Anders vliegen – innovatie in de luchtvaart

luchtvaartDe drukte op Schiphol en de belasting van Schiphol op de omgeving gaan hand in hand. De luchthaven en de luchtvaart vormen ook een onderdeel van onze vitale infrastructuur. Doorlopende groei van deze infrastructuren leidt tot steeds grotere problemen. Innovatie in de luchtvaart is noodzaak. 

De afgelopen jaren heeft de luchthaven (in handen van verschillende overheden) de bewuste keuze gemaakt om low cost carriers alle ruimte te geven. De huidige groei in passagiersstromen zijn volgens ING Economisch Bureau voor een belangrijk deel te verklaren door de toename van Europese vluchten door budgetmaatschappijen zoals Ryanair en Easyjet. Daarnaast doen ook home carriers zoals KLM (via eigen budgetdochters zoals Transavia) mee aan deze ‘race to the bottom’.

En tot slot is het een brede groep van consumenten die gretig gebruik maakt van de mogelijkheid om voor twee tot drie tientjes door Europa te vliegen. Toch wordt de maatschappelijk druk vooral bij vliegmaatschappijen en luchthavens gelegd. Vliegmaatschappijen zijn vervuilend en ze verduurzamen niet snel genoeg; luchthavens zijn platformen die alsmaar willen uitdijen in omgevingen waar de ruimte schaars is. Los van de vraag of in de huidige luchtvaart het groeiparadigma nog te handhaven is: de druk om te innoveren is groot.

luchtvaart

Laaghangend fruit: motoren en brandstof

Vliegtuigmotoren zijn in de afgelopen veertig jaar tijd al 75% stiller, 70% zuiniger en schoner geworden, aldus ICAO. Maar ander laaghangend fruit blijft lastig bereikbaar. Er wordt al jaren geëxperimenteerd met (bio)brandstof, dat de CO2-uitstoot met 80% verlaagt. Maar bij KLM is biofuel goed voor slechts 0,04 procent van het totale brandstofverbruik van KLM: het aanbod is niet groot genoeg en blijkbaar is opschalen van de productie niet interessant voor de langere termijn.

Internationale luchtvaart

Een van de meest hardnekkige problemen die relatief gemakkelijk op te lossen is, is de vorming van de Single European Sky (SES). Hierdoor kunnen vliegroutes aanzienlijk ingekort worden, kan in de luchtvaart meer gebruik worden gemaakt van glijpaden en kan de verkeersleiding aan efficiency winnen. Dat draagt allemaal bij aan minder lawaai rond luchthavens, meer kostenbesparing, een lager brandstofverbruik en tijdswinst. Over SES wordt al decennia lang gepraat, maar de vooruitgang is gering: de eigen politieke en economische belangen van Europese landen zijn te groot.

Een ander en vergelijkbaar hardnekkig probleem is de subsidies die overheden aan vliegmaatschappijen geven. In verschillende landen van Europa wordt geen accijns in rekening gebracht op brandstof en geen btw op tickets; relatief jonge en snelgroeiende maatschappijen uit het Midden-Oosten ontvangen ook overheidssubsidies. Hierdoor ontbreekt het aan een level playing field.

Transitie, net als energiesector en banken

Ondertussen blijft de druk om te besparen op kosten – een gevolg van de opkomst van nieuwe gesubsidieerde maatschappijen en van low cost carriers die ook op intercontinentale vluchten concurreren. Dat maakt het extra lastig om te investeren in innovaties, maar vanuit welbegrepen eigenbelang – de publieke opinie wordt steeds negatiever en dwingt verduurzaming van het businessmodel af – is dit onvermijdelijk. De luchtvaart is in in dit opzicht in een zelfde positie aan het komen als energiebedrijven (die nu met enige moeite weg bewegen van fossiel) en banken (die aan de slag moeten met legacy op het gebied van verdienmodellen, HR en IT). In alle drie de sectoren is sprake van een transitie, want zowel financieel als technologisch ligt er nog geen kant en klaar operating model.

Kosten besparen

Innovatie in de luchtvaart gaat over meer dan alleen motoren en brandstof. Met de opkomst van drones [link toii] neemt de kennis over onbemande luchtvaart toe, met name bij de klassieke marktleiders zoals Boeing en Airbus; IT wordt goedkoper en sneller waardoor de mogelijkheden systemen slimmer te maken ook groeien. Als opmaat naar het onbemande vliegtuig wordt nu gesproken over halvering van de bezetting in de cockpit. Afgaand op de arbeidsmarktprognose van Airbus duurt het nog een lange tijd voordat onbemande vliegtuigen werkelijkheid zijn. Het bedrijf schat in dat de komende twintig jaar de groei in passagiers sneller gaat dan de innovatie en verwacht dat er tot 2038 nog meer dan een half miljoen piloten nodig is. De vliegtuigfabrikant lanceert daarom een eigen opleidingsprogramma voor piloten.

Hoewel er ook een fikse uitstroom te verwachten is van babyboomers, is de relatief lage pensioenleeftijd bij veel maatschappijen al omhoog gegaan. Pilots met onbemande vliegtuigen worden wel opgestart bij vrachtvluchten.

Elektrisch vliegen

De Duits/Franse vliegtuigbouwer Airbus werkt aan de ontwikkeling van een deels elektrisch aangedreven passagiersvliegtuig. Daarbij wordt op een moderne manier geïnnoveerd en geëxperimenteerd: één van de vier motoren van een Avro RJ100 wordt vervangen door een elektrisch exemplaar, om zo de vliegeigenschappen te testen. In de luchtvaart is met name de capaciteit van accu’s een bottleneck. Daarom is elektrisch vliegen op dit moment vooral interessant voor drones gericht op korte afstanden, zoals de Airbus Alpha One, of drones gericht op vrachtvervoer. Ook vliegtuigbouwer Boeing investeert in de ontwikkeling van drones, maar neemt daar meteen een nieuw businessmodel voor een bezorgdienst in mee. Daarnaast werkt Boeing samen met JetBlue aan een elektrisch vliegtuig voor 12 passagiers, dat in 2022 zou moeten vliegen.

luchtvaart

Ondertussen wordt er ook hard gewerkt aan innovatie op accu-gebied. Het Noorse Instituut voor Energietechnologie heeft een manier gevonden om de capaciteit van batterijen met 300% tot 500% te verhogen, dankzij de inzet van nanotechnologie.

Private drones

Zelfsturende vliegtuigen die verticaal opstijgen en waarbij elektromotoren het werk doen: nieuwkomer in de luchtvaart Ashton Martin ontwikkelt in samenwerking met onder meer Rolls Royce (in de luchtvaart een van de grootste leveranciers van turbinemotoren) de Volante eVTOL, een high-end hybride driezitter die 320 km/h moet halen over een afstand van 400 km. Geschatte kosten: meer dan tien miljoen euro.

Rolls Royce werkt ook zelfstandig aan de ontwikkeling van een vliegende taxi voor vijf personen die tot 800 km ver moet komen. Net als bij het prototype van Ashton Martin is de aandrijving hybride: gasturbines in combinatie met accu’s en elektromotoren. Beide toestellen moeten in de loop van volgend jaar gereed zijn en over drie tot vijf jaar beschikbaar voor de markt.

Materialen

De inzet van nieuwe materialen, zoals composiet in plaats van aluminium, is volledig omarmd in de luchtvaart. Alles wat vliegt of moet gaan vliegen is gehouden aan strenge wet- en regelgeving, niet alleen op het gebied van operaties maar ook op het vlak van onderhoud. Hoewel ‘elektrificatie’ dat onderhoud enigszins zal vereenvoudigen, is er nog veel vernieuwing mogelijk op het vlak van predictive maintenance. Daarbij wordt met behulp van historische data, realtime sensor informatie en algoritmen de veilige belastbaarheid van systemen en onderdelen geoptimaliseerd. Dat reduceert de kans op onverwachte uitval en verlengt de levensduur van die onderdelen.

Omdenken in de luchtvaart

Er is daarnaast veel aandacht voor nieuwe concepten in de luchtvaart. Denk aan een bus die verandert in een vliegtuig, waarbij de romp wordt beschouwd als iets wat zowel door de lucht als over het spoor kan worden verplaatst. Vergelijkbare initiatieven in de logistieke keten van de luchtvaart zijn het apart laten reizen van bagage (wat een flinke winst kan opleveren in de turn-around time van toestellen en dus in de omzet per toestel). Luchthavens hebben al enorme sprongen gemaakt in het automatiseren van de processen aan de grond, zoals het doorvoeren van selfservice bij check-in van passagiers en bagage en het invoeren van robots die standaard bagagecontainers vullen. Door die containers pas op het laatste moment in een vliegtuig te schuiven en informatie over de inhoud vast te leggen kan er veel tijd bespaard worden als bij het boarden een passagier niet komt opdagen.

Innovatie lastig

In juni 2016 zei KLM-COO René de Groot het als volgt: “We zouden het proces rondom de passagier graag anders willen inrichten: thuis inchecken, je bagage laten afhalen, zo vanuit de hal doorlopen naar het vliegtuig, alles met automatische identificatie. De eerste KLM-medewerker die je tegenkomt, heet je welkom aan boord.” Maar het feit dat innovaties en procesveranderingen een groot aantal stakeholders raken (drie ministeries – Financiën wegens de Staat als aandeelhouder, Defensie vanwege de inzet van de marechaussee en Infrastructuur & Milieu als toezichthouder –, de slotcoördinator, de luchthaven Schiphol, omwonenden en de luchtverkeersleiding) maakt innovatie lastig. “Alleen al het koppelen van de irisscan aan je paspoort vraagt om samenwerken met heel veel instanties.”

Teleportatie of toch hyperloop

De kans bestaat dat al deze voorbeelden van (incrementele) innovatie over enige tijd de laatste stuiptrekkingen zijn van een sector die bleef geloven in het uitgangspunt van vliegen. Misschien is de hyperloop straks de meest snelle, efficiënte en veilige langeafstandsverbinding. Of is het vliegtuig straks net zo verouderd als de postduif, omdat we voor teleportatie gaan.

Geef een reactie

Het e-mailadres wordt niet gepubliceerd. Verplichte velden zijn gemarkeerd met *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.