Het transport van de toekomst: elektrisch vliegen

Bewuste reizigers willen graag duurzamer reizen, en de luchtvaart is de moeilijkst te verduurzamen sector van allemaal. Toch werken vele ondernemers hard aan oplossingen: van duurzame brandstof tot elektrische vliegtuigen. Maar is het haalbaar in de praktijk en hoe ziet een duurzame toekomst van de luchtvaart eruit?

Fotograaf:Electron

Sinds Greta is opgestaan, is vliegschaamte een ding geworden. De wereld zit met de handen in het haar om de klimaatdoelstellingen van Parijs te halen en in 2050 geen fossiele brandstof meer te gebruiken. En de luchtvaart speelt daar een belangrijke rol in. Wanneer we zo door blijven gaan kan het aandeel van deze sector in de wereldwijde CO2-uitstoot stijgen van 2% tot 20%*.

Toch is reizen met het vliegtuig onmogelijk weg te denken uit deze geglobaliseerde wereld. Tal van onderzoekers en ondernemers zijn daarom al jarenlang bezig met oplossingen om vliegen te verduurzamen. Voorzichtig begonnen luchtvaartmaatschappijen met het gebruiken van biologische brandstof en onderzochten ze hoe ze synthetische kerosine kunnen fabriceren met gebruik van duurzame energiebronnen. Wij spraken verschillende experts uit de industrie over duurzamer vliegen in de toekomst. En zij waren het hierover eens: elektrisch vliegen gaat hier een zeer grote rol in spelen.

^{*IPCC, 2014: Climate Change 2014: Synthesis Report. Contribution of Working Groups I, II and III to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change}

Eerste elektrische vluchten met passagiers

Veel luchtvaartmaatschappijen zijn al druk bezig met duurzamer vliegen. Zo voegen KLM en Transavia sinds 2022 1% SAF toe aan de fossiele brandstof, een biologische brandstof die wordt gemaakt van biomassa of afvalstoffen. Daarnaast vervangen de airlines verouderde toestellen door nieuwere, zuinigere vliegtuigen. Transavia Ventures, het investeringsfonds van Transavia bekijkt en onderzoekt innovaties die de airline kunnen helpen verduurzamen. Nico Gielen, investment lead van Transavia Ventures, houdt zich daarom veel bezig met verduurzaming van de luchtvaartindustrie en ziet ook potentie in elektrisch vliegen. ‘Op dit moment zijn er nog geen geschikte elektrische vliegtuigen beschikbaar die wij op grote schaal kunnen inzetten,’ aldus Gielen. ‘Wel zijn er veel interessante ontwikkelingen gaande op gebied van elektrisch vliegen, die wij op de voet volgen.’

^{Foto: Nico Gielen / Transavia Ventures}

In Nederland zijn verschillende startups opgestaan om de schouders onder de toekomst van de luchtvaart te zetten. Zo werkt ontwerper Josef Mouris van ELECTRON aviation met zijn partner Marc Henry de Jong aan een elektrisch vliegtuig dat twee keer zo lang in de lucht blijft als de Pipistrel – het huidige, meest bekende model – terwijl het half zoveel energie verbruikt. ‘Binnen 2,5 uur kan je zo alle bestemmingen in een straal van 750 kilometer bereiken, wat vaak sneller is dan met de trein,’ aldus de ontwerper.

Naar verwachting kunnen de eerste passagiers in 2026 plaatsnemen in de elektrische voertuigen van de startup. Hun zogenaamde luchtvaarttaxi’s vliegen dan geheel emissievrij met vier passagiers van Groningen Airport Eelde op verschillende Europese steden. Binnen Nederland zou er in 2026 al met 9 passagiers elektrisch gevlogen kunnen worden, volgens een studie in opdracht van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, die onlangs aan de Tweede Kamer is aangeboden.

De Nederlandse startup Venturi heeft grotere plannen. Samen met meerdere Europese bedrijven bouwen zij aan een super stille elektrische 44-zitter, die ruim 550 kilometer kan vliegen in slechts anderhalf uur tijd. Het toestel laadt op in 35 minuten. Joost Dieben, co-fouder van Venturi, vertelt dat ze verwachten begin 2029 hun eerste gecertificeerde Echelon 01 af te hebben. ‘Dit betekent dat ons prototype is goedgekeurd tegen alle luchtwaardigheidseisen. We hopen datzelfde jaar al enkele Echelon 01-vliegtuigen af te leveren, waarna we geleidelijk de productie kunnen vergroten.’

^{Foto: Elektrisch vliegtuig Venturi}

De eerste hub van elektrische vliegtuigen, bevindt zich op het Gelderse vliegveld Teuge. Daar komen de startups samen om kennis en middelen uit te wisselen. De een houdt zich bezig met het ontwerpen van vliegtuigen, de ander met het ontwikkelen van batterijen of het verzorgen van vlieglessen in elektrische vliegtuigen. Zo vliegt E-flight sinds vorig voorjaar met twee kleine lesvliegtuigen boven Nederland. ‘Momenteel kunnen de vliegtuigen niet meer dan 175 kilo gemeenschappelijk gewicht aan, daarom zijn onze piloten altijd heel licht,’ lacht Merlijn van Vliet.

Verandering op komst: de ontwikkeling van de batterij

Van Vliet verwacht echter dat daar snel verandering in komt. ‘De ontwikkeling van de batterijen gaat razendsnel, vooral omdat de auto-industrie ons al is voorgegaan.’ Dat beaamt ook hoogleraar high tech-systemen Maarten Steinbuch, gespecialiseerd in elektrische voertuigen. ‘De huidige vliegtuigen zijn nog niet optimaal, omdat vooral bestaande modellen worden gebruikt om de batterijen in te plaatsen. Zodra er modellen gebouwd worden die specifiek gebouwd zijn om op batterijen te vliegen, kan het zomaar ineens heel snel gaan,’ vertelt hij in een podcast. Vliegtuigontwerper Mouris is het daarmee eens: ‘Het gaat hoe dan ook gebeuren. Als nood aan de man is, is veel mogelijk.’

‘ Nu vliegen we met grote vliegtuigen naar een beperkt aantal luchthavens,’ legt Mouris uit. ‘Dat komt omdat het onderhouden van de aandrijving van een straalmotor enorm duur is, daarom is het veel interessanter om met 200 man in zo’n vliegtuig te zitten. Het onderhoud van een elektromotor is echter een stuk goedkoper. Omdat hij niet warm wordt, slijt hij bijna niet. Enkel de batterijen moeten om de drie jaar vervangen worden. Ook dat wordt steeds goedkoper. Hoe meer batterijen er zijn, hoe meer we kunnen recyclen, zodat nieuwe materialen niet uit de grond gehaald hoeven te worden,’ legt hij uit.

Opladen van elektrisch vliegtuig aan de grond ^{Foto: opladen elektrisch vliegtuig}

Toepasbaarheid op langeafstandsvluchten

Elektrische vliegtuigen die de oceaan over kunnen steken, zijn er voorlopig niet. Dat komt door de dichtheid van de energie. Een liter kerosine of benzine geeft heel veel energie, dezelfde hoeveelheid in batterijen is tien keer zo groot en zwaar. Hoe groter de batterij, hoe zwaarder het is om op te stijgen. Dat wordt dus ingewikkeld over lange afstanden. Toch is het volgens vliegtuigontwerper Mouris theoretisch gezien mogelijk om een batterij te bouwen waarmee je de halve wereld rond kan vliegen. Alleen wordt het nog even wachten tot we zelf ook in dat vliegtuig passen.

Voor lange afstanden zit de oplossing volgens de experts in synthetische kerosine, die gemaakt kan worden door gebruik te maken van duurzame energiebronnen zoals zon en wind. Hierover schreef Steinbuch een artikel in het Financieel Dagblad. Voor middellange afstanden kunnen we gebruik maken van waterstof. ‘Maar de waterstofindustrie zorgt nu al voor evenveel emissies als de luchtvaartindustrie,’ aldus Mouris. ‘Dus dat is geen optimale oplossing.’ Steinbuch gelooft dat de nood aan waterstof zal verdwijnen naarmate batterijen beter worden en elektrische vliegtuigen verder kunnen vliegen. Dan zal kunstkerosine enkel nodig zijn voor overzeese vluchten.

Voor verduurzaming van de commerciële luchtvaart moet dus ingezet worden op verschillende oplossingen. Bijvoorbeeld duurzame brandstof voor langeafstandsvluchten, waarna passagiers overstappen op kortere elektrische lijndiensten. Zo toont de eerdergenoemde studie in opdracht van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat aan hoe het commerciële luchtvaartverkeer tussen de ABC-eilanden stapsgewijs zou kunnen worden omgezet in elektrische lijnvluchten. In 2026 zouden de eerste vluchten op kunnen stijgen, om vervolgens in 2030 50% en 2035 100% van de vluchten elektrisch uit te kunnen voeren.

Ook in het Middellandse Zeegebied zouden dergelijke elektrische lijnvluchten kunnen worden ingezet om tussen eilanden te reizen. Bijvoorbeeld in Griekenland, waarbij elektrische vliegtuigen vanuit Athene naar de verschillende eilanden kunnen vliegen. Nico Gielen van Transavia: ‘Dan verlaagt de totale emissie, omdat één vol vliegtuig op kerosine met SAF naar Athene gaat, en het laatste deel van de reis gaat emissievrij in een elektrisch vliegtuig naar een van de vele eilanden.’

^{Foto: overzeese vlucht Electron}

Waar staan we binnen 10 tot 30 jaar

Binnen tien jaar heb je de eerste elektrische 19-zitters voor wat langere afstanden en 40-zitters voor de kortere afstanden, voorspelt Maarten Steinbuch. Hij verwacht dat in 2026 al de eerste 19-zitters van internationale vliegtuigontwikkelaars naar Londen vliegen. ‘Met de batterijtechnologie van 2030 kunnen we met hetzelfde vliegtuig naar Dublin en verder,’ voegt hij toe. Ook Mouris is hoopvol. Fantaserend over de toekomst van zijn dochters, die vier en zes jaar oud zijn, is hij berekend positief. ‘Zij zullen geen rijbewijs meer moeten halen. Tegen die tijd zijn alle auto’s zelfsturend en elektrisch. Met het vliegtuig vliegen we in 2050 zeker tot 1.500 kilometer elektrisch.’

Daar ziet Gielen dan ook de grootste winst van elektrisch vliegen voor een airline zoals Transavia. ‘Het merendeel van onze vluchten gaat naar de Middellandse Zee-regio. Zodra elektrische vliegtuigen meer dan 1.000 kilometer kunnen vliegen kun je met één keer bijladen onderweg – wat ongeveer een uur zal duren – een groot deel van dit gebied vliegend bereiken met minimale uitstoot van CO2 en nauwelijks geluidsoverlast. Interessant is natuurlijk of de passagiers die extra reistijd ervoor over hebben om duurzaam op vakantie te kunnen gaan. De ervaringen met de elektrische auto’s stemt ons daarbij positief.’

^{Foto: Electron vliegtuig aan de grond}

Mouris gelooft dat elektrische vliegtuigen in de toekomst op grote schaal in te zetten zullen zijn. In 2026 komen zijn eerste elektrische vliegtuigen in gebruik. ‘Die kan je dan boeken via je telefoon, net als een Uber-auto. Je kan zelf naar de luchthaven rijden of opgepikt worden door een elektrische auto of e-bus. Door het inzetten van regionale vliegvelden, is er altijd wel een luchthaven in de buurt. Zo zijn er in Europa meer dan 2.400 regionale vliegvelden die met elektrische vliegtuigen met elkaar in verbinding komen te staan. En binnen een kwartier ben je aan boord,’ aldus Mouris.

Ook Gielen onderschrijft deze conclusie: ‘Wij kijken met een open blik naar alle mogelijke toekomstige scenario’s, en het gebruik van elektrische vliegtuigen via het enorme netwerk van regionale vliegvelden in Europa helpt ook om de milieudruk rondom de grotere vliegvelden te verminderen.’ Uiteindelijk zullen, zoals Steinbuch zegt, dan alle regionale vluchten elektrisch worden uitgevoerd zodat de duurdere synthetische kerosine ingezet kan worden voor de langere intercontinentale vluchten.

'Interairen' in plaats van interrailen

‘Belangrijkste obstakel bij de introductie van nieuwe elektrische vliegtuigen is de lange tijd die het duurt om nieuwe type vliegtuigen te certificeren,’ aldus Gielen. ‘Dit kan wel tot tien jaar oplopen. Aan de ene kant logisch, want veiligheid staat natuurlijk voorop, en dat heeft ertoe geleid dat vliegen al jarenlang de meest veilige vorm van reizen is. Maar door de huidige klimaatcrisis wordt er nu wel snelle actie verwacht.’ Om duurzaam te kunnen blijven reizen, waarbij innovaties zoals elektrisch vliegen essentieel zijn, is het dus zaak dat er alles aan gedaan wordt om deze nieuwe vliegtuigen veilig maar wel sneller te gaan certificeren, zodat deze op korte termijn ingezet kunnen worden.

De tijd zal moeten leren of passagiers de wat langere reistijd zullen accepteren in ruil voor een duurzame reis. In ieder geval kunnen reizigers met vliegschaamte dan weer met een gerust hart het vliegtuig pakken. En misschien ontstaan er wel nieuwe vormen van reizen. Dan kun je ‘interairen’ via een Europees netwerk van regionale vliegvelden, in plaats van interrailen per trein. Hoe cool zou dat zijn!

Take off van Electron vliegtuig
^{Foto: Take off Electron}