Dikke ordners, een flinke boekenkast, een whiteboard vol ingewikkelde formules, overal onderdelen van vliegtuigen: de kamer van Joris Melkert (begin veertig, bril, groene fleecetrui) ziet eruit zoals je mag verwachten van een universitair docent luchtvaarttechniek. We zijn in Delft, op de tiende verdieping van de faculteit Lucht- en Ruimtevaarttechniek. En kijken uit het raam.

Het is helder weer. De lage ochtendzon schijnt door een patroon van tientallen, misschien wel honderd witte strepen. Getrokken door vliegtuigen, een kilometer of tien boven de grond. Ze bestaan uit ijskristallen, zegt Melkert. ‘Als kerosine verbrandt, krijg je CO2 en water. En dat water wordt meteen ijs als de lucht koud en vochtig genoeg is, zoals vandaag. Zo zie je meteen dat we hier onder een knooppunt van luchtsnelwegen zitten, een van de drukste ter wereld.’

De luchtverkeersleiding zorgt dat het vliegverkeer vaste routes kiest, legt Melkert uit. Die duidelijkheid houdt het veilig en overzichtelijk, terwijl de luchtvaart al tientallen jaren met 5 tot 7 procent per jaar groeit. Witte strepen zijn al lang niet meer weg te denken uit de Nederlandse lucht. Worden het er nog meer? ‘Hier in het Westen zal de groei wel afvlakken, denk ik. Maar in Brazilië, Rusland, India en China groeit het luchtverkeer waarschijnlijk nog een hele tijd onverminderd door.’

Meer verkeer betekent natuurlijk meer vliegtuigen. Worden die stiller, groter, zuiniger, sneller? ‘Nou’, begint Melkert, ‘de levensduur van een gemiddeld vliegtuig is zeker 25 à 30 jaar, dus de vliegtuigen van de toekomst zijn vooral ook de vliegtuigen van nu. En de nieuwe zijn niet wezenlijk anders dan de oude: nog altijd een pijp met twee planken. Goed, de Airbus A380 is een stuk groter. En de body van de Boeing 787 Dreamliner is van koolstofvezel. Maar snellere toestellen komen er niet, want zodra je in de buurt van de geluidssnelheid komt, neemt de weerstand enorm toe.’

Twee keer zo snel

Ze zijn wel steeds zuiniger geworden. ‘Een modern vliegtuig verbruikt even veel brandstof per kilometer als de Lockheed Constellation, een propellorvliegtuig dat vijftig jaar geleden werd uitgefaseerd. Maar het vliegt twee keer zo snel. Omdat de luchtweerstand kwadratisch toeneemt met de snelheid, moeten moderne vliegtuigen dus vier keer zo efficiënt zijn!’ Dat lukt onder meer doordat ze zo hoog vliegen. De lucht is daar veel dunner, en daardoor valt tweederde van de weerstand weg.

Dit soort vliegtuigen kan nog best iets beter worden, zegt Melkert. Maar om echt een sprong voorwaarts te maken, moet het helemaal anders. Wat krijg je als je de beste bestaande technieken inzet om het passagiersvliegtuig van de grond af opnieuw te ontwikkelen? Dat is de vraag waaraan Melkerts collega François Geuskens de afgelopen vier jaar heeft gewerkt in het project ‘CleanEra’. Dertien promovendi hebben zich gestort op het ontwerpen van een totaal nieuw type passagiersvliegtuig, waarbij het onderscheid tussen romp en vleugel verdwenen is.

De meeste promovendi zijn nu klaar, dus het is rustig in de gezamenlijke werkkamer, waar futuristische vliegtuigmodellen in de hoek liggen. Is het nieuwe vliegtuig er nu? Nee, dat zou sowieso te veel gevraagd zijn, zegt Geuskens. ‘Om van de eerste schets tot de uiteindelijke productie te komen, heb je een jaar of vijftien en honderden miljarden euro’s nodig. Dat zat er natuurlijk niet in. Bovendien viel de bijdrage van de industrie viel ineens weg, want toen de economische crisis toesloeg, hadden ze daar geen geld meer voor over.’

Grote risico's

Geen van de bestaande vliegtuigfabrikanten durft het aan om een toestel met de verbeterde vorm te ontwikkelen, en niemand anders zal het doen. Geuskens: ‘Technisch kan het, maar ik zie het de komende veertig, vijftig jaar niet gebeuren. Vliegtuigbouwers kunnen dit soort risico’s simpelweg niet dragen. Ze zouden al failliet zijn voor de certificering rond is.’ Misschien dat het in China wel kan, zegt hij even later. ‘Daar neemt de staat meer het voortouw en dat maakt planning op langere termijn mogelijk.’

Andere innovaties maken volgens hem meer kans. Een elektrisch vliegtuig, op batterijen, verwacht hij nog wel mee te maken: ‘Niet voor de lange afstand, maar wel voor vluchten tot duizend kilometer. Vloeibaar aardgas is ook een veelbelovend alternatief voor kerosine, dat kan al eerder. Het stoot maar de helft van de CO2 uit.’

Een andere besparingsmogelijkheid die het CleanEra-team heeft doorgerekend is verrassend simpel: niet via luchtsnelwegen vliegen, maar de kortste weg van A naar B kiezen en de motor honderd kilometer voor de landing op stand by zetten. Geuskens: ‘Het zou zomaar 10 tot 15 procent brandstof schelen en is ook nog stukken stiller. Technisch kan dat prima, vliegtuigen kunnen best zelf het luchtruim in de gaten houden en uitmikken hoe ze moeten vliegen om precies op tijd bij de juiste landingsbaan aan te komen. Ze hebben dus nauwelijks luchtverkeersleiders meer nodig om veilig te vliegen. Maar je kunt niet zomaar even de regels veranderen.’

Ook al zou het enorme voordelen hebben, het systeem gaat niet op de schop, meent Geuskens. ‘De macht over het luchtruim is in handen van de luchtverkeersleiders. Denk je dat die zichzelf overbodig gaan maken?’

Dit artikel is ook te lezen in de vpro gids.