In diesem Jahr ehrt die DEUTZ AG Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla. Die Werkstofftechnikerin ist seit dem 1. Oktober 2020 Vorstandsvorsitzende des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR). Ob Hybridraketentriebwerke, Quantencomputing oder klimaneutrales Fliegen: Das DLR steht für ein umfassendes Themenspektrum in Grundlagen- und angewandter Forschung. In den Forschungsbereichen Raumfahrt, Luftfahrt, Energie und Verkehr sowie in den Querschnittsthemen Sicherheit und Digitalisierung ist der Klimaschutz dabei Bestandteil.

Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla promovierte und habilitierte an der Ruhr-Universität Bochum. Nach Forschungstätigkeiten am Hahn-Meitner-Institut (HMI) und an der TU Berlin forschte und lehrte sie von 2003 bis 2005 als Universitätsprofessorin an der Technischen Universität Wien. 2005 wechselte sie als Wissenschaftliches Mitglied, Direktorin und Geschäftsführerin in die Leitung der Max-Planck-Institut für Eisenforschung GmbH nach Düsseldorf. 2008 folgte die Berufung zur Wissenschaftlichen Geschäftsführerin der Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH, die unter ihrer Leitung aus der Fusion von HMI und BESSY entstand. Von Mai 2017 bis zum Amtsantritt beim DLR war Kaysser-Pyzalla Präsidentin der Technischen Universität Braunschweig.

Das DLR ist weit mehr als das Forschungszentrum der Bundesrepublik Deutschland für Luft- und Raumfahrt. Es verknüpft seine wissenschaftlichen Arbeiten und technischen Entwicklungen in diesen Bereichen mit seinem Know-how der Themen Energie und Verkehr sowie in den Querschnittsthemen Sicherheit und Digitalisierung. Über die eigene Forschung hinaus ist das DLR als Raumfahrtagentur im Auftrag der Bundesregierung für die Planung und Umsetzung der deutschen Raumfahrtaktivitäten zuständig sowie als Projektträger tätig.

1. Was können wir vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt auf der Erde lernen? Etwa mit Blick auf eine „grünere Mobilität“?

Mit der in Europa einzigartigen Kombination von Forschungsthemen in der Luftfahrt, in der Energie und im Verkehr arbeitet das DLR an der Zukunft der Mobilität. Im Sinne des European Green Deal können wir durch unsere interdisziplinäre Kompetenz die Transformation zum Beispiel im Luftverkehr hin zu einer größeren Klimaverträglichkeit aktiv mitgestalten. Das DLR verfolgt dabei die Vision vom klimaneutralen Fliegen. Dazu gehört die Entwicklung von nachhaltigen Energieträgern ebenso, wie auch die klimaoptimierte Routenplanung. Zudem betrachten wir das Flugzeug als Gesamtsystem, vom Entwurf über die Produktion bis hin zum Betrieb und der Außerdienststellung. Die Digitalisierung und Simulation, das Datenmanagement und künstliche Intelligenz sowie zukünftig Quantentechnologien spielen dabei eine entscheidende Rolle.

In die Luftfahrt-, Verkehrs- und Energieforschung geht auch Wissen aus der Raumfahrt ein, etwa zum Umgang mit Wasserstoff. Das betrifft unter anderem das Optimieren unterschiedlicher Prozesse bei der Entwicklung nachhaltiger Energieträger. Diese spielen eine wichtige Rolle beim Gestalten und Umsetzen neuer Mobilitätskonzepte in der Luft und am Boden. Die Realisierung einer klimaneutralen Mobilität erfordert zudem den gezielten Transfer der Forschungsergebnisse in die Entwicklung neuer intermodaler Verkehrskonzepte. Dazu gehören zunehmend auch Daten aus der Erdbeobachtung sowie dem Bereichen Navigation und Kommunikation. Um bestmögliche Ergebnisse für alle Beteiligten zu erreichen, setzt das DLR seine Forschungsergebnisse in enger Kooperation mit der Industrie um. Zudem gibt das DLR Impulse für das Ökosystem der Start-ups.

2. Vor dem Hintergrund des „Green Deal“: Was ist aus Ihrer Sicht der Energieträger der nahen Zukunft – und warum?

Eine möglichst klimaneutrale Mobilität wird abhängig sein von der Energieumwandlung aus regenerativen Verfahren, ebenso aus CO2-neutralen Brennstoffen. Die ausreichende und konstante Verfügbarkeit nachhaltiger Energieträge gehört zu den großen Handlungsfeldern für Wissenschaft und Wirtschaft sowie für die Politik, die die Rahmenbedingungen bereitstellt.

Kein einzelner Energieträger wird angesichts der steigenden Weltbevölkerung und des immer größer werdenden Mobilitätsbedürfnisses der Menschen in naher Zukunft ausreichend vorhanden sein. Das DLR untersucht daher ein Portfolio unterschiedliche Energieträger. Dazu gehören nachhaltig erzeugter Wasserstoff und synthetische Kraftstoffe, zum Beispiel mit verringerter Rußbildung. Dabei werden die Nutzungspotenziale im Bereich Bodenverkehr, Luftfahrt und Raumfahrt untersucht und optimiert. Um den riesigen Bedarf an nachhaltigen Treibstoffen effizient abzudecken, entwickelt das DLR Anlagentechnik und Prozesse für industrielle Anwendungen, um zukünftig ausreichende Produktions-Kapazitäten zu ermöglichen. Hierzu gehört auch die Weiterentwicklung von Lagerungs- bzw. Speichertechnologien. Und die Palette der Anwendungen reicht dabei bis hin zu Bau- und Landmaschinen sowie Schiffsantrieben.

3. Welches sind die größten Herausforderungen auf dem Weg hin zu einer klimaneutralen Mobilität?

Innovative Mobilitätskonzepte erfordern neue und effiziente Strukturen, müssen für ein breiteres Mobilitätsspektrum modular und flexibel sein. Eine zwingende Voraussetzung ist das Reduzieren des Energiebedarfs durch die Steigerung der Effizienz. An der TU Braunschweig wurde dafür zum Beispiel das Exzellenzcluster „SE²A" gegründet. Die Ziele bestehen im Mindern von Emissionen und Lärmbelastung sowie im Gewährleisten der Recyclingfähigkeit von Lufttransportsystemen und dem Entwickeln eines angepassten Luftverkehrs-Managements. Es ist davon auszugehen, dass unter anderem nachhaltige Energieträger und die neuen Infrastrukturen steigende Kosten verursachen werden.

Um den gesellschaftlichen Auswirkungen zu begegnen, ist ein weltweit koordiniertes Vorgehen der Gesetzgeber notwendig. Es sind zudem globale Regularien gefragt, die die Entwicklung und Umsetzung von marktbasierten Maßnahmen wie den Emissionshandel und Klimakompensation unterstützen. Neben technologischen Fragen müssen in einem hohen Maß soziale und ökonomische Aspekte berücksichtigt werden.

4. Brauchen wir mehr Innovation und Forschung für den Wirtschaftsstandort Deutschland?

Der Wirtschaftsstandort Deutschland muss rechtzeitig und zielgerichtet auf zukünftige Mobilitätskonzepte vorbereitet werden. Dazu gehört, durch das gezielte Voranbringen der oben genannten Potenziale eine klimaneutrale Mobilität zu ermöglichen. Mit unserer engen Kooperation von Forschung und Wirtschaft entstehen in aktiven Netzwerken aus Wissen Innovationen. Somit können zukunftsfähige Lösungen wirtschaftlich umgesetzt und Antworten für gesellschaftliche Herausforderungen, insbesondere im Kontext des Klimawandels, erarbeitet werden.
Zunehmende Bedeutung haben hierbei auch Aspekte zum Schutz terrestrischer, maritimer und weltraumgestützter Infrastrukturen, sowie die Gewährleistung der Sicherheit von Informationssystemen und Daten.