Anhaltende Hitzewellen und unterdurchschnittliche Niederschläge im Frühjahr und Sommer 2026 führen in Deutschland und Europa zu spürbarer Dürre, sinkenden Grundwasserständen und Niedrigwasser in Flüssen wie dem Rhein. Gleichzeitig werden für die Herstellung wichtiger Rohstoffe wie grünem Wasserstoff und Methanol beträchtliche Mengen Wasser benötigt. Wenn die Produktion erneuerbarer Kraftstoffe künftig verstärkt in Regionen mit viel Sonne und Wind stattfinden soll, stellt sich daher die Frage, woher dieses Wasser kommen kann.

Eine Antwort darauf liefert nun eine Studie des Forschungszentrums Jülich: Forschende zeigen, wie sich erneuerbares Methanol auch in wasserarmen Regionen herstellen lässt. Das dafür benötigte Kohlendioxid und Prozesswasser können gemeinsam aus der Umgebungsluft gewonnen werden.

„Sonnen- und windreiche Regionen bieten beste Voraussetzungen für die Herstellung grüner Kraftstoffe – leiden aber häufig unter Wasserknappheit“, sagt Erstautor Henrik Wenzel von der Jülicher Systemanalyse. Genau hier setzt das Forschungsprojekt DryHy an, welches vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert und durch das Institute of Energy Technologies des Forschungszentrums koordiniert wird: Es untersucht die erneuerbare Herstellung von Methanol in wasserarmen Regionen aus einer ganzheitlichen Perspektive. Die nun veröffentlichte Studie bewertet die dafür entwickelte Prozesskette aus techno-ökonomischer Sicht.

Wasser und CO₂ aus einer Quelle

Grundlage ist die direkte Luftabscheidung (engl. Direct Air Capture), kurz DAC. Ein Filtermaterial bindet Kohlendioxid und nimmt dabei auch Luftfeuchtigkeit auf. Was bislang eher als störender Nebeneffekt galt, wird im untersuchten Konzept zum Vorteil: Das abgeschiedene Wasser fließt gemeinsam mit dem CO₂ in die Methanolproduktion. Die Forschenden modellierten dafür die gesamte Prozesskette – einschließlich erneuerbarer Stromerzeugung, Elektrolyse, Energiespeichern, Wärmenutzung und Kühlung ohne zusätzlichen Wasserverbrauch.

Die Analyse umfasst mehr als 20.000 Regionen in 78 Ländern, die im Jahr 2050 voraussichtlich mindestens mittlerem Wasserstress ausgesetzt sein werden. In rund 97 Prozent dieser Regionen enthält die Luft im Jahresverlauf genug Wasser, um den Bedarf der Produktion vollständig zu decken. Selbst an sehr trockenen Standorten wäre die Herstellung grundsätzlich möglich, wenn die Anlage bevorzugt in feuchteren Stunden arbeitet und Wasser zwischenspeichert.

Wind und Sonne bestimmen die Kosten

„Unsere Ergebnisse zeigen, dass Wasserknappheit kein grundsätzliches Ausschlusskriterium für grünes Methanol sein muss“, sagt Jann Weinand, Leiter der Abteilung Integrierte Szenarien der Jülicher Systemanalyse. „Für günstige Produktionskosten ist eine ergiebige und möglichst gleichmäßige Versorgung mit erneuerbarem Strom meist wichtiger als eine hohe Luftfeuchtigkeit.“ Besonders vorteilhaft sind Standorte mit einer guten Kombination aus Wind- und Solarenergie.

An günstigen Standorten liegen die für 2050 projizierten Produktionskosten in einer Größenordnung von einigen Hundert Euro pro Tonne; an weniger geeigneten Standorten können sie ein Mehrfaches erreichen. Damit könnte grünes Methanol dort, wo Wind und Sonne besonders ergiebig sind, in die Nähe heutiger Marktpreise rücken. Der aktuelle europäische Vertragspreis liegt bei knapp 1.000 Euro pro Tonne. Dieser Vergleich ist jedoch nur eine Momentaufnahme: Marktpreise schwanken stark, während die Studie künftige Produktionskosten modelliert. Sinkende Technologiekosten und steigende CO₂-Preise könnten den Abstand künftig verkleinern.

Offene Frage: Folgen für das lokale Klima

Im Rahmen des DryHy-Projekts wird zudem untersucht, wie sich die großtechnische Entnahme von Wasserdampf auf das lokale Klima auswirken könnte. Während das aktuelle Modell untersucht, wie Temperatur und Luftfeuchtigkeit die Anlage beeinflussen, kann so in Zukunft auch eine mögliche Rückwirkung auf Luftfeuchte, Wolken oder Niederschlag bewertet werden. „Dass wir keine lokalen Süßwasservorräte beanspruchen, bedeutet nicht automatisch, dass die Entnahme aus der Atmosphäre in jeder Größenordnung folgenlos bleibt“, sagt Thomas Schöb, Leiter des Teams Energiesystemtransformation. „Vor dem Bau sehr großer Anlagen sollte diese Frage standortspezifisch untersucht werden.“

Modell zeigt Potenziale und Grenzen

Die Studie ist eine techno-ökonomische Modellrechnung, keine Untersuchung bestehender Fabriken. Regionale Unterschiede bei Finanzierung, Arbeitskosten und Infrastruktur sowie mögliche Materialengpässe sind nicht vollständig berücksichtigt. Auch die angenommene flexible Fahrweise der Hochtemperaturelektrolyse muss sich im industriellen Dauerbetrieb bewähren.

„Die Studie zeigt keine fertige Blaupause für jeden Standort“, betont Henrik Wenzel. „Sie zeigt aber, unter welchen Rahmenbedingungen das Konzept besonders vielversprechend ist – und welche technischen und ökologischen Fragen als nächstes beantwortet werden müssen.“

Originalpublikation: Direct air capture enables sustainable methanol production in water-scarce regions, by Henrik Wenzel, Thomas Schöb, David S. Sholl, Jochen Linßen, Detlef Stolten and Jann Michael Weinand, Nature Communications, August 2026, DOI: 10.1038/s41467-026-76865-x

Quelle: Forschungszentrum Jülich GmbH

Die Treibstoffanlage von Synhelion gehört zu den neun marktreifen Projekten für nachhaltige Schlüsseltechnologien, die in der vierten Runde von Produktives.NRW ausgewählt wurden.
Die Auswahl für die Förderung unterstützt Synhelion beim nächsten Skalierungsschritt. Aufbauend auf dem erfolgreichen Betrieb seiner ersten Anlage DAWN plant das Unternehmen den Bau einer kommerziellen Demonstrationsanlage in Jülich. DAWN hat Synhelions Technologie im industriellen Massstab validiert und das technologische Risiko reduziert. Die neue Anlage soll nun den kommerziellen Betrieb demonstrieren und den Weg für die Finanzierung weiterer Anlagen ebnen. Der Grossteil der Produktionskapazität ist bereits durch verbindliche langfristige Abnahmeverträge mit namhaften Kunden gesichert.

«Die Auswahl im Rahmen des Förderprogramms Produktives.NRW bestätigt die Relevanz unserer Technologie und unserer Kommerzialisierungsstrategie. Wir danken dem Bundesland Nordrhein-Westfalen für die Unterstützung unseres Projekts. Mit dem Bau unserer nächsten Anlage in Jülich stärken wir Deutschland als Industriestandort für erneuerbare synthetische Treibstoffe und leisten einen Beitrag zu einer resilienteren, diversifizierteren Energieversorgung, die weniger von Importen abhängig ist», sagt Philipp Furler, Co-CEO und Mitgründer von Synhelion.

rneuerbare Treibstoffe «Made in Germany»

Synhelion produziert erneuerbare synthetische Treibstoffe, die fossile Treibstoffe direkt ersetzen können, ohne dass bestehende Motoren oder die Treibstoffinfrastruktur angepasst werden müssen. Dazu gehören synthetisches Kerosin (SAF), synthetischer Diesel und synthetisches Benzin. Die Treibstoffe reduzieren die Netto-CO₂-Emissionen im Vergleich zu fossilen Treibstoffen um bis zu 100 % und eignen sich besonders für schwer elektrifizierbare Verkehrssektoren wie die Luftfahrt und den Langstreckentransport. Die geplante kommerzielle Demonstrationsanlage in Jülich markiert den nächsten Schritt auf dem Weg von der industriellen Demonstration zur kommerziellen Produktion.

Förderung industrieller Innovation in Nordrhein-Westfalen

Mit dem Programm Produktives.NRW setzt Nordrhein-Westfalen die EU-Plattform für strategische Technologien für Europa (STEP) um. Ziel ist es, strategische Abhängigkeiten zu reduzieren, in Europa entwickelte Schlüsseltechnologien voranzutreiben und die Wettbewerbsfähigkeit sowie Resilienz der Industrie zu stärken.

Produktives.NRW ist Teil des EFRE-/JTF-NRW-Programms 2021–2027 und unterstützt strategische Projekte zur Förderung von Innovation, Wettbewerbsfähigkeit und einer nachhaltigeren Wirtschaft. Es wird gemeinsam vom Ministerium für Wirtschaft, Industrie, Klimaschutz und Energie sowie vom Ministerium für Umwelt, Naturschutz und Verkehr des Bundeslandes Nordrhein-Westfalen umgesetzt. Mit der Auswahl von Synhelions Projekt unterstreicht NRW das Potenzial lokal produzierter synthetischer Treibstoffe für die Defossilisierung des Verkehrs und die Stärkung der Energieversorgungssicherheit.

Quelle: Synhelion

Ziel der Allianz ist es, den Markt für die Inbetriebnahme emissionsfreier Flugzeuge vorzubereiten.

Die neuartigen Antriebstechnologien dieser Flugzeuge werden tiefgreifende Auswirkungen haben – nicht nur auf die Flugzeugkonstruktion, sondern auch auf die benötigten Treibstoffe und Flughafen-Infrastrukturen sowie auf den Betrieb der Flugzeuge. Auch die Geschäftsmodelle der Fluggesellschaften könnten betroffen sein.

Sie finden Die Roadmap hier.

Quelle:  European Commission

Flüssiger Wasserstoff gehört zu den Energieträgern, welche die Luftfahrt in den kommenden Jahrzehnten klimaverträglicher machen können. Bis emissionsarme Mittelstreckenflüge mit Wasserstoff fliegen können, müssen trotz aller erreichten Fortschritte noch einige physikalische Hürden genommen und neue Technologien entwickelt werden. Dieser Herausforderung stellen sich die Forscher des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) an der neu errichteten Testanlage für die Antriebe der Zukunft (Future Propulsion Test Facility; FPT).

Dass flugfähige Triebwerksbrennkammern mit 100 Prozent gasförmigem Wasserstoff sicher betrieben werden können, haben die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter des DLR-Instituts für Antriebstechnik in Köln bereits 2024 umfangreich demonstriert. Der Weg des Wasserstoffs vom Tank in die Brennkammer, das sogenannte Distributions- und Konditionierungssystem, und die dafür erforderliche Komponententechnologie, sind hingegen weitestgehend unerforscht und voller Herausforderungen.

Verantwortlich dafür ist der flüssige Wasserstoff (englisch: Liquified Hydrogen, LH2): er braucht Platz, Druck und vor allem hat er es gerne kalt – extrem kalt! Der gasförmige Wasserstoff verflüssigt sich erst bei Temperaturen ab minus 253 Grad Celsius. Ingenieure sprechen hierbei von kryogenen Temperaturen. Diese Temperatur muss im Tank und dem gesamten Distributionssystem bis ins Triebwerk kurz vor der Brennkammer möglichst konstant gehalten werden. Und dies in jeder Phase eines Flugs. Ganz gleich ob auf Reiseflughöhe, bei minus 30 Grad Celsius Außentemperatur, oder auf dem Rollfeld von zum Beispiel Kuala Lumpur, bei plus 40 Grad Celsius.

Von der Schifffahrt zur Luftfahrt

Da keine luftfahrttaugliche Technologie am Markt verfügbar ist, besteht die Lösung dieses Problems in sogenannter „disruptiver Forschung“ des DLR mit Forschungspartnern aus anderen Fachbereichen. Tank, Pumpen, Distributionsnetz und Wärmetauscher müssen für den Einsatz in der Luftfahrt mit Wasserstofftemperaturen bis minus 253 Grad Celsius geplant, gebaut und unter kryogenen Bedingungen am Boden getestet werden. Hier beschleunigt das DLR die Neuentwicklung mit seiner Forschung und einer Testinfrastruktur für Wasserstoff unter luftfahrtrelevanten Einsatzbedingungen.

Der flüssige Wasserstoff benötigt auf seinem Weg vom Tank zur Flugzeugturbine einen Druck von bis zu 100 bar. Um diesen Druck zu erreichen, bedarf es spezieller Pumpen, die ebenfalls bei kryogenen Bedingungen von minus 253 Grad Celsius arbeiten. „In der Luftfahrtindustrie gab es nichts Vergleichbares. In der Schifffahrtindustrie aber schon“, beschreibt Projektleiter Christian Fleing, den Beginn der Zusammenarbeit mit der italienischen Firma Vanzetti, die über langjährige Erfahrungen in der Herstellung von Pumpen für maritime Anwendungen verfügt. Für die Kryotechnik brachte die Messer Group ihre Expertise mit ein.

„Unsere Versuche dienen dem Sammeln von Daten und dem Nachweis, dass das Konzept funktioniert. Damit haben wir den ersten Schritt auf einem langen Weg gemacht. Aber der erste ist der mitunter wichtigste Schritt“, ergänzt Fleing. Die im Februar 2026 durchgeführten Tests bewegen sich auf einem technischen Reifegrad Stufe 4 (Technical Readiness Level, TRL 4 ), also der Validierung von Komponenten, oder Prototypen in einem Laborumfeld. Die gemessenen Daten werden nun in Computersimulationen verwendet, anhand derer an der Skalierung des Systems gearbeitet wird. Die Skalierung ist die Anpassung des Versuchsmaßstabes an die tatsächlich in der Luftfahrt benötigte Größe.

„Mit den aktuellen Versuchen an unserer Future Propulsion Test Facility machen wir etwas, was in der Arbeit von Luftfahrtingenieuren selten geworden ist: wir optimieren keine bereits bestehende Technik, sondern erforschen die Konzeption und Auslegung einer neuen Technologie“, ordnet Prof. Florian Herbst, Leiter des DLR-Instituts für Antriebstechnik, das Forschungsprojekt ein.

Förderung

Die im Oktober 2025 fertiggestellte Future Propulsion Test Facility wurde vom Projektträger Luftfahrt mit Mitteln aus dem Luftfahrtforschungsprogramm UpLift, des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie (BMWE) gefördert. UpLift dient der Erforschung von Technologien zur Erreichung des Zieles einer klimaneutralen Luftfahrt.

Weiterführende Links

• DLR-Institut für Antriebstechnik
• Messer Group
• BMWE
• Vanzetti Engineering

Quelle: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)

Gemeinsam mit der Zukunftsagentur Rheinisches Revier GmbH hatte AeroSpace.NRW zu der Veranstaltung eingeladen, bei der Vertreterinnen und Vertreter aus Wissenschaft, Wirtschaft und Politik zusammenkamen, um aktuelle Entwicklungen, Projekte und Perspektiven zu diskutieren.

Nach der Begrüßung durch Dr.-Ing. Harald Cremer (AeroSpace.NRW), Bodo Middeldorf (Zukunftsagentur Rheinisches Revier GmbH) und Dr.-Ing. André Schievenbusch (Access e.V.) beleuchteten mehrere Fachvorträge und Projektpitches die vielfältigen Aktivitäten, die das Rheinische Revier bereits heute zum Schrittmacher einer nachhaltigen Luftfahrt machen.

Den Auftakt machte Dr.-Ing. André Schievenbusch (Access e.V.) mit einem Einblick in das Production Launch Center Aviation, gefolgt von Beiträgen des DLR und der Zukunftsagentur Rheinisches Revier zu den Transformationsprozessen in der Region. Im Anschluss präsentierten verschiedene Expertinnen und Experten innovative Projekte und Technologien – von nachhaltigen Werkstoffen und „Future Fuels“ über vertikale Mobilität bis hin zu Drohnen als Luftfahrzeuge der Zukunft.

Ein besonderer Fokus lag zudem auf den Fördermöglichkeiten im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms LuFo VII, vorgestellt durch Dr. Jan E. Bode und Dr. Tania Hancke vom Projektträger Luftfahrtforschung (DLR).

Beim abschließenden Get-Together nutzten die Teilnehmenden die Gelegenheit zum intensiven Austausch und zur Vernetzung sowie zur Stärkung des Wissenstransfers und der Zusammenarbeit innerhalb der Luft- und Raumfahrtbranche in Nordrhein-Westfalen.

Swift 100R ist ein bleifreier 100-Oktan-Flugkraftstoff, der die gleiche Motoroktanzahl (MON 100) wie herkömmliches Avgas 100LL bietet. Der Kraftstoff kann ohne technische Modifikationen an den zugelassenen Flugzeugen verwendet werden und ist mit bereits vorhandenen Kraftstoffsorten mischbar. Aktuell ist Swift 100R auf STC-Basis (Supplemental Type Certificate) für alle Cessna 172 S- und R-Modelle zugelassen. In Kürze werden Zulassungen für zahlreiche weitere Flugzeugtypen und Motoren folgen.

Neben dem Verzicht auf Blei setzt der Kraftstoff auch bei der Nachhaltigkeit neue Maßstäbe. Dr. Thomas Albuzat, Geschäftsführer der Swift Fuel GmbH, erklärt die zukunftsweisende Zusammensetzung: „Das ‚R‘ in 100R steht für Renewable. Der Kraftstoff enthält bereits heute einen Anteil aus erneuerbaren Komponenten und wurde so ausgelegt, dass dieser Anteil künftig deutlich erhöht werden kann. Damit leisten wir nicht nur einen Beitrag zum Ausstieg aus Blei, sondern ebnen auch den Weg in eine nachhaltigere Zukunft der Luftfahrt.“

„Mit Swift 100R erweitern wir das Angebot für unsere Kunden um eine zukunftsorientierte Alternative, die den Wandel in der Luftfahrt aktiv unterstützt“, sagt Martin Bollinger, Geschäftsführer von Bollinger Aviation, die als europäischer Vertriebspartner für den Kraftstoff fungiert. „Dass wir gemeinsam mit dem Flughafen Mönchengladbach die erste öffentliche Tankstelle dieser Art in Europa in Betrieb nehmen, ist ein starkes Signal für Innovation und Fortschritt.“

Für den Flughafen Mönchengladbach ist die Einführung von Swift 100R Teil der strategischen Ausrichtung auf klimafreundliche Technologien. Andreas Ungar, Geschäftsführer des Flughafens, betont: „Die Kooperation mit Bollinger Aviation und Swift Fuel zeigt, wie praxisnah wir den Transformationsprozess der Luftfahrt begleiten. Mit Projekten wie diesem stärken wir die Rolle des MGL als Standort für nachhaltige und innovative Lösungen.“

Der Flughafen Mönchengladbach engagiert sich seit Jahren für CO₂-Reduktion und die Entwicklung neuer Antriebstechnologien. Neben Forschungsaktivitäten zu elektrischen und wasserstoffbasierten Flugzeugen ist die Bereitstellung moderner, ressourcenschonender Kraftstoffe ein weiterer konsequenter Schritt auf dem Weg zu einem zukunftsfähigen und klimafreundlichen Flughafenbetrieb.

Quelle: Mönchengladbach Airport

Bei erfolgreichem Abschluss der Prototypenphase ist eine Fertigung am Standort Gladbeck bei Lenord+Bauer geplant – möglichst unter Verwendung aller Komponenten aus europäischer Produktion. „Mit dieser Kooperation schaffen wir eine zukunftsfähige Alternative zu den derzeit überwiegend in Asien gefertigten Antriebslösungen“, erklärt der Vorsitzende der Geschäftsleitung, Dr. Rudo Grimm.

Durch die strategische Bündelung des Anwendungs- und Fertigungs-Know-hows von Lenord+Bauer mit der Cast-Coil-Technologie entsteht ein leistungsstarker, liefersicherer und nachhaltiger Motor. Dieser wird speziell für die wachsende Transportdrohnenindustrie sowie weitere E-Mobilitätsanwendungen konzipiert, in denen höchste Zuverlässigkeit und Effizienz gefordert sind. „Gemeinsam setzen wir neue Maßstäbe für europäische Antriebslösungen“, so Franz-Josef Wöstmann, Geschäftsführer bei der Cast Coil GmbH.
 

Die Fertigung der ersten Prototypen soll im dritten Quartal 2025 beginnen. Beide Unternehmen sehen in dieser Kooperation nicht nur wirtschaftliches Potenzial, sondern auch einen wichtigen Beitrag zur technologischen Souveränität Europas im strategisch wichtigen Bereich der E-Mobilität.

Quelle: Lenord, Bauer & Co. GmbH

Mit der gemeinnützigen ADAC Luftrettung hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in einer bisher einmaligen Messkampagne den Einsatz von nachhaltigen Flugkraftstoffen in Rettungshubschraubern untersucht. Dafür flogen zwei Hubschrauber der ADAC Luftrettung insgesamt mehr als 1.800 Stunden mit einem sogenannten SAF-Blend. Darunter versteht man ein Gemisch aus konventionellem Kerosin mit nachhaltigen Kraftstoffen – auch als Sustainable Aviation Fuels, kurz SAF, bekannt. Zum Einsatz kam bis zu 38 Prozent SAF, die aus recycelten pflanzlichen oder tierischen Fetten wie Altspeiseöl hergestellt sind. Forschende des DLR-Instituts für Verbrennungstechnik begleiteten diesen Langzeitversuch mit insgesamt sechs Messkampagnen am Boden. Sie untersuchten dabei das Verbrennungsverhalten und die Leistungsfähigkeit des SAF-Blend. Speziell analysierten sie die freigesetzten ultrafeinen Partikel und Verbrennungsgase wie Kohlenstoffdioxid (CO₂), Kohlenstoffmonoxid (CO) und Stickoxide (NO_X).

Wesentlich weniger Rußpartikel bei zuverlässig hoher Leistung

Die Messungen des DLR haben gezeigt, dass die Triebwerke beim Einsatz des SAF-Blend deutlich weniger ultrafeine Partikel (UFP) – umgangssprachlich Ruß – ausgestoßen haben als reines Kerosin. Im Idle-Betrieb kurz vor dem Start, wenn sich die Rotoren schon mit einer sehr hohen Geschwindigkeit drehen, konnten die Forschenden 44 Prozent weniger UFP messen. Bei Triebwerksleistungen wie im Flug mit Einsatzgeschwindigkeit (Cruise-Betrieb) lagen die Werte 33 Prozent unter denen von Kerosin. Beim Ausstoß von Verbrennungsgasen konnte das DLR-Team keine relevanten Veränderungen feststellen. Das zeigt, dass die Triebwerke mit dem SAF-Blend reibungslos funktionieren.

Nachhaltige Kraftstoffe sind eine wichtige Möglichkeit, die Luftfahrt klimaverträglicher zu machen. Denn diese neuartigen Treibstoffe können so designt werden, dass sie beim Verbrennen wesentlich weniger Rußpartikel produzieren. Das hilft Umwelt und Klima. Das immer noch entstehende CO₂ wurde zuvor aus erneuerbaren Quellen gewonnen, sodass über den gesamten Lebenszyklus gesehen insgesamt auch die Netto-CO₂-Emissionen deutlich sinken.

Mit Know-how des DLR auch klitzekleinsten Partikeln auf der Spur

„Für die in dieser Form erste und bisher einmalige Messkampagne hatten wir unser mobiles DLR-Messlabor im Einsatz. Darin befinden sich hochspezielle Mess- und Analysegeräte. Diese sind geeignet, um ultrafeine Partikel bis zu einer Größe von sieben Nanometer zu untersuchen. Vor jeder Messkampagne erarbeiten wir ein individuelles Konzept und legen Aufbau, Position der Messsonde sowie die Dauer der Messungen fest. Nur so erhalten wir zuverlässige und vergleichbare Daten“, beschreibt Forscher Tobias Grein, der das Projekt DLR-seitig betreut hat. Sein Fazit: „Diese Messungen waren sehr spannend. Auch für unser Team war es etwas Besonderes, das alles ‚live‘ an einem Helikopter kurz vor dem Abheben zu machen.“

„Nach den vielversprechenden ersten Ergebnissen möchten wir Forschung und Weiterentwicklung auf diesem Gebiet noch vertiefen und den SAF-Anteil weiter erhöhen“, erläutert Frédéric Bruder, Geschäftsführer der ADAC Luftrettung. „Unser langfristiges Ziel ist es, die Dekarbonisierung der Luftfahrt auch im Rettungsdienst entscheidend voranzubringen. Dabei sind wissenschaftliche Partner wie das DLR mit seiner langjährigen Erfahrung und umfassenden Expertise ein wichtiger Erfolgsfaktor für das Gelingen solcher Vorhaben.“

Fortschritt für Wissenschaft und Luftfahrtindustrie

Die Messungen des DLR ermöglichen eine detaillierte, nach Partikelgrößen aufgelöste Analyse der Emissionen. Bisher wurden Emissionen von Hubschraubern vor allem über Annäherungsfunktionen geschätzt. „Als Ergebnis dieser Messkampagnen mit der ADAC Luftrettung liegen uns jetzt neue, deutlich präzisere und im realen Betrieb gemessene Daten vor. Diese können wir auch für Hochrechnungen, Simulationen und Modelle nutzen, um die Auswirkungen der Luftfahrt auf Umwelt und Klima noch exakter zu ermitteln“, erklärt DLR-Experte Tobias Grein den Einfluss dieser Arbeiten auf die Forschung sowie die Luftfahrtindustrie.

Das DLR-Institut für Verbrennungstechnik mit Sitz in Stuttgart ist darauf spezialisiert, Technologien zu entwickeln, um Verbrennungsprozesse zu optimieren und so Emissionen zu senken. Gemeinsam mit der Industrie und anderen Forschungseinrichtungen trägt es entscheidend zur Entwicklung und Erprobung nachhaltiger Kraftstoffalternativen bei. Dazu verfügt es unter anderem über einmalige Expertise im Bereich der Messtechnologie und deren Anwendung.

Quelle: DLR

Parallel dazu erfordert der Klimawandel innovative Lösungen in der Luftfahrt. Die Einführung alternativer Antriebe, der Einsatz nachhaltiger Werkstoffe und der Wunsch nach emissionsfreien Flugzeugen erhöhen den Druck auf die Branche. Es ist absehbar, dass nationale und internationale Regularien den Schadstoffausstoß künftig stärker bepreisen und strengere Vorgaben für nachhaltiges Fliegen durchsetzen werden.

Hier kommt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT ins Spiel, denn hochmoderne Lasertechnologie kann viele dieser Herausforderungen adressieren: Laserbasierte Fertigungs- und Messtechnologien ermöglichen die schnelle, flexible und ressourcenschonende Herstellung komplexer Bauteile sowie von leichteren und leistungsfähigeren Komponenten. Mit Verfahren wie dem Laser Powder Bed Fusion (LPBF) und Laser Material Deposition (LMD) können hochleistungsfähige Bauteile für Flugzeuge, Trägersysteme und Satelliten effizient produziert oder repariert werden.

Additive Fertigung für die Luft- und Raumfahrt

Das am Fraunhofer ILT entwickelte LPBF-Basispatent für den metallischen 3D-Druck bildet die Grundlage für den heutigen Prototypenbau und die Produktion funktionsoptimierter Bauteile in Luft- und Raumfahrt. Damit lassen sich Entwicklungszyklen drastisch verkürzen: Der Weg vom CAD-Modell zum Prototyp benötigt nur noch wenige Tage, was früher mehrere Monate dauerte – bei gleichzeitiger Kostenreduzierung. Die Konstrukteure haben mehr Designfreiheit und können unterschiedliche Varianten parallel testen.

»Überall dort, wo maßgeschneiderte, hochkomplexe Bauteile benötigt werden, kann die Additive Fertigung ihre Vorteile in puncto Flexibilität voll ausschöpfen«, erklärt Dr. Tim Lantzsch, Abteilungsleiter Laser Powder Bed Fusion am Fraunhofer ILT. »In der Luft- und Raumfahrt bietet die Additive Fertigung enorme Möglichkeiten, Bauteile zu optimieren und gleichzeitig Gewicht und Materialeinsatz zu reduzieren.«

Ein gutes Beispiel für die Anwendung der Additiven Fertigung (AM) am Fraunhofer ILT ist die Entwicklung von LPBF für Kupfermaterialien. Kupfer ist aufgrund seiner hohen Wärmeleitfähigkeit ideal für Bauteile, die extremen thermischen Belastungen standhalten müssen, wie beispielsweise Brennkammern in Raketentriebwerken.

Das LPBF-Team am Fraunhofer ILT hat die Prozessgrenzen für Kupferlegierungen erweitert, indem es gezielt grüne Laserstrahlung zur Verarbeitung von GRCop42 (CuCrNb) einsetzt. Dies ermöglicht die Herstellung von hochdichten, dünnwandigen Strukturen mit optimiertem Wärmemanagement – ein entscheidender Vorteil für Anwendungen in der Raumfahrt, die von langlebigeren Bauteilen mit höherer Effizienz und reduzierten Fertigungskosten profitieren.

LMD ist ein weiteres etabliertes AM-Verfahren, um Bauteile mit hoher Präzision und optimalen Materialeigenschaften zu fertigen. Im Projekt ENLIGHTEN (European iNitiative for Low cost, Innovative & Green High Thrust ENgine) ermöglicht es die hochproduktive Herstellung von Komponenten mit optimierter Topologie, reduziertem Gewicht und höchster Belastbarkeit. »Das Besondere ist, dass wir durch die vielfältigen Möglichkeiten der LMD-Technologie die Geschwindigkeit und Wirtschaftlichkeit bei der Herstellung neuartiger Generationen von Raketendüsen drastisch verbessern. Das untersuchte Design verfügt abgesehen von seinem großen Bauraum über außergewöhnlich filigrane und dünnwandige Kühlkanäle, die mit konventionellen Fertigungsrouten nur unter großem Aufwand realisiert werden können«, erläutert Dr. Thomas Schopphoven, Abteilungsleiter Laserauftragschweißen am Fraunhofer ILT.

Ein weiterer Fokus liegt auf der Herstellung von Strukturbauteilen für Flugzeuge mit hoher Festigkeit und gleichzeitig reduziertem Gewicht. LPBF ermöglicht die Fertigung von Leichtbaukomponenten, die die Effizienz moderner Flugzeuge steigern. Darüber hinaus trägt AM zur effizienten Reparatur und Instandhaltung von Luft- und Raumfahrtkomponenten bei. Mit LMD können beschädigte Bauteile gezielt erneuert werden – ein wichtiger Schritt in Richtung schlanke Lieferketten, Nachhaltigkeit und Kostenreduktion.

Leichtbau und Hybridmaterialien: Neue Fügetechnologien für stabile, leichte Bauteile

Geringerer Treibstoffverbrauch, weniger Emissionen und erhöhte Nutzlasten – die Entwicklung leichter und stabiler Strukturen ist ein zentraler Aspekt für effizientere Flugzeuge und Raumfahrtsysteme. Hybridmaterialien, die Kunststoffe und Metalle kombinieren, bieten eine vielversprechende Lösung. Damit diese Werkstoffe zuverlässig verbunden werden können, hat das Fraunhofer ILT Fügetechnologien entwickelt, die eine mechanisch belastbare und langzeitstabile Verbindung ermöglichen, beispielsweise die Laserstrukturierung für Kunststoff-Metall-Hybridbauteile. Bei diesem Verfahren wird die Metalloberfläche zunächst mit einem Laser strukturiert, um Mikroporen zu erzeugen. Diese werden anschließend mit Kunststoff gefüllt, wodurch eine besonders starke und widerstandsfähige Verbindung entsteht.

»Durch die präzise Laserstrukturierung können wir die Haftung zwischen Metall und Kunststoff erheblich verbessern und damit Hybridbauteile entwickeln, die sowohl leichter als auch mechanisch robuster sind«, erklärt Dr. Alexander Olowinsky, Abteilungsleiter Fügen und Trennen am Fraunhofer ILT. So lassen sich Metall-Kunststoff-Verbindungen herstellen, die die nötige strukturelle Festigkeit besitzen für die Anwendung in Tragflächen, Rumpfstrukturen und Triebwerkskomponenten.

Auch Laserdurchstrahlschweißen für Faserverbundwerkstoffe ist eine wichtige Innovation für den modernen Leichtbau. Hierbei absorbiert die Fügezone den Laserstrahl, wodurch sich hitzebeständige Kunststoffbauteile sicher mit Faserverbundwerkstoffen verbinden lassen. Die Methode verbessert die mechanische Belastbarkeit und Lebensdauer dieser Materialien und senkt gleichzeitig ihre Herstellungskosten. »Die Vorteile, Hybridmaterialien mit Lasertechnologie zu bearbeiten, sind: Gewichtsersparnis, höhere Festigkeit und Langlebigkeit der Verbindungen, Kosteneinsparungen durch wartungsarme Fügeverfahren und laserbasierte Reparaturtechniken«, fasst Olowinsky zusammen.

Zusätzlich erforscht das Laserinstitut LMD mit Aluminiumlegierungen. »Da Aluminium eine hohe Wärmeleitfähigkeit besitzt, ist das Schweißen traditionell eine Herausforderung«, weiß Thomas Schopphoven. »Das angepasste LMD-Verfahren ermöglicht hochfeste, präzise Schweißnähte, die das Material nicht unnötig belasten. Diese Technik eignet sich insbesondere bei gewichtssparenden Strukturelementen für Flugzeuge und Raumfahrzeuge.« Mit diesen Entwicklungen trägt das Fraunhofer ILT dazu bei, die Luft- und Raumfahrtindustrie effizienter, nachhaltiger und wirtschaftlicher zu gestalten.

Lasertechnologie für die Satelliten- und Atmosphärenforschung

Die präzise Erfassung atmosphärischer Daten und die Weiterentwicklung satellitengestützter Technologien sind essenziell für moderne Kommunikationssysteme, Klimaforschung und die Erdbeobachtung. Lasersysteme bieten gegenüber konventionellen Verfahren erhebliche Vorteile: Sie ermöglichen hochauflösende, selektive Messungen spezifischer Moleküle, die präzise Bestimmung von Luftströmungen sowie eine abhörsichere Datenübertragung in der Quantenkommunikation. In mehreren Projekten entwickelt das Fraunhofer ILT maßgeschneiderte Lasersysteme für den Einsatz in Satelliten und bodengestützten Anlagen, um diesen Herausforderungen gerecht zu werden.

LIDAR (Light Detection and Ranging)-Technologien haben sich mittlerweile als Werkzeug zur Untersuchung atmosphärischer Prozesse bewährt. In Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Atmosphärenphysik (IAP) hat das Fraunhofer ILT in den letzten Jahren leistungsstarke LIDAR-Systeme für Messkampagnen zur Klimaforschung entwickelt. Hierbei kommen hochenergetische UV-Laser zum Einsatz, die tageslichtfähige Messungen von Aerosol- und Spurengasverteilungen ermöglichen. Neben bodengestützten Systemen erforscht das Fraunhofer ILT flugzeug- und satellitengestützte LIDAR-Technologien, die für zukünftige Erdbeobachtungssatelliten relevant sind. Dabei liegt der Fokus auf der Entwicklung kompakter, leistungsfähiger Lasersysteme mit hoher Strahlqualität, minimalem Energieverbrauch und hoher Zuverlässigkeit.

Ein herausragendes Beispiel ist die MERLIN-Mission (Methane Remote Sensing LIDAR Mission), eine deutsch-französische Kooperation zur globalen Überwachung von Methanemissionen. Methan ist als Treibhausgas etwa 25-mal klimaschädlicher als CO₂ und hat einen bedeutenden Einfluss auf den Klimawandel. »Das Fraunhofer ILT entwickelte für die MERLIN Mission gemeinsam mit Airbus Defence and Space einen hochstabilen Transmitter für ein LIDAR System, das Methan in der Erdatmosphäre detektieren kann«, erklärt Dipl.-Ing. Hans-Dieter Hoffmann, Abteilungsleiter Laser und Optische Systeme am Fraunhofer ILT. »Dieses System ermöglicht es, erstmals mit hoher räumlicher Auflösung Methanemissionen aus natürlichen und menschengemachten Quellen zu kartieren.«

Ein herausragendes Beispiel ist die MERLIN-Mission (Methane Remote Sensing LIDAR Mission), eine deutsch-französische Kooperation zur globalen Überwachung von Methanemissionen. Methan ist als Treibhausgas etwa 25-mal klimaschädlicher als CO₂ und hat einen bedeutenden Einfluss auf den Klimawandel. »Das Fraunhofer ILT entwickelt und baut für die MERLIN Mission gemeinsam mit der Airbus Defence and Space GmbH in Ottobrunn bei München einen hochstabilen Transmitter für ein LIDAR-System, das Methan in der Erdatmosphäre detektieren kann«, erklärt Dipl.-Ing. Hans-Dieter Hoffmann, Abteilungsleiter Laser und Optische Systeme am Fraunhofer ILT. »Dieses System ermöglicht es, erstmals mit hoher Präzision die globale Verteilung der Methankonzentration in der unteren Erdatmosphäre und deren natürliche und menschengemachte Quellen zu messen.«

Ein weiteres Forschungsgebiet der Gruppe nichtlineare Optiken und abstimmbare Laser unter der Leitung von Dr. Bernd Jungbluth sind Komponenten und Baugruppen für die Quantenkommunikation. Dazu gehören Quellen für verschränkte Photonen, die sich für den Einsatz im Weltall eignen. Für deren satellitentaugliche Umsetzung hat das Fraunhofer ILT die opto-mechanische Plattform ILT OPTOMECH entwickelt.

Innovationen für die nächste Generation der Luft- und Raumfahrt

Korrosion und Materialermüdung sind generelle Herausforderungen in der Luft- und Raumfahrt, da Bauteile extremen Bedingungen wie hohen Temperaturen, Vibrationen und harschen Umgebungen standhalten müssen. Das Fraunhofer ILT entwickelt laserbasierte Beschichtungstechnologien, die den Verschleiß von Bauteilen reduzieren und ihre Lebensdauer verlängern. Hierzu zählen insbesondere das LMD-Verfahren, wie auch Dünnschichttechnologien. Besonders im Fokus stehen thermische Barrieren für Triebwerke sowie hochfeste Schutzschichten für Flugzeug- und Satellitenkomponenten.

Durch gezielte Laserbehandlung wie LMD-Beschichtung und Wärmebehandlung können Materialeigenschaften angepasst werden, um eine höhere Beständigkeit gegenüber Korrosion und mechanischem Verschleiß zu gewährleisten. Dies trägt nicht nur zur Erhöhung der Sicherheit bei, sondern senkt auch die Wartungskosten und verlängert die Einsatzdauer kritischer Systeme.

Ein anderer Ansatz für die Weiterentwicklung von Werkstoffen und sparsamen Konzepten in der Luft- und Raumfahrtindustrie ist die weitere Digitalisierung und ein verstärkter Einsatz Künstlicher Intelligenz (KI). Dazu gehören die automatisierte Fehlererkennung in der Fertigung, die Optimierung laserbasierter Fügetechniken für neue Materialklassen und die Integration von KI in die Prozessüberwachung.

Mit seinem interdisziplinären Forschungsansatz ist das Fraunhofer ILT als größtes europäisches Forschungszentrum im Bereich Lasertechnik ein zentraler Akteur für Innovationen in der Luft- und Raumfahrt. Die Entwicklungen des Instituts tragen dazu bei, effizientere, nachhaltigere und leistungsfähigere Systeme für die Zukunft zu realisieren.

Quelle: Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Signatories include airlines like Norwegian Air Shuttle and SAS, logistics providers such as DHL, manufacturers like Deutsche Aircraft, as well as fuel producers, technology providers, and environmental organisations including Transport & Environment.

The declaration, which complements the Project SkyPower letter sent to the European Commission in February 2025, emphasises the urgent need for action in the aviation sector, which already contributes over 5% of total climate impact when including non-CO2 effects.

“Aviation is one of the hardest sectors to decarbonise, and with its expected growth path until 2050, sustainable aviation fuel represents our most immediate and effective pathway to reducing emissions,” according to the declaration. “E-SAF in particular offers scalability beyond many biogenic alternatives.”

The signatories have committed to several key actions, including:

• Supporting regulatory stability through 2050 to provide certainty for investors
• Advocating for e-SAF projects to receive the Strategic Technologies for Europe Platform (STEP) seal
• Establishing a European “book & claim” system to optimise economics and accelerate e-SAF production
• Breaking down silos between sectors and borders through knowledge sharing
• Supporting efforts toward 100% SAF use, including zero-aromatic fuels to reduce non-CO2 impacts
• Streamlining EU funding mechanisms to accelerate e-SAF deployment
• Annual reporting on e-SAF targets, production, and progress

The choice of Bodø in Northern Norway as the location for this declaration highlights the importance of air connectivity for remote regions, where alternatives to air travel are limited.

“By gathering in this region, we want to highlight that e-SAF is paramount to ensure that the aviation industry can continue to connect people, no matter how far and remote they may live,” states the declaration.

The initiative is expected to play a significant role in helping the European aviation sector meet its climate goals while maintaining its vital economic and societal functions.

Quelle: SAF Investor