Im Jahr 2050 könnte Ihr transkontinentaler Flug nicht mit Kerosin, sondern mit unsichtbaren Mikrowellenstrahlen angetrieben werden. Diese Technologie, die wie aus einem Science-Fiction-Roman wirkt, entpuppt sich als ernsthafter Vorschlag zur Revolutionierung der Luftfahrt. Wie genau funktioniert diese Flugzeug-Mikrowellentechnologie? Ist es wirklich machbar? Alles, was Sie tun müssen, ist, ein wenig herumzustöbern und zu sehen, worum es geht.
Das Funktionsprinzip: Drahtlose Energie für Flugzeuge
Warum nicht die gesamte für den Flug benötigte Energie an Bord des Flugzeugs speichern, sondern drahtlos vom Boden aus übertragen? Mithilfe leistungsstarker Mikrowellenstrahlen würde Energie von großen Antennen am Boden direkt an das fliegende Flugzeug gesendet. Das ist der Kern der Idee, die auf bereits existierenden Technologien basiert: zum Beispiel phasengesteuerte Antennenarrays, die üblicherweise in Radarsystemen verwendet werden. Diese Arrays können Energie in einem schmalen, steuerbaren Strahl konzentrieren, der dem Flugzeug auf seiner Reise folgen kann.
Um diese Vision Wirklichkeit werden zu lassen, müssten Ingenieure jedoch gewaltige Herausforderungen meistern. Bodenrundfunkantennen müssten riesig sein und einen Durchmesser von Hunderten von Metern haben. Sie wären so groß wie Fußballstadien entlang der Flugrouten. Darüber hinaus sollte dasselbe Flugzeug mit einer in seine Struktur integrierten Empfangsantenne (sogenannte „Rectenna“) ausgestattet sein, die Mikrowellen in Elektrizität umwandeln kann, um die Triebwerke anzutreiben. Eine Rectenna, die unglaublich effizient und leicht sein sollte, ohne die Aerodynamik des Flugzeugs zu beeinträchtigen.
Mikrowellentechnologie, denken wir einmal kurz darüber nach
Ein typisches Verkehrsflugzeug benötigt beim Start etwa 30 Megawatt Leistung. Diese Energiemenge sicher und effizient durch die Luft zu übertragen, ist eine große Herausforderung. Es wird erwartet, dass die Leistungsdichte am Empfänger des Flugzeugs extrem hoch sein wird, was modernste Energieumwandlungstechnologien erfordert. Dies würde zu offensichtlichen Sicherheitsbedenken führen: Wie können Passagiere vor Mikrowellenstrahlung geschützt werden? Und was würde mit den Vögeln passieren, die durch den Energiestrahl fliegen?
Um es gelinde auszudrücken: Die Einführung der Mikrowellentechnologie würde ein völliges Umdenken in der Luftfahrtinfrastruktur erfordern. Entlang der Flugrouten wären Hunderte, wenn nicht Tausende von Übertragungsstationen erforderlich, darunter schwimmende Plattformen für Überseeflüge. Die regulatorischen Herausforderungen wären dann ebenso groß. Um die Nutzung solch leistungsstarker Mikrowellenstrahlen zu ermöglichen, müssten die geltenden Funkübertragungsvorschriften komplett überarbeitet werden.
Vergleich mit anderen nachhaltigen Luftfahrtlösungen
Trotz der Herausforderungen könnte die Mikrowellentechnologie für die Luftfahrt erhebliche Vorteile gegenüber anderen Vorschlägen zur Dekarbonisierung des Sektors bieten:
- Batterieelektrische Flugzeuge: Derzeit haben Batterien eine zu geringe Energiedichte für kommerzielle Langstreckenflüge.
- Wasserstoff: stellt Sicherheitsherausforderungen dar und erfordert erhebliche Änderungen an der Flugzeug- und Flughafeninfrastruktur.
- Synthetische Kraftstoffe und Biokraftstoffe: Sie sind möglicherweise teurer und beseitigen die Auswirkungen auf das Klima nicht vollständig.
Die Mikrowellentechnologie ist zwar radikaler, könnte aber eine emissionsfreie Lösung bieten, ohne die Leistung aktueller Flugzeuge zu beeinträchtigen.
Aktuelle Fortschritte und Zukunftsaussichten
Einige aktuelle Experimente zeigen das Potenzial dieser Technologie, die in Wahrheit weit entfernte Ursprünge hat. Die NASA hält den ersten Rekord mit einem Experiment von 1975 , als es mit einer hausgroßen Antenne 30 Kilowatt Leistung über 1,5 km übertrug. in 2022, das Startup Emrod erfolgreich ausgestrahlt 550 Watt Leistung über 36 Meter mit 95 % Wirkungsgrad. Obwohl es noch weit von den Megawatt entfernt ist, die für ein Verkehrsflugzeug benötigt werden, stellt es einen wichtigen Schritt dar.
Fazit: Für die Mikrowellentechnologie ist es noch früh, aber herzlichen Glückwunsch zu Ihrem Mut
Mikrowellentechnologie für den Antrieb von Flugzeugen ist zweifellos eine mutige Idee. Es kann sein, dass es nie Wirklichkeit wird oder dass es jahrzehntelange Entwicklung erfordert, bevor es realisierbar ist. Ich zähle es zu den radikalen Lösungen. Unabhängig davon, ob daraus eine realisierbare Lösung wird oder nicht, ist die Erforschung solcher innovativen Ideen von entscheidender Bedeutung, um uns in eine wirklich nachhaltige Zukunft der Luftfahrt zu führen. Vielleicht werden wir eines Tages beim Blick aus dem Fenster eines Flugzeugs statt der mit Treibstoff gefüllten Flügel das fast unmerkliche Leuchten eines Mikrowellenstrahls sehen, der uns auf völlig neue und saubere Weise an unser Ziel trägt. Oder vielleicht nicht.
