Een elektrisch vliegtuig pakken voor een zakentrip naar Londen, een skivakantie in de Alpen of een binnenlandse vlucht? Dat wordt straks heel gewoon én betaalbaar, is de overtuiging van mobiliteitsexpert Carlo van de Weijer van de TU Eindhoven. “Door elektrisch vliegen ontstaat een compleet nieuwe markt in het vliegen.”

Vaak krijgt hij de vraag gesteld: ‘elektrisch vliegen, dat kan toch nog helemaal niet?’ “Dat kan zeker wel”, zegt Van de Weijer.  “Sterker nog, binnenkort heb ik mijn eerste vliegles in een elektrisch vliegtuig, een Pipistrel Velis Electro van e-Flight Academy. Ik vind het leuk om dat te kunnen zeggen. Oké, het zal een vlucht van nog geen uur zijn in een onverwarmd tweepersoons toestel. Maar kijk eens naar de eerste smartphone of digitale camera. Het feit dat elektrisch vliegen nu al kan is een teken aan de wand.”

Van de Weijer signaleert dat het economisch potentieel van elektrisch vliegen wordt gezien. “Daar wordt behoorlijk in geïnvesteerd.” Projecten als Eviation (Israël) en Heart Aerospace (Zweden) noemt hij kansrijk, evenals de activiteiten een aantal Amerikaanse partijen die zich bezighouden met de ontwikkeling van elektrische vliegtuigen. Een daarvan is Bye Aerospace, waarvan KLM Flight Academy elektrische eFlyers wil aanschaffen. In Nederland werken vier regionale luchthavens onder de noemer Power Up samen om kennis op te doen van de haalbaarheid, potentie en afhandeling van elektrische vluchten.

Door elektrisch vliegen ontstaat een compleet nieuwe markt in het vliegen, stelt de mobiliteitsexpert. “Het kan niet anders dan dat dat heel groot gaat worden. De vervoersmiddelen van de toekomst zijn de fiets, de auto en het vliegtuig. Elk slim systeem van de toekomst gaat uit van een zo eenvoudig mogelijke infrastructuur en zo slim mogelijke elementen. Hoe meer slimheid in de systemen en de elementen in plaats van de infrastructuur, hoe succesvoller en schaalbaarder op lange termijn. Fietsen, auto’s en vliegtuigen hebben een stuk asfalt en  - in het geval van vliegtuigen - de lucht nodig. Als je dat op een hoog abstractieniveau bekijkt kun je op je vingers natellen dat vliegen een modaliteit van de toekomst is. Natuurlijk zijn er problemen die gepaard gaan met vliegen, maar die zijn van veel minder fundamentele aard dan problemen van geleide systemen zoals de trein, Maglev of Hyperloop. Die gaan het niet worden.”

Van de Weijer verwacht de komende jaren een spectaculaire ontwikkeling van elektrische vliegtuigen. Die moeten - geholpen door de ontwikkelingen van steeds betere accu’s - steeds meer passagiers over steeds grotere afstanden gaan vervoeren. Maar veel verder dan duizend kilometer zal het vliegbereik nooit worden. Van de Weijer benadrukt dan ook dat elektrisch vliegen geen alternatief is voor het bestaande vliegverkeer. “Hooguit aan de onderkant van markt. Bijvoorbeeld op een route als Amsterdam-Londen. Dat moet je wel over toestellen met minimaal 49 zitplaatsen beschikken, anders moet je wel erg veel vliegtuigen laten vliegen in plaats van één Boeing 737.”

Nieuwe kans

Elektrisch vliegen moet dan ook gezien worden als een compleet nieuwe kans voor de luchtvaart. “Er kan een nieuwe markt mee worden bediend en daarnaast is het een hele sterke aanvulling op het bestaande hub-and-spoke systeem. Dat model staat onder druk omdat er steeds meer directe vliegverbindingen komen. Maar als je die regionale verbindingen heel goedkoop en milieuvriendelijk kunt doen, wordt die overstap op een hub minder bezwaarlijk.”

Het grote voordeel van elektrisch vliegen is de grote mate van flexibiliteit, zegt Van de Weijer. “Je moet de 2500 luchthavens en vliegvelden die er in Europa zijn daarin betrekken. Dat hoeven geen grote luchthavens te zijn: een baanlengte van 750 meter is genoeg, al zal dat iets meer worden naarmate de elektrische vliegtuigen wat groter worden. Daarnaast kun je oude militaire vliegvelden of zweefvliegvelden redelijk makkelijk upgraden naar een elektrisch vliegveld.”

Van de Weijer snapt dan ook niet dat de toekomst van Nederlandse regionale vliegvelden als Groningen Airport Eelde, Maastricht Aachen Airport en ook Rotterdam The Hague Airport ter discussie staat. Het zijn de luchthavens die samen met Eindhoven Airport samenwerken binnen het Power Up-initiatief. “Dankzij elektrische vliegtuigen zouden binnenlandse vluchten weer terug kunnen komen, denk aan de route Groningen-Amsterdam.”  

Van de Weijer zegt niet blind te zijn voor de problemen die de luchtvaart veroorzaakt. “Het ontkennen van het klimaatprobleem is een stomme strategie. Je kunt het ermee eens zijn of niet, maar we zijn wel bezig met het uitvoeren van een gevaarlijk chemisch experiment met onze atmosfeer. Over het algemeen geldt dat dit soort experimenten goed kan aflopen, maar als het fout afloopt zijn we te laat om het te corrigeren. Moeten we dan maar stoppen met vliegen? Nee…niemand koopt nog CD’s of encyclopedieën. Niet omdat we geen muziek meer luisteren of geen behoefte meer hebben aan informatie, maar omdat we iets beters hebben gevonden.”

‘Iets beters’ dus. De trein is dat wat Van de Weijer betreft niet. “De trein gebruiken om de nadelen van vliegen tegemoet te komen, is hetzelfde als nieuwe, betere videorecorders ontwikkelen omdat Netflix teveel energie verbruikt. Dat is complete onzin natuurlijk. We moeten ervoor zorgen dat videostreaming veel efficiënter wordt. Dat geldt dus ook voor vliegen.”

Een trein kan honderden reizigers per keer meenemen. Je hebt dan wel heel veel elektrische vliegtuigen nodig….

“Maar die trein zit slechts twee keer per dag vol. De rest van de dag past iedereen die in de trein zit ook wel in een elektrisch vliegtuig. Die trein zal heus wel blijven rijden, maar de noodzaak om de verbinding te versnellen door de aanleg van die Lelylijn is complete onzin. Voor Groningen is een verbinding met het centrum van Amsterdam helemaal niet goed. Mensen gaan dan in Groningen wonen en in Amsterdam werken. Het gevolg van zo’n snelle treinverbinding is een brain drain. Maar een vliegverbinding met Schiphol is juist goed voor de lokale economie.”

Waarom?

“Zo’n vliegverbinding sluit aan op een internationaal routenetwerk en dat is voor internationale bedrijven een belangrijke asset om in Groningen te blijven. Kort gezegd: een vliegverbinding is beter voor het vestigingsklimaat dan een spoorlijn. De nadruk moet liggen op het verbeteren van het vestigingsklimaat. Een spoorverbinding is oud denken.”

In het regeerakkoord wordt de Lelylijn wel genoemd, maar staat niets over elektrisch vliegen.

“Maar wel over synthetische brandstoffen, en dat is wijs. Kijk, over honderd jaar vliegen we nog steeds, maar dan op synthetische brandstoffen. We moeten zorgen dat die omslag zo snel mogelijk plaatsvindt. Er zijn eigenlijk vier opties: elektrisch-propeller, waterstofbrandstofcel-propeller, waterstof-straalmotor en synthetisch-straalmotor. Ik beschouw alleen de eerste en de laatste als kansrijk. Waterstof is op termijn een oplossing van niks; daarvoor moet je de complete infrastructuur aanpassen. Je kunt op een briefje narekenen dat synthetische brandstof op termijn de meest rendabele optie is, ook economisch. Waarom zou je in een secundaire waterstofroute investeren?”

Toch gebeurt dat volop, kijkend naar bijvoorbeeld ZeroAvia, dat over twee jaar op waterstof van Rotterdam naar Londen wil gaan vliegen.

“Ik zou er nog geen dubbeltje op inzetten. Synthetische brandstoffen worden bij voldoende schaal goedkoper dan fossiele brandstoffen, zeker als je vroeg of laat met een behoorlijke CO2-prijs gaat rekenen. Uiteindelijk zal het goedkoper worden om brandstof te maken uit elektriciteit dan het oppompen van olie en dat raffineren tot vliegtuigbrandstof.”

Maar je moet er wel heel veel elektriciteit voor opwekken.

“Je hebt inderdaad 25.000 vierkante kilometer aan zonnecellen en een enorm carbon capture-systeem nodig om alle benodigde CO2 af te vangen. Dat zijn overweldigende getallen, maar het is niet onmogelijk. Het is een kwestie van schaal. Daarom moet er vanuit de overheid stimulering komen, in de vorm van een eerlijke CO2-prijs en verplicht bijmengen. Dan ontstaat er een business case om die brandstof te maken.“

Van de Weijer maakt een vergelijking met de ontwikkeling van elektrische auto’s. “Elon Musk heeft heel veel geld opgehaald en subsidies gebruikt om volume te creëren waardoor de batterijen goedkoper werden. Daar kon iedereen op meeliften; ook de luchtvaart. Je kunt wel schelden op rijke mensen die in gesubsidieerde Tesla’s rondrijden, maar dat is nodig om het systeem op gang te krijgen zodat mensen met lagere inkomens op termijn ook in betere en goedkopere auto’s kunnen rijden. Zo moet het met synthetische brandstof ook beginnen te rollen, ik denk binnen twintig jaar.”     

Batterijen zijn door de ontwikkeling van elektrische auto’s niet alleen goedkoper, maar ook veel krachtiger geworden. “De energie-inhoud per kilo is in de afgelopen tien jaar behoorlijk gestegen. Als er straks vastestofbatterijen komen neemt het gewicht enorm af, waardoor de prestaties verder toenemen. Vanuit de traditionele luchtvaartindustrie hoor je steeds dat batterijen veel te zwaar zijn en niet lichter worden gedurende de vlucht, maar dat is ontzettend vergelijkbaar met de geluiden die je tien tot vijftien jaar geleden vanuit de automotive-industrie hoorde. Dat stemt mij positief.” Het feit dat batterijen in de luchtvaart aan veel zwaardere eisen moeten voldoen op het gebied van veiligheid en door de zwaardere belasting veel vaker moeten worden vervangen doet daar volgens hem niets aan af. “De onderhoudskosten zullen veel lager liggen. Als de vliegtuigen dan ook nog eens gevlogen kunnen worden door één piloot in plaats van twee, dan worden de kosten nog verder gedrukt.” Om het toenemende vliegverkeer door al die elektrische vliegtuigen in goede banen te leiden voorziet Van de Weijer een belangrijke rol voor artificial intelligence.

Stationaire batterijen

Een andere uitdaging is de grote belasting van het elektriciteitsnet die het opladen van elektrische vliegtuigen met zich meebrengt. “Het moet niet zo zijn dat een vliegtuig straks drie uur aan de grond moet blijven om op te laden. Je moet daarom stationaire batterijen op vliegvelden zetten die gedurende de dag langzaam opladen en waarmee je een vliegtuig vervolgens binnen een half uur oplaadt.”

Daarnaast zullen de batterijen van elektrische vliegtuigen relatief vaak vervangen moeten worden. “De levensduur is afhankelijk van het aantal cycli. Een auto maakt er één per week, maar bij een vliegtuig zijn dat er misschien wel twee per dag. De levensduur gaat dan met een factor tien achteruit, wat betekent dat je elke twee jaar de batterij moet swappen. Bij een auto is tachtig procent nog goed genoeg, bij een vliegtuig natuurlijk niet. Maar als er op termijn meer lithiummijnen open gaan en bestaande batterijen gerecycled kunnen zullen de kosten van het vervangen van de batterij niet meer zo’n probleem zijn.”  

Als bijkomend voordeel noemt Van de Weijer dat de geluidsoverlast van elektrische vliegtuigen lager zal liggen dan bij de huidige turboprop- en straalvliegtuigen. “Tijdens de landing is het geluid nihil, zeker in vergelijking met een landend straalvliegtuig. Bij het opstijgen zul je wel last houden van het propellergeluid. Je hebt toch een bepaalde stuwkracht nodig en dat maakt nu eenmaal geluid. Dat is nog wel een punt van zorg. De vraag is dan of het geluid van zes elektrische vliegtuigen erger zal zijn dan het geluid van één Boeing 737.” 

Doorbraak

Op dit moment zijn er zoals gezegd elektrische vliegtuigen voor maximaal twee personen, maar bedrijven als Heart Aerospace zeggen over een jaar of vijf vliegtuigen voor maximaal negentien personen te kunnen leveren. Of dat lukt is nog afwachten. “Dat zal wel een paar jaar meer worden”, denkt Van de Weijer. “Technologische ontwikkelingen worden altijd op korte termijn overschat en op lange termijn onderschat, en dat zal hierbij ook wel het geval zijn. Bij elektrisch vliegen kun je er bijna zeker van zijn dat er op een gegeven moment sprake zal zijn van een doorbraak. Het is goedkoper, stiller, duurzamer en het heeft door die verbindingen een enorme toegevoegde waarde. Fundamenteel klopt het verhaal. Het kan op korte termijn tegenzitten, maar op lange termijn gaat dat er gegarandeerd komen. De vraag is niet of, maar wanneer.”    

Dr. Ir. Carlo van de Weijer (1966) is werktuigbouwkundige en bekleedde leidinggevende posities bij Siemens en TomTom. Nu is hij directeur van Eindhoven Artificial Intelligence Systems Institute (EAISI). Samen met Maarten Steinbuch schreef hij ‘Vooruit’, een boek over de toekomst van mobiliteit. Van de Weijer is columnist van het FD.