Auch bei den Triebwerken ist die Zeit nicht stehen geblieben. Auch normale Passagierflugzeuge müssen heute Treibstoff sparen. Ich habe mal das J3T der Boeing 707 mit dem Trend 772 verglichen. Das ist nicht gerade das neueste Triebwerk, es wurde 1994 für den Airbus 330 \/ 340 entwickelt. Aber schon es kommt auf 0,58 lb\/lbf\/h Treibstoffverbrauch. Es ist also 34 % effektiver, benötigt entsprechend für dieselbe Strecke weniger Treibstoff. Die Concorde benötigte bis zu 96 t Treibstoff für eine Strecke von 7200 km. Bei einer maximalen Startmasse von 185 t entfällt also die Hälfte der Masse auf den Treibstoff. Die Reduktion der Treibstoffmenge pro Kilometer strecke ist daher überproportional effektiv, denn man verbraucht auch Treibstoff um den Treibstoff zu transportieren der ja die Hälfte der Startmasse ausmacht. Die Reduktion um 34 % wird wenn man berücksichtigt das die Hälfte der Masse Treibstoff ist zu 68 %.<\/p>\n
Alternativ kann man bei gleicher Treibstoffzuladung die Reichweite erhöhen, denn diese ist mit 7200 km zwar groß genug, um den Atlantik zu überqueren. Heute aber führen viele Flüge in den asiatischen Raum und den erreicht die Concorde nur mit Zwischenstops. Auch der Pazifik ist zu weit um ihn ohne Zwischenstop zu durchqueren. Anstatt also die Treibstoffmenge zu reduzieren könnte man bei gleicher Zuladung auch die Reichweite auf 9.700 km erhöhen.<\/p>\n
Die Concorde verwandte Kerosin. Doch bei einem so hohen Treibstoffverbrauch und so hohen Betriebskosten wäre es auch lohnend über Wasserstoff als Treibstoff nachzudenken. Kerosin hat einen mittleren Brennwert von 34,5 MJ\/kg. Wasserstoff einen von 143,3 MJ\/kg, also viermal höheren. Dafür ist er als Nachteil weniger dicht \u2013 berücksichtigt man das so ist bei gleichem Volumen der Energiegehalt nur 36 % dessen von Kerosin. Das heißt mit Wasserstoff würde ein Nachfolger der Concorde zwar nochmals deutlich weniger Treibstoff pro Kilometer brauchen, wäre aber wenn man die höhere Effizienz der Triebwerke wieder berücksichtigt wegen der geringeren Menge nur mit derselben Reichweite baubar. Sie wäre sogar etwas kürzer (rund 6600 km). Wasserstoff würde sich dann lohnen, wenn 8 t Wasserstoff nicht mehr kosten als 96 t Kerosin.<\/p>\n
Als man die Concorde entwickelte, gab es keine Computersimulationen. Heute gibt es diese. Ich glaube zwar kaum, das dies wesentlich an den Eckdaten wie Treibstoffverbrauch und maximale Geschwindigkeit etwas ändern kann, denn schon damals wurden Modelle im Windkanal getestet. Doch die Begleiterscheinungen, vor allem der Lärm, dürfte man heute besser reduzieren können und gerade dies ist ja auch wichtig, wenn man ein Flugzeug haben will, das universell einsetzbar ist und auch über Land fliegen kann.<\/p>\n