Schroders: Elektrisch vliegen - droom of werkelijkheid?

5 sep 2019

Elektrificatie van kleine vliegtuigen is een interessante ontwikkeling. Toch is het niet genoeg om de CO2-footprint van de luchtvaartsector te verlagen. Er is meer te verwachten van de doorontwikkeling van bestaande technologieën, zoals het energiezuinig maken van motoren, stelt Daniel McFetrich, Head of Global and International Equity Research bij Schroders.

Vliegreizen zijn populair, maar het is een thema bij de discussies over klimaatverandering. Het verlagen van de CO2-uitstoot in de luchtvaart is een belangrijke factor voor het bereiken van de klimaatdoelstellingen. Maar kerosine heeft een veel hogere energiedichtheid dan de modernste batterijen. McFetrich acht hybridisering van de luchtvaart waarschijnlijker dan de ontwikkeling van compleet elektrische vliegtuigen. Er is een grote efficiencyverbetering nodig in het brandstofverbruik in de luchtvaart om een hogere CO2-uitstoot te voorkomen. De ontwrichting die dit de komende tien jaar kan veroorzaken voor de infrastructuur van het korte afstand vliegtuigtransport kan aanzienlijk zijn. Kansen liggen er met name voor bedrijven die lichtgewicht materialen ontwikkelen en bedrijven die efficiënt brandstofverbruik bevorderen.

Wat is de CO2-uitstoot van vliegen?
De luchtvaartsector is verantwoordelijk voor 2,4% van de wereldwijde CO2-uitstoot. Dit lijkt niet veel, maar doordat die CO2-uitstoot hoog in de lucht plaatsvindt, is de impact op de klimaatverandering veel hoger. Ondertussen is het aantal gevlogen passagierskilometers met 41% gestegen in de afgelopen tien jaar.

Momenteel is er nog geen regulering voor het beperken van de CO2-uitstoot in de luchtvaart, maar de sector heeft zich wel vrijwillig gecommitteerd aan CO2-uitstoot doelstellingen. De IATA wil dat de CO2-uitstoot in 2050 50% lager ligt dan in 2005 en de Europese adviesraad voor luchtvaartonderzoek (ACARE) pleit voor een beperking met 75% in 2050 ten opzichte van het niveau in 2000. Is dat haalbaar, vraagt McFetrich zich af, en hoe?

Betere motoren en lichtgewicht materialen
De sector investeert met name in nieuwe generatie straalmotoren en de toepassing van lichtgewicht materialen voor motoren. Composieten maken nu al meer dan 50% van het gewicht van de meeste nieuwe vliegtuigen uit. In de jaren ’70 was dit niet meer dan 10%.

In de afgelopen 30 jaar bedraagt de brandstofbesparing gemiddeld 2,3% op jaarbasis. Nieuwe motoren zijn 15%-16% zuiniger en nieuwe materialen zorgen voor een reductie van de CO2-uitstoot met 25% ten opzichte van de vorige generatie vliegtuigen. Er zijn dan ook aanwijzingen dat het besparingspercentage van vliegtuigbrandstof de afgelopen twee tot drie jaar is versneld in vergelijking met de jaarlijkse 2,3%, aangezien nu nieuwe vliegtuigen met nieuwe energiezuinige motoren worden geleverd.

Hybride vliegtuigen
In de autosector zijn er grote stappen gezet in elektrisch vervoer. Ook in de luchtvaartsector zijn er ontwikkelingen met kleine elektrische vliegtuigen. De verwachting is dat voor 5-10 personen het mogelijk wordt om een afstand van 1000 kilometer elektrisch te vliegen. Maar commerciële elektrische toestellen is nog een stap te ver. McFetrich denkt dat hybridisering - net als bij auto’s - een goede oplossing is voor toestellen met 40-50 zitplaatsen. Dat kan een brandstofbesparing opleveren van 30%. Voor de grotere toestellen tot 100 stoelen verwacht Schroders hybridisering in de komende tien jaar.

Verfijning van bestaande techniek voor grotere vliegtuigen
Maar voor toestellen met meer dan 100 zitplaatsen is hybridisering nog niet mogelijk. De verbetering van de energiedichtheid van batterijen is gemiddeld 5-8% per jaar, dat levert pas echt geschikte batterijen op vanaf 2030. Regulering maakt het ook moeilijk. Er is nog geen regelgeving rond elektrische vliegtuigen. Veiligheids- en testnormen moeten worden ontwikkeld. Daarom denkt McFetrich dat er eerst gekozen wordt voor een doorontwikkeling van bestaande aandrijvingstechnieken. Er is zeker nog winst te behalen met de traditionele straalmotoren.

Andere manieren om CO2-uitstoot vliegverkeer te reduceren
Een andere manier om de CO2-uitstoot te verminderen is door gebruik te maken van lichtere materialen en composieten. Maar ook een efficiëntere luchtverkeersleiding kan volgens onderzoeken 5% tot 10% winst per vlucht opleveren. Een derde levensvatbare optie is de toepassing van CO2-neutrale biobrandstof, die 70% tot 90% minder vervuilend is.

Bestaande technologie efficiënter maken
De sleutel ziet McFetrich vooral op het gebied van zuiniger motoren door verbeteringen van bestaande technieken. Elektrische en hybride aandrijving zullen een kleine bijdrage kunnen leveren op de korte termijn, maar heeft zeker meer potentieel op de langere termijn. Voorlopig zijn er grote verbeteringen in brandstofefficiëntie nodig om de sector in staat te stellen agressieve CO2-reductiedoelstellingen te halen en deze kunnen volgens McFetrich worden gevonden in de verbetering van de bestaande, geavanceerde technologie.