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So könnten Lufttaxis aussehen und für einen schnellen Transport in Städten sorgen.  Bild: shutterstock

Interview

Aviatik-Forscher über Lufttaxis und warum die Menschheit den Mars kolonialisieren muss

Der Aviatik-Forscher Olivier L. de Weck ist überzeugt, dass Flugzeuge keine Piloten brauchen, Drohnen Passagiere transportieren werden – und wir den Mars kolonialisieren sollten.

raffael schuppisser / ch media



Als er für kurze Zeit in der Schweiz war, haben wir Olivier L. de Weck knapp verpasst. Er musste gleich weiter ins südfranzösische Toulouse an den Hauptsitz von Airbus. Für den europäischen Flugzeugbauer verantwortet der Schweizer die langfristige Technologieplanung.

Ein paar Tage später hat es dann doch geklappt mit dem Interview: In Boston haben wir de Weck am Telefon erreicht. Dort arbeitet er am renommierten Massachusetts Institute of Technology als Professor für Aviatik und Raumfahrttechnologie.

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Olivier L. de Weck ist Professor für Aviatik und Raumfahrttechnologie am Massachusetts Institute of Technology in Boston. Zudem arbeitet er auch für die Nasa. Bild: zvg az

Herr de Weck, für Ihre Tätigkeit als Forscher reisen Sie um die ganze Welt. Wie oft fliegen Sie?
Olivier L. de Weck:
Ein- bis zweimal pro Woche. Ich besuche die verschiedenen Standorte von Airbus in Europa, Nordamerika und in China – und bin immer wieder in Boston, wo meine Familie lebt. Als Pilot sitze ich leider kaum mehr im Cockpit. Für nächstes Jahr habe ich mir aber vorgenommen, öfters selber zu fliegen.

Das ist ganz schön viel. Haben Sie kein schlechtes Gewissen wegen der CO2-Bilanz?
Ja und nein. Klar, ein Langstreckenflug produziert einiges an klimaschädlichem CO2. Andererseits verursacht der Flugverkehr nur zwei Prozent der globalen Emission. Waldbrände sind für etwa 20 Prozent verantwortlich. Die Reisen, die ich unternehme, sind ja nicht einfach zur persönlichen Belustigung, sondern dienen letztlich einem übergeordneten Ziel: Als Forscher und Ingenieur will ich dazu beitragen, neue Technologien zu entwickeln, welche die Welt verbessern – dazu gehört auch, die Emissionen zu verringern.

Nervt Sie das viele Fliegen?
Nein, ich fliege auch als Passagier sehr gern. Und komme dabei oft auf gute Ideen. Ich finde es immer noch faszinierend, dass man in zwölf Stunden auf der anderen Seite unseres Planeten ist – vor nicht allzu langer Zeit dauerte eine solche Reise noch mehrere Monate. Der Sicherheitscheck am Flughafen und die Verspätungen sind aber natürlich die unangenehmen Seiten.

Viele Passagiere nerven sich über die engen Platzverhältnisse. Sie auch?
Kommt immer drauf an, neben wem man sitzt. (lacht) Und mit welchem Flugzeug man reist. Die Sitze von Airbus sind mindestens einen Zoll breiter als jene der Konkurrenz. Wichtig ist aber natürlich auch der Abstand der Sitzreihen. Dieser bestimmt allerdings nicht der Flugzeugbauer, sondern die Airline. Airbus gibt aber eine Maximallast vor, die nicht überschritten werden darf.

Es kann also nicht noch enger werden? Oder kommen doch noch die Stehplätze?
Einen solchen Vorschlag gab es tatsächlich vor nicht allzu langer Zeit von Ryanair. Das würden wir aber nicht unterstützen. Einen gewissen Komfort braucht es selbst auf Kurzstreckenflügen.

Die Zukunft der Mobilität im Strassenverkehr soll elektrisch sein. Wie sieht es in der Luft aus?
Kleine elektrische Flugzeuge sind bereits auf dem Markt. Sie können aber kaum länger als eine Stunde in der Luft bleiben und nur einen oder zwei Passagiere transportieren. Auch wenn sich die Batterietechnologie verbessern wird, so werden sich grosse Flugzeuge nie rein elektrisch antreiben lassen. Der Grund liegt in der Physik: Da Kerosin verbrennt, nimmt das Gewicht des Flugzeugs während der Reise ab. Je länger der Flug dauert, desto weniger Energie wird für die Fortbewegung benötigt. Dieser Effekt kann beim elektrischen Antrieb nicht genutzt werden. Die Batterie wiegt immer gleich viel, egal ob sie voll oder leer ist.

Forscher finden unterirdischen See auf dem Mars:

Video: srf

Fliegen wird also nie grün?
Das kann man so nicht sagen. Eine vielversprechende Alternative zum Kerosin ist Wasserstoff, da hier bei der Verbrennung kein umweltschädliches CO2 entsteht. Doch auch hier gibt es Herausforderungen: Wasserstoff in einem Tank zu speichern ist kompliziert. Ausserdem sind die heutigen Brennstoffzellen recht ineffizient – etwa 50 Prozent der Energie gehen in Wärmeenergie verloren. Es ist noch viel Entwicklungsarbeit nötig.

Werden Flugzeuge bald autonom fliegen?
Darauf hin arbeiten wir. Vor 50 Jahren waren neben den beiden Piloten noch ein Navigator und ein Bordingenieur im Cockpit, deren Aufgaben wurden stufenweise automatisiert. Anfangs kam es zu einem Protest seitens des Flugpersonals. Heute vermisst sie niemand mehr. Die Aufgaben der Piloten lassen sich in Zukunft auch weitgehend automatisieren. Da aber in der Fliegerei die Sicherheitsstandards sehr hoch sind, wird das erst passieren, wenn man auf alle Eventualitäten technisch reagieren kann.

Aber werden die Passagiere dafür bereit sein?
In Zukunft schon. Unsere Umfragen zeigen, dass zwar ältere Menschen eher nicht in ein Flugzeug einsteigen würden, in dem kein oder nur ein Pilot im Cockpit sitzt. Bei den Millennials ist es tendenziell aber umgekehrt, sie würden eher einsteigen, wenn kein menschlicher Pilot, dafür aber die neuste Technologie an Bord ist. Es ist also bloss eine Frage der Zeit.

Die Weihnachtslichter strahlen bis ins All:

Wie wird sich die Fliegerei sonst noch verändern?
Ein grosses Thema sind bemannte Drohnen. Airbus verfolgt hier gleich mehrere Ansätze. Das Lufttaxi Vahana beispielsweise hat seinen ersten Flug schon hinter sich. Es gleicht einem Hubschrauber mit Flügeln, wird aber von acht Elektromotoren angetrieben und fliegt autonom. Das Modell City Airbus testen wir noch dieses Jahr. Es sieht eher wie eine grosse Drohne aus und hebt mit vier Rotoren ab. Solche Lufttaxis sollen in Zukunft Personen in Städten transportieren.

«Stehplätze in Flugzeugen würden wir nicht unterstützen.»

Eine Art Uber für die Luft?
Genau. Künftig wird man ein Lufttaxi per App zu sich rufen können. Vielleicht nicht gerade an allen Strassenecken, sondern an speziell zertifizierten Start- und Landepunkten. Für lange Strecken, auf denen man im Auto häufig im Stau steht und 60 bis 90 Minuten braucht, benötigt man im Flugtaxi vielleicht acht bis zehn Minuten. Diese Flugtaxis werden im grossen Stil eingesetzt werden.

Auch Uber und eine Reihe von Start-ups forschen an solchen Lufttaxis.
Wir sind uns sehr bewusst, wer unsere Konkurrenz ist. Unser Vorteil ist, dass wir eine langjährige Erfahrung im Bau von fliegenden Vehikeln haben und sehr viel Wert auf die Sicherheit legen. Wir erwarten, dass zukünftig solche Lufttaxis Hunderte oder sogar Tausende von Flügen in einer einzigen Stadt pro Tag ausführen werden. Das bedeutet, dass die Flugsicherheit der wichtigste Faktor ist. Viele der jetzigen Firmen werden vermutlich nicht in der Lage sein, ihre Produkte auf einem solch hohen Standard zertifizieren zu lassen. Gleichzeitig wissen wir natürlich, dass es mit dem Fluggerät alleine noch nicht getan ist. Es braucht eine Infrastruktur, automatisierte Flugsteuerung und ein sicheres Netz, über das die Flugobjekte kommunizieren können.

«InSight»-Lander der Nasa zum Mars gestartet:

Video: srf

In den Städten stören sich die Menschen bereits am Verkehr auf den Strassen. Akzeptieren sie wirklich noch zusätzlichen Verkehr in der Luft?
Ein Problem ist der Fluglärm – gerade in der Schweiz sind wir hier sehr sensibel. Diese Lufttaxis werden aber viel leiser sein als derzeitige Helikopter.

Wäre es nicht sinnvoller, den Verkehr unter die Erde statt in die Luft zu verlagern?
Unter der Erde sind die Infrastrukturkosten gewaltig, und das Tunnelnetzwerk ist nicht sehr flexibel. Lufttaxis werden den Verkehr auf und unter den Strassen nicht ersetzen, sondern ergänzen.

Wie lang wird es noch dauern, bis wir uns überlegen, ob wir ein Taxi oder eine Drohne bestellen wollen, wenn wir im Flughafen einer Metropole gelandet sind?
In drei bis fünf Jahren werden wohl die ersten elektrifizierten Lufttaxis unterwegs sein – vielleicht aus Sicherheitsgründen noch mit einem Piloten, der im Notfall eingreifen könnte. Bis der Markt voll entwickelt ist, wird es aber zwanzig bis dreissig Jahre dauern.

All diese elektrischen Flugobjekte brauchen viel Energie. Umweltfreundlich ist das aber nur, wenn wir den Strom mit erneuerbaren Energieträgern erzeugen. Geht das überhaupt?
Ja, das geht. Man kann das durchrechnen. Wir müssen aber intensiv in Solar-, Wind- und Wasserkraft investieren.

Ein lang gehegter Traum sind fliegende Autos. Wird auch diese Vision aus der Science-Fiction wahr?
Es gibt schon erste Vehikel, die in der Luft und auf der Strasse zugelassen sind. Ich glaube aber, das wird immer ein Nischenmarkt bleiben. Man muss hier sehr grosse Kompromisse im Design eingehen. Ein fliegendes Auto ist immer weniger effizient als ein Flugzeug. Auf der Strasse hingegen stören Flügel und Rotoren nur. Grösseres Potenzial sehe ich für unser «Pop.Up»- Konzept.

Wie funktioniert das?
Wir entwickeln ein Flugmodul, das sich an ein herkömmliches Auto am Dach andocken kann. Steckt man im Stau, kann man über eine App das Modul anfordern. Dieses besteht aus vier Rotoren und findet selbstständig den Weg zum Wagen, an dem es sich anhaftet und einen so aus der Verkehrskolonne rettet. So soll das zumindest in Zukunft klappen.

Sie forschen nicht nur zur Aviatik, sondern auch zur Raumfahrt. Derzeit erleben wir eine Privatisierung im Weltall. Private Firmen wie SpaceX von Elon Musk oder Blue Origin von Jeff Bezos übernehmen Transportflüge in den Weltraum. Eine gute Entwicklung?
Ja. Vor allem dank der wiederverwertbaren Falcon-9-Rakete von SpaceX konnten die Startkosten um das Vierfache reduziert werden. Dadurch wird eine Wirtschaft im Weltall mit Tourismus und dem Abbau von wichtigen Materialien auf Himmelskörpern möglich. Gleichzeitig erlaubt diese Privatisierung der Nasa und anderen Länderorganisationen wie der ESA, sich auf wissenschaftliche Missionen im äusseren Sonnensystem zu konzentrieren.

epa04423619 A handout picture made available by the Indian Space Research Organisation (ISRO) on 29 September 2014 of regional dust storm activities over Northern Hemisphere of Mars - captured by Mars Color Camera on-board Mars Orbiter Spacecraft from altitude of 74,500 km on 28 September 2014. India placed a spacecraft into orbit around Mars, the first Asian nation to join an elite club of explorers to the Red Planet on 24 September. ISRO confirmed the successful completion of the Mangalyaan probe's voyage to Mars, after a final 'braking' man oeuvre allowed it to be captured by the planet's gravitational pull. The insertion of the Mangalyaan craft into orbit means India joins the United States, Europe and former Soviet Union in undertaking successful missions to Mars.  EPA/ISRO / HANDOUT  HANDOUT EDITORIAL USE ONLY/NO SALES

Bild: EPA/ISRO

Das grosse Ziel ist der Mars. Wer wird zuerst dort sein, eine staatliche Organisation wie die Nasa oder eine private wie SpaceX?
Gute Frage. Viele glauben, dass SpaceX von Elon Musk zuerst einen Menschen auf den Mars bringen wird. Andere trauen das eher Jeff Bezos mit Blue Origin zu – schliesslich fehlt es dem Amazon-Gründer nicht an Geld. Kein Mensch ist reicher als er. Ich denke aber, dass das Unterfangen so schwierig ist, dass es nur als internationale Kooperation zwischen staatlichen und privaten Unternehmen möglich sein wird.

Sollen wir direkt den Mars anpeilen oder nach rund 50 Jahren zuerst wieder zurück auf den Mond?
Hier scheiden sich die Geister. Die einen finden, dass wir nun alle Kräfte auf den Mars richten sollen, da wir ja schon auf dem Mond waren. Andere plädieren dafür, möglichst bald wieder Menschen auf den Mond zu bringen – schliesslich ist der Erdtrabant in wenigen Tagen erreichbar, und man kann von einer solchen Mission viel lernen für einen späteren Flug auf den Mars. Die ESA, aber auch die Nasa sind derzeit eher wieder auf den Mond ausgerichtet. Das Problem liegt meiner Meinung nach darin, dass es an einer stabilen Strategie fehlt. Zuerst auf den Mond oder direkt auf den Mars – beides ist möglich, aber es braucht einen langfristigen Plan, an dem man festhält.

IXV – die wiederverwendbare Raumfähre der ESA:

Apropos Mond: Elon Musk hat kürzlich vorgeschlagen, dass die Schwerindustrie auf den Mond ausgelagert werden soll, um die Erde zu schonen. Eine gute Idee?
Da bin ich eher skeptisch. Denn es sind längst nicht alle Rohstoffe, die dazu gebraucht würden, auf dem Mond vorhanden. Der Energiebedarf, um diese da hochzubringen, wäre gigantisch. Mal abgesehen von den immensen Kosten, ist es auch sehr fraglich, ob das ökologisch Sinn macht.

Eine andere Vision ist die Kolonialisierung des Mars. Wie stehen Sie dazu?
Das muss unbedingt unser langfristiges Ziel sein. Wenn wir wollen, dass die Menschheit über Millionen Jahre überlebt, können wir nicht nur auf einem einzigen Planeten wohnhaft bleiben. Ein Standort auf einem zweiten Himmelskörper ist eine Art Lebensversicherung für unsere Spezies – gegen globale Katastrophen wie Kollisionen mit Asteroiden, tödliche Viren oder Ereignisse, die wir noch nicht vorhersehen können.

Persönlich

Mann der Lüfte

Olivier L. de Weck ist in Freiburg aufgewachsen und wollte Militärpilot werden. Da seine Augen zu schlecht waren, musste er diesen Traum begraben und wurde deshalb Flugzeugmechaniker in der Schweizer Luftwaffe. Er studierte an der ETH Zürich Ingenieurwissenschaften und unterstützte später die Schweizer Luftwaffe bei ihrem F/A-18-Programm. Heute ist er Professor für Aviatik und Raumfahrttechnologie am Massachusetts Institute of Technology in Boston. Ausserdem ist er beim europäischen Flugzeughersteller Airbus für die langfristige Technologieplanung zuständig. Der 50-Jährige ist Vater von zwei Kindern und lebt mit seiner Familie in Boston.

Aber ist es denn überhaupt möglich, auf dem Mars zu leben?
Es gibt kein Gesetz der Physik, das dem widerspricht. Kürzlich konnte nachgewiesen werden, dass es unter der Marsoberfläche Wasser in flüssiger Form gibt. Ausserdem ist in der Marsatmosphäre ein geringer Anteil Sauerstoff in Form von Kohlendioxid vorhanden. Mit einem technischen Verfahren kann man den Sauerstoff gewinnen. Am MIT entwickeln wir ein Experiment für den Mars 2020 Rover, um dies in der Praxis nachzuweisen. Ausserdem ist Energie von der Sonne im Übermass vorhanden. Es wird möglich sein, alles, was der Mensch braucht, auf dem Mars zu erzeugen.

«Eine Kolonie auf dem Mars ist die Lebensversicherung für die Menschheit.»

Dennoch ist der Planet sehr unwirtlich, karger als die Wüste. Will da wirklich jemand leben?
Ich stelle es mir auf dem Mars sehr schön vor. Es gibt da spektakuläre Canyons und imposante Krater. Ich bin mir sicher, dass sich da mal ein Teil der Menschen heimisch fühlen wird.

Und nach dem Mars? Irgendwann wird unsere Sonne verglühen – und wir müssen in ein anderes Sonnensystem aufbrechen.
Das ist richtig. Der nächstgelegene Stern, Alpha Centauri, ist rund vier Lichtjahre entfernt. Mit der heutigen Antriebstechnologie ist dies natürlich nicht zu schaffen. Doch ich denke, dass es uns einmal gelingen wird, Raumschiffe zu bauen, die mit rund fünf Prozent der Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein werden. Dann würde ein Flug bis nach Alpha Centauri 80 Jahre dauern und läge also im Bereich des Möglichen.

epa07034366 A model of the Basilica is displayed during the presentation of the evolution of the works at the Sagrada Familia Basilica in Barcelona, northeastern Spain, 20 September 2018. The architect director Jordi Fauli has announced during the event that the construction of the six central towers of the Sagrada Familia is expected to be completed in 2022. With nine years left for the expected end of Antonio Gaudi's temple in 2026, Fauli said that the eighteen towers of the basilica will offer an extraordinary and different view depending on the hour of the day and angle of vision, once completed.  EPA/MARTA PEREZ

Die Kathedrale in Barcelona soll 2026 fertiggestellt werden. Bild: EPA/EFE

Ein ganzes Menschenleben also.
Ja, es geht hier um eine generationenübergreifende Mission, um eine Art Sagrada Familia des Weltalls. Der Bau der Kathedrale in Barcelona wurde 1882 begonnen und soll 2026 fertiggestellt sein. Ich finde es faszinierend, dass wir Menschen über unseren eigenen Horizont blicken können und Dinge in Angriff nehmen, die unser Leben überdauern, aber für die Menschheit wichtig sind. Wir sollten Kathedralen des Weltalls bauen. (aargauerzeitung.ch)

So nah waren wir der Sonne noch nie:

Video: srf/SDA SRF

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