Wenn wir ein Flugzeug durch die Lüfte gleiten sehen, denken wir selten an die komplexe chemische Harmonie, die diesen Flug möglich macht. Fliegen ist ein Zusammenspiel zwischen menschlicher Kreativität und Wissenschaft, und im Herzen dieses Luftspiels steckt die Chemie – alles in perfektem Gleichgewicht.
Von der Zusammensetzung von Treibstoffen über die Beschaffenheit von Materialien bis hin zur Sicherheit der Passagiere – die Chemie ist das Fundament aller Erkenntnisse, die das Fliegen ermöglichen, und Teil der Disziplinen, die die Luftfahrtindustrie vorantreiben.
Der Luftverkehr wäre ohne die Einbeziehung der Chemie in zahlreichen Bereichen, die diesen überhaupt erst möglich machen, nicht zu verstehen: Materialien, Treibstoffe, Schutz, Gase usw.
Sehen wir uns einige Beispiele dafür an, wie wir beim Fliegen mit der Chemie interagieren:
Treibstoffe, die Energie für den Flug
Wenn ein Flugzeug abhebt, ist Kerosin derzeit die Hauptenergiequelle für den Antrieb des Flugzeugs. Dieses Kohlenwasserstoffgemisch ist die Energiequelle für die Düsentriebwerke. Auf einer Flugstrecke von 100 Kilometern verbraucht ein Verkehrsflugzeug etwa 76 Liter Kerosin. Chemie ist der Ausgangspunkt für eine Optimierung der Zusammensetzung dieses Treibstoffs und damit für seine Effizienz. Es ist daher von entscheidender Bedeutung, die Zusammensetzung dieser Energiequelle für maximale Leistung anzupassen.
Biokraftstoffe für die Luftfahrt, ein Weg in eine nachhaltigere Zukunft
Nachhaltiges Fliegen ohne Netto-Emissionen ist das Ziel, das die Luftfahrt im Rahmen einer kollektiven Verpflichtung für das Jahr 2050 anstrebt. Biokraftstoffe für die Luftfahrt sind das Ergebnis der Chemie, die Energie aus erneuerbaren Quellen wie Pflanzenölen und tierischen Fetten gewinnt. Auf einigen Flügen werden bereits Mischungen aus Biokraftstoffen und herkömmlichem Kerosin eingesetzt, die den CO2-Fußabdruck verringern und den Weg in eine grünere Zukunft weisen.
Die Chemie ist der Ursprung der Entwicklung von SAF (Sustainable Aviation Fuel), d. h. der verschiedenen Arten von Kraftstoffen, die bestimmte gesellschaftliche, wirtschaftliche und ökologische Kriterien und Anforderungen erfüllen müssen, um die Auswirkungen der Luftfahrt auf die Atmosphäre zu verringern. SAF wird aus Biomasse hergestellt, die durch einen Prozess namens Hydrodeoxygenierung aufbereitet wird, bei dem Sauerstoff, Schwefel und Stickstoff aus diesen erneuerbaren Rohstoffen entfernt werden. SAF kann die CO2-Emissionen im Vergleich zu fossilen Brennstoffen um 80 % reduzieren.
Sowohl aus Biomasse gewonnenes SAF als auch fortschrittliche Biokraftstoffe aus Abfällen sind in der Liste der nachhaltigen Kraftstoffe in der europäischen Richtlinie für erneuerbare Energien enthalten. Die Chemie spielt auch hier eine Rolle.
Grüner Wasserstoff – saubere Energie
An der Spitze der Innovation steht der grüne Wasserstoff, ein chemisches Element, das das Potenzial hat, die Luftfahrt zu revolutionieren. Grüner Wasserstoff wird durch Elektrolyse von Wasser mit erneuerbarer Energie hergestellt und kann als umweltfreundlicher Treibstoff in Flugzeugen verwendet werden. Dieser Durchbruch auf dem Gebiet der Chemie öffnet die Tür zum CO2-freien Fliegen und weist einen zwar noch ungewissen, aber durchaus möglichen neuen Weg.
Die neuen Materialien: Leicht und Widerstandsfähig
Die Struktur eines Flugzeugs ist ein Balanceakt zwischen Robustheit und Gewicht. Hier kommen kohlenstofffaserverstärkte Polymere und damit die Chemie ins Spiel. Diese Verbundwerkstoffe sind außergewöhnlich leicht und stabil. Durch diese Kombination können Flugzeuge effizienter fliegen, was sich in erster Linie auf den Treibstoffverbrauch und geringere Emissionen in die Atmosphäre auswirkt und gleichzeitig die Sicherheit der Passagiere gewährleistet.
Flammschutzmittel und ihre Rolle im Brandschutz
Sicherheit hat in der Luftfahrt oberste Priorität und die Chemie spielt dabei eine Schlüsselrolle. Flammschutzmittel sind chemische Verbindungen, die auf Materialien für die Innenausstattung von Flugzeugen aufgetragen werden. Diese Verbindungen verhindern die schnelle Ausbreitung von Feuer und schützen die Passagiere im Falle eines unerwarteten Brandes. Die Chemie hinter diesen Flammschutzmitteln ist eine geräuschlose Garantie für Sicherheit in der Luft.
Innenmaterialien und Luftfilterung
Auch das Passagiererlebnis entgeht dem Einfluss chemischer Substanzen nicht. Die Materialien für die Innenausstattung von Flugzeugen, von den Sitzen bis zur Verkleidung, werden sorgfältig ausgewählt, um Komfort und Sicherheit zu gewährleisten. Außerdem steckt hinter den Filtersystemen für die Kabinenluft Chemie, die für eine gesunde und schadstofffreie Umgebung während des Fluges sorgt.
Die persönliche Note der Chemie an Bord des Flugzeugs
Die Chemie spielt in vielen unvermuteten Bereichen eines Fluges eine entscheidende Rolle, dabei bleibt sie unbemerkt. Sie ist in den Konservierungsstoffen der Lebensmittel, die wir im Flugzeug essen, in den Getränken, in den warmen Feuchttüchern, die wir vor dem Flug bekommen, in den Duftspendern in den Toiletten, in den Inhaltsstoffen von Feuerlöschern oder in der Mischung, die wir einatmen würden, falls wir eine Maske benötigen. Chemie steckt in jedem Winkel eines Flugzeugs.
Handfestere Beispiele für das Vorkommen von Chemie in Flugzeugen finden sich im Kunststoff des Flugzeugrumpfs, im Teppichboden, auf dem wir laufen, in der Polsterung der Sitze, im Glas und in den Metallen, aus denen die Bildschirme oder Fernsehgeräte im Flugzeug bestehen. Wenn Sie das nächste Mal Ihr Mobiltelefon oder Ihren Laptop in die Hand nehmen, vergleichen Sie sie mit denen im Flugzeug – sie sind nicht genau gleich, nicht wahr?
Die Chemie ist eine Wissenschaft, die untrennbar mit unserem täglichen Leben verbunden ist, von den Lebensmitteln, die wir zu uns nehmen, über Gegenstände, die wir benutzen, bis hin zu komplexeren Systemen wie Fahrzeugen mit Verbrennungsmotor, Elektrofahrzeugen und, wie wir gesehen haben, den Flugzeugen, die wir an einem schönen Herbstabend am Himmel fliegen sehen. Jedes Mal, wenn wir in einem Flugzeug sitzen, tauchen wir in eine Welt ein, in der die Chemie jede Komponente und jedes Erlebnis bestimmt. Von den Treibstoffen, die das Fliegen ermöglichen, über die Materialien, aus denen die Flugzeuge bestehen, bis hin zu den Sicherheitsvorkehrungen, die die Passagiere schützen, ist Chemie ein entscheidendes Element der Luftfahrt.
Während wir uns auf eine Zukunft hinbewegen, in der das Fliegen nachhaltiger und effizienter ist, wird die Chemie uns auch weiterhin mit unseren Hoffnungen und Träumen über die Wolken tragen und es uns ermöglichen, den Himmel sicher und zuverlässig zu entdecken.
