Yearbook Jahrbuch 2023 h c u b r h a J k o o b r a e Y

Dear Readers, A t Bauhaus Luftfahrt, we embrace unconventional thinking and foster interdisciplinary cooperation between industry and research institutions to push the boundaries of what is pos- sible. With the global aviation sector returning to pre-pandemic levels and demand continuing to rise, our quest for climate neu- trality has become more urgent than ever. There’s no one-size- fits-all solution, but there are promising ideas and approaches. In the short term, alternative Sustainable Aviation Fuels (SAF) play a crucial role, as they can already contribute to an immedi- ate and significant reduction in climate impact. While production methods have been developed and approved, there are only a few industrial-scale facilities. We need to change that and accel- erate the availability of SAF. In the long term, passenger aircraft on routes of up to 1000 nau- tical miles will probably be able to use fuel cells with liquid hydrogen. For longer distances, we will rely on advanced gas turbines powered by SAF or liquid hydrogen – combined with new technologies to reduce NOx emissions and contrails. We also expect considerable potential from optimised flight routes. Furthermore, politics plays a decisive role in promoting innova- tion and ensuring the long-term success of the aviation industry. We need government support and regulatory stability to devel- op the solutions that will enable us to achieve climate neutrality. Liebe Leserinnen und Leser, beim Bauhaus Luftfahrt setzen wir auf unkonventionelles Den- ken und fördern die interdisziplinäre Zusammenarbeit zwischen Industrie und Forschungseinrichtungen, um die Grenzen des Möglichen auszuloten. Mit der Rückkehr des weltweiten Luft- verkehrs auf das Niveau vor der Coronapandemie und der wei- ter steigenden Nachfrage ist unser Streben nach Klimaneutrali- tät noch dringlicher geworden. Eine Patentlösung gibt es dafür nicht – aber vielversprechende Ideen und Ansätze. Kurzfristig spielen alternative, nachhaltige Flugkraftstoffe (SAF) eine wichtige Rolle, denn sie können schon jetzt zu einer unmit- telbaren und signifikanten Reduktion der Klimawirkung beitra- gen. Die Herstellverfahren sind entwickelt und zugelassen, doch es gibt nur vereinzelte Anlagen im Industriemaßstab. Das müs- sen wir ändern und die Verfügbarkeit von SAF beschleunigen. Langfristig können Passagierflugzeuge auf Strecken von bis zu 1000 nautischen Meilen voraussichtlich Brennstoffzellen mit flüssigem Wasserstoff nutzen. Für längere Strecken werden wir auf die weiterentwickelten Gasturbinen zurückgreifen, die dann mit SAF oder flüssigem Wasserstoff betrieben werden – kombi- niert mit neuen Technologien zur Reduzierung von NOx-Emissi- onen und Kondensstreifen. Erhebliches Potenzial versprechen wir uns auch von optimierten Flugrouten. In a think tank like Bauhaus Luftfahrt, new ideas, requirements and goals for aircraft, engines and the entire ecosystem of com- mercial aviation are discussed and consistently driven forward. We are doing this with great success. Darüber hinaus spielt die Politik eine entscheidende Rolle bei der Förderung von Innovationen und der langfristigen Sicherung des Erfolgs der Luftfahrtindustrie. Wir benötigen staatliche Unterstützung und regulatorische Stabilität, um jene Lösungen zu entwickeln, mit denen wir die Klimaneutralität erreichen. Join us on our journey towards a climate-neutral future and be inspired by the forward-thinking strategies and advanced tech- nologies that we present to you in this yearbook. Yours Lars Wagner Chairman of the Advisory Board Bauhaus Luftfahrt CEO MTU Aero Engines In einem Think Tank wie Bauhaus Luftfahrt werden diese neuen Ideen, Anforderungen und Ziele für Flugzeuge, Triebwerke und das gesamte Ökosystem der kommerziellen Luftfahrt diskutiert und konsequent vorangetrieben. Das tun wir mit großem Erfolg. Begleiten Sie uns weiterhin auf unserer Reise in eine klimaneu- trale Zukunft und lassen Sie sich von den zukunftsweisenden Strategien und fortschrittlichen Technologien begeistern, die wir Ihnen in diesem Jahrbuch präsentieren. Ihr Lars Wagner Beiratsvorsitzender Bauhaus Luftfahrt | CEO MTU Aero Engines

Prof. Dr. Mirko Hornung Executive Director Research and Technology Vorstand Wissenschaft und Technik

Navigator The Navigator indicates the Competence Domains of scientific work at Bauhaus Luftfahrt. These con- tribute to strategic Research Areas, the results of which are reported on in the yearbook: Technology Radar, Hydrogen Aviation, Novel Propulsion Con- cepts, Future Aviation Fuels, Trend Monitor, Transi- tion to Climate Neutrality and Urban & Regional (Air) Mobility. The research results are also a cen- tral basis for scenarios that describe potential paths to climate-neutral aviation. Der Navigator weist die Kompetenzfelder der wis- senschaftlichen Arbeit am Bauhaus Luftfahrt aus. Diese zahlen auf strategische Forschungsbereiche ein, über deren Ergebnisse das Jahrbuch berichtet: Technology Radar, Hydrogen Aviation, Novel Propul- sion Concepts, Future Aviation Fuels, Trend Moni- tor, Transition to Climate Neutrality und Urban & Regional (Air) Mobility. Die Forschungsergebnisse sind zudem eine zentrale Basis für Szenarien, die potenzielle Pfade zur klimaneutralen Luftfahrt beschreiben. Passenger & Market DevelopmentSustainable Development & PoliciesPropulsion System DesignAirframe & Systems DesignNetwork, Fleet & OperationsEnergy & Fuels

Der beste Weg, die Zukunft vorherzusagen, ist, sie zu gestalten. Doch wie kann die Luftfahrt grün werden angesichts großer Unsicherheiten? In den vergangenen zwei Jahren haben wir uns darauf konzentriert, mögliche nachhaltige Zukunftsoptionen für die Luftfahrt zu projizieren. Die Transition des Luftverkehrs wird voraussichtlich äußerst komplex sein – und das Team des Bauhaus Luftfahrt ist entschlossen, diese Veränderung aktiv zu unterstützen. Ram Kamath Coordinator Transition to Climate Neutrality

The Pathway driven by Sustainable Aviation Fuels (SAF) In the first scenario, sustainable aviation fuels capture the lion’s share of block energy; and hydrogen-powered aircraft are never introduced. SAF’s contribution is supplemented by cleaner con- ventional aircraft, which are introduced between 2030 and 2035 for different market segments, and are at least 15 % more efficient. Through a significant ramp-up of SAF production (17 % Compound Annual Growth Rate (CAGR) between 2020 and 2050), especially of power-to-liquid fuels based on direct-air-cap- ture technology, we see that aviation comes close to decarbon- ising by around 2050. The residual emissions stem from the production and transport of these fuels, which will have to be offset through market mechanisms. Der Pfad der nachhaltigen Flugkraftstoffe (SAF) Im ersten Szenario erzielt die Nutzung nachhaltiger Flugzeug- treibstoffe den Hauptanteil der Dekarbonisierung, ohne dass wasserstoffbetriebene Flugzeuge eingeführt werden. Der Bei- trag von SAF wird durch effizientere, konventionelle Flugzeuge ergänzt, die zwischen 2030 und 2035 für verschiedene Markt- segmente eingeführt werden und mindestens 15 % verbrauchs- effizienter sind. Durch einen erheblichen Anstieg der SAF- Produktion (17 % jährliche Wachstumsrate (CAGR) zwischen 2020 und 2050), insbesondere bei Power-to-Liquid-Kraftstoffen auf der Grundlage der Direct-Air-Capture-Technologie, nähert sich die Luftfahrt bis etwa 2050 der Dekarbonisierung. Die ver- bleibenden Emissionen stammen aus Produktion sowie Trans- port dieser Kraftstoffe und müssen durch Marktmechanismen ausgeglichen werden. The Pathway driven by radical efficient aircraft combined with SAF What if we combine the significant amounts of SAF from the preceding scenario with revolutionary kerosene-based aircraft types? In this second scenario, we introduce new aircraft con- cepts that offer significant improvements in fuel-burn efficiency of around 50 %, being introduced between 2040 and 2045. Projections from our model show that this combination offers some advantages over relying only on SAF. Decarbonisation can be achieved slightly faster, with slightly lower cumulative emis- sions. With lower SAF consumption (-5 % in 2050 and -15 % in 2070 in comparison to the preceding scenario), this scenario results in not just lower fuel costs, but also lower residual scope 3 emissions. Der Pfad der radikal-effizienten Flugzeuge kombiniert mit SAF Was wäre, wenn wir die erheblichen Mengen an SAF aus dem vorhergehenden Szenario mit revolutionären Flugzeugtypen auf Kerosinbasis kombinieren? In diesem zweiten Szenario werden neue Flugzeugkonzepte zwischen 2040 und 2045 in den Markt eingeführt, die eine erhebliche Verbesserung der Treibstoffeffizi- enz um etwa 50 % bieten. Unsere Projektionen zeigen, dass diese Kombination einige Vorteile gegenüber der ausschließli- chen Verwendung von SAF bietet. Die Dekarbonisierung kann etwas schneller erreicht werden, mit etwas geringeren kumula- tiven Emissionen. Mit einem geringeren SAF-Verbrauch (-5 % im Jahr 2050 und -15 % im Jahr 2070 im Vergleich zum vorherge- henden Szenario) führt dieses Szenario nicht nur zu geringeren Kraftstoffkosten, sondern auch zu geringeren Scope-3-Rest- emissionen. The Pathway driven by hydrogen-powered aircraft In this third scenario, we consider an aggressive introduction of hydrogen aircraft for different market segments between 2040 and 2050. SAF supply grows at a relatively moderate CAGR of 9 % between 2030 and 2070. Projections for this scenario demonstrate that aviation does not decarbonise by 2070. This is the case even if scope 3 emissions from the production and transport of SAF and liquid hydrogen are completely offset. However, supplementary projections show that when this sce- nario is complemented with a higher retirement rate for kero- sene aircraft, decarbonisation can be achieved in 2070. Der Pfad der Wasserstoff-Flugzeuge In diesem dritten Szenario wird von einer aggressiven Einfüh- rung von Wasserstoff-Flugzeugen für verschiedene Marktseg- mente zwischen 2040 und 2050 ausgegangen. Das SAF-Angebot wird hierbei zwischen 2030 und 2070 mit einer relativ modera- ten CAGR von 9 % wachsen. Die Projektionen für dieses Szena- rio zeigen, dass die Luftfahrt bis 2070 nicht dekarbonisiert wird. Dies ist selbst dann der Fall, wenn die Scope-3-Emissionen aus Produktion und Transport von SAF und Flüssigwasserstoff voll- ständig ausgeglichen werden. Ergänzende Projektionen zeigen jedoch, dass die Dekarbonisierung im Jahr 2070 erreicht werden kann, wenn dieses Szenario durch eine höhere Ausmusterungs- rate kerosinbetriebener Flugzeuge ergänzt wird. The common thread for achieving decarbonisation in the scenar- ios is the substantial need for offsetting scope 3 emissions (largely resulting from fuel production). In fact, these emissions range from 300 to 400 million tonnes between 2050 and 2070 in the SAF-led decarbonisation scenario. This emphasises the importance of the production chain for SAF and liquid hydrogen for the pathway towards decarbonisation. See also page 68. Alle Szenarien haben gemeinsam, dass für die Erreichung der Dekarbonisierung ein erheblicher Bedarf an Ausgleichsmaßnah- men für Scope-3-Emissionen besteht (die größtenteils aus der Treibstoffherstellung resultieren). Tatsächlich liegen diese Emis- sionen im SAF-geführten Szenario zwischen 2050 und 2070 zwi- schen 300 und 400 Millionen Tonnen. Dies unterstreicht die Bedeutung der Produktionskette für SAF und flüssigen Wasser- stoff auf dem Weg zur Dekarbonisierung. Siehe auch Seite 68.

Contents Inhalt Foreword Chairman of the Board Vorwort Beiratsvorsitzender Foreword Executive Director Vorwort Vorstand Navigator Navigator Statement Statement Projecting airline decarbonisation and technical pathways Projektion der Dekarbonisierung und technischer Pfade im Luftverkehr 5 6 8 10 12 Technology Radar 18 Technology Radar – antenna for signals of innovation potentials 22 Technology Radar – Antenne für Signale von Innovationspotenzialen Key AI progress and potentials along the value chain Wesentliche KI-Fortschritte und Potenziale entlang der Wertschöpfungskette Technology potentials for optimised hydrogen provision Technologiepotenziale für eine optimierte Wasserstoffbereitstellung 26 28 Hydrogen Aviation 30 Cost comparison of synthetic kerosene and liquid hydrogen supply Synthetisches Kerosin und verflüssigter Wasserstoff: Ein Kostenvergleich H2Avia – assessing hydrogen’s potential for global aviation H2Avia bewertet das Potenzial von Wasserstoff für die globale Luftfahrt 32 34 Novel Propulsion Concepts 40 Composite Cycle Engine design for minimal climate impact Composite Cycle Engine Design für minimale Klimawirkung Water-Enhanced Turbofan – progress in aircraft level assessment 44 Water-Enhanced Turbofan – Fortschritte bei der Flugzeugbewertung 42 Future Aviation Fuels CIRCULAIR: a new approach to advanced biofuels CIRCULAIR: neue Produktionspfade für fortschrittliche Biokraftstoffe 48 50 Trend Monitor Trend Monitor 2023 Trend Monitor 2023 Understanding the drivers for meta verse applications in aviation Die Treiber für Metaverse-Anwendungen in der Luftfahrt verstehen Transition to Climate Neutrality 56 58 60 62 Integrated passenger-centric planning of multimodal networks 64 Passagierzentriertes Planen von integrierten, multimodalen Trans- portnetzwerken Assessing the effectiveness and efficiency of aviation’s transition Bewertung von Effektivität und Effizienz der Transition der Luft- fahrt 68 Urban & Regional (Air) Mobility 70 Hybrid-electric powertrain assessment for commuter aircraft 72 Bewertung hybrid-elektrischer Antriebsstränge für Pendlerflugzeuge Public acceptance and market potential of 19-seater hybrid-electric aircraft Öffentliche Akzeptanz und Marktpotenzial von 19-sitzigen hybrid-elektrischen Flugzeugen 74 Facts & Figures Imprint Impressum 78 87

2055 2060 2065 2070 2075

To promote technology diversity and accelerate the shift towards climate-neutral aviation, a broad technology spectrum is under exploration to enable a rapid, effective transition to renewable energy and maximise efficiency gains. Which technology mix will show the greatest leverage, largely depends on achievable production rates, especially for hydrogen technologies. Integrating and co-evolving cutting-edge advances in manufacturing, digital technologies, AI and materials is crucial to accelerate ramp-up and optimise efficiency. Additionally, AI offers unprecedented opportunities for quickly enacting essential radical change in technology and operation – from advanced design optimisation, disparate technology integration and new concept exploration to contrail-avoiding aircraft rerouting. Um Technologievielfalt zu fördern und den Übergang zu einer klimaneutralen Luftfahrt zu beschleunigen, wird ein breites Technologiespektrum erforscht – mit der Ambition, einen schnellen, effektiven Wechsel zu erneuerbaren Energien sowie maximale Effizienzge- winne zu ermög lichen. Welcher Technologiemix den größten Hebel bietet, hängt maßgeb- lich von den erzielbaren Produktionsraten ab, insbesondere bei Wasserstofftechnologien. Die Integration und Koevolution von innovativer Fertigung, digitalen Technologien, KI und Materialien ist entscheidend, um den Hochlauf zu steigern und die Effizienz zu optimieren. Zudem eröffnet KI beispiellose Möglichkeiten für die schnelle Umsetzung wesentlicher radikaler Änderungen in Technologie und Betrieb – von fortschrittlicher Designoptimierung, Technologieintegration und der Erforschung neuer Konzepte bis hin zur Flugumleitung zur Vermeidung von Kondensstreifen.

Interdisciplinary technology scouting and analysis The interdisciplinary approach has identified over 700 technol- ogy advances. A multi-step selection and the use of proven analysis methods followed to uncover future-proof scientific insights into long-term innovation potentials for aviation, guid- ing informed decisions. Interdisziplinäres Technologie-Scouting und -Analyse Der interdisziplinäre Ansatz hat über 700 Technologiefort- schritte identifiziert. Es folgten eine mehrstufige Auswahl und der Einsatz bewährter Analysemethoden, um zukunftssichere wissenschaftliche Erkenntnisse über langfristige Innovations- potenziale für die Luftfahrt zu gewinnen – als Basis für fundier- te Entscheidungen. Unique, highly interdisciplinary, multi-step process to identify and assess a growing portfolio of potentially high-leverage technologies 1000 s t n e m p o e v e d l 100 i l l a c g o o n h c e t f o r e b m u N 10 1 Activity of the entire Bauhaus Luftfahrt team • High-impact journals on cutting-edge research & forefront developments • Scientific newsletters & websites • Expert network • Interdisciplinary team of experts • Continuous update of technology knowledge base Technology Scouting Pre-selection Initial Assessment & Prioritisation Evaluation & Application Industry & third-party projects Future Technology Analysis • Model integration • Universal metrics & benchmarks • Performance potential analysis • Integrated assessment

Technologies on the radar Potentials arise at the juncture of technology push, driven by research advances and technology pull, stemming from the need for innovation, notably in achieving aviation’s climate tar- gets and capitalising on digitalisation. Technologien auf dem Radar Wo Forschungsfortschritt (Technology Push) und Innovations- bedarf (Technology Pull) aufeinandertreffen, entstehen Poten- ziale – etwa um die Klimaziele in der Luftfahrt zu erreichen oder die Möglichkeiten der Digitalisierung auszuschöpfen. I L A R E T A M 15 18 14 16 13 17 3 19 7 I N F O R M A T I O N , S E N S O R S , P H O T O NICS 20 22 21 23 24 25 ENERGY Emerging / Maturing 4 1 Adoption to application cases 5 6 2 12 10 11 9 8 ALTERNATIVE F U E L S 1. High-temperature polymer electrolyte fuel cells 2. Advanced proton ceramic & solid oxide fuel cells 3. Solid-state lithium-air batteries with long cycle life 4. Rechargeable lithium metal batteries 5. Stable lithium sulphur batteries 6. Structural batteries 7. High temperature superconductor technologies 8. Natural / geologic hydrogen (H2) 9. Dual intermittent energy storage for on-demand H2 & renewable electricity provision 10. Low- (capillary-fed) & high-temperature water electrolysis incl. solar-driven 11. Magnetic refrigeration for H2 liquefaction 12. Direct air capture 13. Advanced fibre- and nano-composites 14. Structural & functional materials for cryogenic application 15. Advanced (solid-state) H2 electrolyte & electrode materials 16. Multi-material & continuous fibre 3D printing 17. (Ultra-high temperature) smart memory alloys 18. Ultra-low thermal conductivity materials 19. Generative AI & transformer AI models 20. AI-powered generative design 21. Physics-informed machine learning 22. AI-based real-time monitoring & control 23. Neuromorphic sensing / computing & photonic processing 24. Advanced (optical) hydrogen sensors 25. Quantum- (-inspired) technologies

Physics-informed neural network training for optimisation tasks For example, within generative design this training enables the approximation of the airflow around an airfoil at any new domain point without a mesh – while simultaneously improving its parameters for an optimal lift-to-drag ratio with adaptive sampling in error-prone regions to enhance accuracy. Physik-informiertes neuronales Netzwerktraining für Optimierungsaufgaben Zum Beispiel ermöglicht dieses Training innerhalb des Gene- rativen Designs, den Luftstrom um ein Tragflächenprofil an jedem neuen Domänenpunkt ohne Netz zu approximieren – und verbessert gleichzeitig seine Parameter für ein optimales Auftriebs-Widerstands-Verhältnis mit adaptiver Abtastung in fehleranfälligen Bereichen, um die Genauigkeit zu erhöhen. Domain variables a b t ... Example: time, position Neural Network (NN) Design variables (û) (NN outputs) ... ... ... c d Automatic differentiation û, dû dt , dû dx ,... u1 u2 ... Example: force, power, trajectory Determine how good NN is at performing desired task Governing equation (Equation of motion, conservation law, ...) Constraint (Initial condition, boundary condition, ...) Goal (Target state, shortest time, ...) Update Optimise NN parameters towards satisfying governing laws, constraints and optimisation goals Adapted from Jeamin Seo, Solving real-world optimisation tasks using physics-informed neural computing, Nature Sci Rep. 2024 Jan 8;14(1):202. doi: 10.1038/s41598-023-49977-3 Application benchmarks – relative difference in error and run-time acceleration Physics-informed ML accelerates complex physics simulations beyond traditional numerical as well as ML-based methods, achieving at least similar accuracy with significant potential for design space exploration and generative design. Anwendungs-Benchmarks – relative Fehlerdifferenz und Laufzeitbeschleunigung Physik-informiertes ML beschleunigt komplexe Physiksimu- lationen über traditionelle numerische sowie ML -basierte Methoden hinaus und erreicht mindestens ähnliche Genauig- keit, mit erheblichem Potenzial für die Erkundung des Design- raums und Generatives Design. r o t c a f l n o i t a r e e c c a e m i t - n u R Power system dynamics simulation 1000 100 10 Turbulent flow simulations Thrust force prediction electromechanical actuator Optimised heat exchanger design -12 -10 -8 -6 -4 -2 1 0 2 4 6 Relative difference in error [%]

Life cycle of Green Hydrogen with different transportation options (shaded areas) Electrolysis-derived GH2 is 1) transported via GH2 pipelines and then liquefied close to the point of use or 2) directly liquefied, e. g. at the production location, followed by LH2 transport via sea and / or land to the airport. Lebenszyklus von grünem Wasserstoff mit verschiedenen Transportoptionen (schattierte Bereiche) Elektrolyse-erzeugter GH2 wird 1) über GH2-Pipelines transpor- tiert und dann in der Nähe des Verwendungsortes verflüssigt oder 2) direkt verflüssigt, z. B. am Produktionsstandort, gefolgt von LH2-Transport über See und / oder Land zum Flughafen. If local production 2 electrolysis 1 liquefaction LH2 ship airport LH2 storage LH2 pipeline / LH2 truck GH2 pipeline LH2 truck Hydrogen transport options If a reciprocating compressor is used to compensate for pres- sure drop along GH2 pipes, LH2 transport is preferred regard- less of the distance. With the more efficient centrifugal com- pressor, the break-even distance depends on the inner surface quality of the pipeline and the transport share of the truck – e. g. 600 km (repurposed pipelines) and 900 km (new pipe- lines) for a truck transport share of 500 km. Optionen für den Wasserstofftransport Wird für den Ausgleich des Druckabfalls entlang der GH2-Pipe- line ein Kolbenkompressor eingesetzt, ist der LH2-Transport unabhängig von der Distanz bevorzugt. Beim effizienteren Zentrifugalkompressor hängt die Break-even-Distanz von der Innenflächenbeschaffenheit der Pipeline und dem Transport- anteil des Lkw ab – z. B. 600 km (umgewidmete Pipelines) und 900 km (neue Pipelines) für einen Lkw-Transportanteil von 500 km. ] * 2 H V H L f o % [ n o i t p m u s n o c y g r e n E 6 5 4 3 2 1 0 x 1.5 Reduction in break-even distance R e p u r p o s e d p p e i l i n e N e w p p e i l i n e n t i o u r i b t n o n n n n n t i o t i o t i o t i o t i o u u u u u r i b r i b r i b r i b r i b t t t t t n n n n n k c c u r 2 t o o o o o k c k c k c k c k c c c c c c u u u u u r r r r r 2 t 2 t 2 t 2 t 2 t 0 k m L H 0 0 1 0 k m L H 0 k m L H 0 k m L H 0 k m L H 0 k m L H 0 0 0 0 0 5 4 3 2 1 0 1000 2000 3000 4000 Total transport distance [km] LH2 ship & truck LH2 ship LH2 truck New pipeline (centrifugal compressor) New pipeline (reciprocating compressor) Repurposed pipeline (centrifugal compressor) * LHVH2 Lower Heating Value of hydrogen

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Schematic representation of LH2 and PtL supply pathways Important subsystems, such as electricity generation or electrolysis, are common to LH2 and PtL pathways. Character- istic differences arise from CO2 capture, fuel synthesis, H2 lique- faction and logistic chains. Schematische Darstellung des LH2- und PtL-Pfades Zentrale Subsysteme, wie Stromerzeugung und Elektrolyse, finden sich sowohl auf dem LH2- als auch auf dem PtL-Pfad. Wichtige Unterschiede ergeben sich bezüglich CO2-Einfang, Kraftstoffsynthese, H2-Verflüssigung und Transportketten. Electricity Electrolysis Electricity Electrolysis H2 H2 CO2 Reversed Water-Gas-Shift Liquefaction LH2 Syngas H2/CO ~ 2 Fischer-Tropsch Synthesis & Refining Airport Jet Fuel Naphtha Other use Comparison of key performance indicators for LH2 and DAC-PtL A robust path efficiency advantage of LH2 stems from the downstream processes and DAC. The efficiency advantage translates into a cost advantage. Both pathways offer deep GHG emission reduction. Vergleich von LH2 und DAC-PtL bezüglich wichtiger Kenngrößen Aus dem Pfadvergleich ergibt sich ein robuster Effizienzvorteil für LH2, der sich auch in einen Kostenvorteil übersetzt. Beide Pfade ermöglichen eine weitgehende Vermeidung von Treib- hausgas-Emissionen. % n i y l p p u s l e u f . l c n i y c n e i c fi f e h t a P 70 60 50 40 30 20 10 0 Path efficiency Fuel supply cost Global warming potential h W M / € n i t s o c y l p p u s l e u F 160 140 120 100 80 60 40 20 0 J M / q e - 2 O C g n i l a i t n e t o p g n i m r a w l a b o l G 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 Jet fuel prize March 2024 Conventional jet fuel Liquid hydrogen DAC-PtL Liquid hydrogen DAC-PtL Wind Solar Liquid hydrogen DAC-PtL

H2Avia conducts a holistic assessment of hydrogen’s potential for aviation. A part of this scope is displayed here by showing the aircraft’s adaptions and the airport’s hydrogen infrastructure. H2Avia führt eine ganzheitliche Bewertung des Potenzials von Wasserstoff für die Luftfahrt durch. Ein Teil davon wird hier anhand von Anpassungen am Flugzeug und an der Wasser- stoff-Infrastruktur des Flughafens visualisiert. The first completed task of Bauhaus Luftfahrt for H2Avia was a comparative assessment of liquid hydrogen production by solar and wind power and the subsequent transport, which resulted in a lower Global Warming Potential for wind-based production. Die erste Aufgabe des Bauhaus Luftfahrt für H2Avia war eine vergleichende Bewertung der Erzeugung von Flüssigwasser- stoff durch Sonnen- und Windenergie sowie des anschließen- den Transports. Diese ergab eine niedrigere Treibhausgas- Intensität für die windbasierte Erzeugung.

Dr. Arne Seitz Coordinator Novel Propulsion Concepts & Hydrogen Aviation

… and their synergistic integration with the airframe need to be developed to cut both non-CO2 emissions and in-flight energy consumption. Once technologically ready for service entry, aircraft and propulsion production ramp-up will then determine hydrogen’s leverage on aviation’s climate impact. … und ihre synergetische Integration mit der Flugzeugzelle notwendig, um sowohl die Nicht-CO2-Emissionen weitgehend zu eliminieren als auch den Energieverbrauch wäh- rend des Fluges deutlich zu senken. Sobald die Technologie für die Markteinführung bereit ist, wird der Produktionsanstieg von Flugzeugen und Antrieben den Einfluss von Wasser- stoff auf die Klimaauswirkungen der Luftfahrt bestimmen.

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NOx emission comparison of different technologies Hydrogen-fuelled turbo engine NOx emissions for various combustion technologies Nitrogen oxide emissions of hydrogen-fuelled turbo engines strongly depend on the applied fuel injection and mixing technology. The expected NOx emission can vary by up to two orders of magnitude. NOx-Emissionen wasserstoffbetriebener Turbomotoren bei verschiedenen Verbrennungstechnologien Die Stickoxid-Emissionen von wasserstoffbetriebenen Turbo- maschinen hängen stark von der angewandten Einspritztechnik ab. Die zu erwartenden NOx-Emissionen können um bis zu zwei Größenordnungen variieren. ] m p p [ x O N 104 103 102 101 100 10-1 0.25 0.3 0.35 0.4 0.45 0.5 0.55 0.6 0.65 Equivalence Ratio Φ [-] Direct Injection Micro-Mix Premix Advanced Direct Injection Network assumptions for fleet modelling and forecast A simplified global aviation network with six fully connected regions is used to generate fleet forecasts for five different scenarios assuming a fuel consumption-optimised aircraft renewal strategy. Netzannahmen für Flottenmodellierung und -prognose Um Flottenprognosen für fünf verschiedene Szenarien unter Annahme einer verbrauchsoptimierten Flugzeug-Erneuerungs- strategie zu erstellen, wird ein vereinfachtes globales Luft- verkehrsnetz mit sechs vollständig verbunden Regionen ver- wendet. NA LA AS ME EU AF

Design mission for maximum required external water The WET engine requires external water supply during low- altitude operation. As external water demand also increases with thrust requirement, the design mission diversion segment with maximum aircraft weight defines the relevant sizing case. Design-Mission für den maximalen Außenwasserbedarf Das WET-Triebwerk benötigt in niedrigen Flughöhen eine externe Wasserversorgung. Da der Bedarf an externem Wasser mit dem Schubbedarf zunimmt, definiert die abge- brochene Design-Mission den relevanten Auslegungsfall. Cruise, ISA as short as possible Descent @ ISA +10 Diversion @ FL250 200 NM, M0.65 ISA +10 Holding @ 1500 ft 30 min, ISA +10 Landing, taxi in @ ISA +15 Climb to FL350 @ 250/300/M0.78 ISA +10 Take-off @ MTOM, ISA +15 Go Around ISA +15 Climb to FL350 @ 250/300/M0.78 ISA +10 ISA International Standard Atmosphere, MTOM Maximum Take-off Mass, FL Flight Level, M Mach Number Aircraft with integrated WET propulsion The innovative WET aircraft propulsion concept is completely integrated within an enlarged engine nacelle and therefore eas- ily applicable to the classical tube & wing aircraft configuration. Flugzeug mit integriertem WET-Antrieb Das innovative WET-Flugantriebskonzept ist vollständig in eine vergrößerte Triebwerksgondel integrierbar und daher einfach kompatibel mit der klassischen „Tube & Wing“-Flug- zeugkonfiguration.

In order to achieve aviation’s emission reduction targets, new, highly efficient aircraft propulsion concepts are required to realise significant improvements beyond the classic turbofan. The target function is already changing during the preliminary design phase from a pure increase in aircraft-integrated propulsion efficiency to the overall climate effectiveness of the propulsion concepts. At Bauhaus Luftfahrt, we are currently working on a suitable integration of the climate impact into the propulsion system design process. Challenges regarding the impact of emissions on global warming and the modelling and feedback of the fleet climate impact into the propulsion design still need to be solved. Um die Emissionsreduktionsziele der Luftfahrt zu erreichen, sind neuartige, hocheffiziente Flugantriebskonzepte erforderlich, damit signifikante Verbesserungen über den klassi- schen Turbofan hinaus realisiert werden können. Die Zielfunktion wandelt sich dabei schon während der Vorauslegung von der reinen Steigerung der flugzeugintegrierten Antriebs- effizienz hin zur Gesamtklimawirksamkeit der Antriebskonzepte. Aktuell arbeiten wir am Bauhaus Luftfahrt an einer geeigneten Integration der Klimawirkung in den Antriebsvor- auslegungsprozess. Besondere Herausforderungen sind dabei Unsicherheiten hinsichtlich der Wirkanteile von Emissionen auf die globale Erwärmung sowie die Modellierung und Rückführung der Flottenklimawirkung in das Antriebsdesign.

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Improvement of the ecological balance and added value CIRCULAIR converts residues into biocrude via hydrothermal liquefaction (HTL) coupled with wet oxidation (HTL-WO), and further into jet fuel via upgrading. The use of HTL-WO by- products improves the ecological balance and added value. Verbesserung von Ökobilanz und Wertschöpfung CIRCULAIR wandelt Reststoffe über hydrothermale Verflüssi- gung in Kopplung mit nasser Oxidation (HTL-WO) zu Bio-Rohöl und durch Upgrading weiter zu Kerosin um. Die Nutzung von HTL-WO-Nebenprodukten verbessert die Ökobilanz und Wert- schöpfung. CO2 from atmosphere Renewable electricity Electrolysis O2 H2 H2 CO2 Methanol synthesis Manure HTL-WO Upgrading Straw Solids By-product recovery Fuel products Volatile fatty acids Hydrochar + NH4 Fertilisation Carbon sequestration

Roadmap for the market launch of HTL Roadmap for the market launch of hydrothermal liquefaction (HTL) technology. Early use cases focus on the conversion of individual feedstock; CIRCULAIR optimises the HTL process in terms of jet fuel production, costs and emissions. Roadmap zur Markteinführung von HTL Roadmap zur Markteinführung der hydrothermalen Verflüssi- gungstechnologie HTL. Frühe Anwendungsfälle fokussieren die Umsetzung einzelner Rohstoffe. CIRCULAIR optimiert den HTL-Prozess hinsichtlich der Produktion von Kerosin sowie der Kosten und Emissionen. Technology Readiness Level (TRL) TRL 8-9 TRL 6-7 TRL 4-5 TRL 1-3 H 2 0 2 0 R e s e a r c h i o n I n n o v a t & « F u e l l e x F » H y » N E X T G E N r o a d f u e l « s Co-processing of selected feedstocks Wet oxidation of HTL process water HTL solids for soil amendment Coupling of green hydrogen and HTL Early commercial HTL plants Selected feedstock No upgrading to jet fuel Advanced biorefineries Abundant feedstock Upgrading to jet fuel l y H T L b u s i n e s s c a s e s t h a c l u d g e w i E a r s s e w a g e r e a t m e n t e . g . t e w a t e r f u e l t o w a s j e t t o N o u p g r a d i n g t s c e s p l a n t i d u e s r e s a b u n d a n t i d a t o x o f w e t H T L i o n o f f u e l I n t e g r a t j e t t o U p g r a d i n g r e s o u r s H i g h b i o m a s l s o i f o r i d s s o l H T L i o n I n t e g r a t e d r a t d e m o n s t p l a n t i o n i l i i o n s a t c e u t a m e n d m e n t 2017-2022 2023-2026 2026-2030 2030+

2023 was a pivotal year for sustainable aviation fuels. The European Union agreed on ReFuelEU Aviation, an obligation that ensures a progressively increasing supply of sustainable aviation fuels to each European Union airport. A specific sub- mandate aims at upscaling power-to-liquid fuels, while biofuels from food and feed crops are excluded. It is almost certain that the initial quota will be met by HEFA fuels or co-processing of similar feedstock. How ever, growing obligations provide strong incentives to develop advanced biofuels, synthetic fuels from solar and wind energy, and in the long run potentially also liquid hydrogen. 2023 war ein Schlüsseljahr für erneuerbare Kraftstoffe: ReFuelEU Aviation schreibt an jedem Flug- hafen der Europäischen Union ansteigende Mindestquoten für eine Versorgung mit nachhaltigen Kraftstoffen vor. Eine Subquote unterstützt den Markthochlauf von Power-to-Liquid, während Bio- kraftstoffe aus Nahrungs- und Futtermitteln ausgeschlossen sind. Die frühen Quoten werden sicher- lich durch HEFA-Kraftstoffe oder ein Co-Processing ähnlicher Rohstoffe erfüllt. Die ansteigenden Verpflichtungen setzen aber auch starke Anreize zur Entwicklung fortgeschrittener Biokraftstoffe, synthetischer Kraftstoffe aus Sonnen- und Windenergie sowie langfristig möglicherweise auch für verflüssigten Wasserstoff.

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An overview of selected trends from the Bauhaus Luftfahrt database in 2023 Ausgewählte Trends aus der Bauhaus-Luftfahrt-Datenbank im Jahr 2023 im Überblick ENVIRONMENTAL TECHNOLOGY-DRIVEN fuel-burning engines with electric motors and batteries energy system in aviation, mobility and other sectors 1. Green hydrogen – becoming a driver and central element of the 2. Hybrid electric propulsion – propulsion systems that combine 3. Sustainable Aviation Fuels (SAF) – alternatives to fossil kerosene, 4. Biodiversity – appreciation and preservation of ecosystem diversity 5. Climate change mitigation – measures to reduce emissions such 6. Direct air carbon capture – chemical or physical processes that 7. Carbon pricing – growing demand for international trusted emission extract carbon dioxide directly from the atmosphere as offsetting, direct air capture or slow-flying e.g. advanced biofuels and power-to-liquid compensation schemes data and digital footprint computer-controlled robot to understand, learn, apply knowledge and perform tasks commonly associated with intelligent beings 8. Metaverse / Augmented reality – digital parallel existing world 9. Data is the new oil / Big Data – increasing the value of (personal) 10. Artificial Intelligence (AI) – the ability of a digital computer or 11. Quantum computing – a multidisciplinary field that utilises quantum mechanics to solve complex problems faster than on classic computers 12. Digital travel credential (DTC) – digital travel identity that offers 13. SuperApps – mobile or web application that combines multiple 14. Cybercrime / Cybersecurity an alternative to the physical passport services into one platform SOCIAL ECONOMIC 15. Analogue versus digital society / Societal polarisation – the splitting of a society into two distinct groups that are at different ends of a spectrum, offline and low-tech living versus online and high-tech living 16. Attention to inclusion / Self-realisation within a unique (designed) individuality – growing importance of inclusion / fulfilment by oneself of the potential of one´s character or personality 17. New work / Collaborative working – work and lifestyle change, e.g. working remotely 18. Aviation Non-Fungible Token (NFT) – digital asset on the blockchain 19. Circular economy – sharing and reusing products and materials 20. Renaissance of ETFs – regrowth in exchange-traded funds (ETFs) 21. New forms of tourism / Emerging travel and tourism passenger segments – regenerative, wellness / medical, eco-luxury, multigener- ational, fluid identity and social media tourism 22. Stagflation – increasing recession with a high inflation rate 23. New World Energy Scenarios POLITICAL 24. Changing power dynamics of world countries / Interstate confrontation – a shift of global superpowers and coalitions, new block formation or the revival of the Iron Curtain. Increasing rise of armed conflicts between neighbouring states 25. Regulations for sustainable aviation fuel upscale – legislation for sustainable aviation becoming more frequent across different countries, regions and continents 26. Slowbalisation – slowing down of globalisation Combined assessment of the trend maturity by tools and experts The evaluation by experts and the trend monitoring assessment tool DIPAT help to understand trends early on. The maturity level indicates if a trend is already observable today, emerging by showing first indications, or a weak signal to indicate far ahead in the future. Kombinierte Bewertung des Trend-Reifegrads durch Expert*innen und Tools Die Evaluierung durch Expert*innen und das Trend- monitoring-Bewertungstool DIPAT helfen, Trends frühzeitig zu erkennen. Der Reifegrad gibt an, ob ein Trend bereits heute zu beobachten ist und sich durch erste Hinweise abzeichnet oder ob es sich um ein schwaches Signal handelt, das weit in die Zukunft weist. L A LI T I C P O 26 25 24 6 5 7 4 2 1 Weak signal (5–10 years) 15 S O CI A L Emerging (2–5 years) Observable 17 3 21 20 19 22 9 10 14 23 18 16 8 13 11 E N V I R O N M E N T A L ECONOM I C Experts' assessment N = 21 12 I N E V R D - Y G O L O N H TEC

Uncertainty impact analysis of factors driving the future of metaverse 27 factors ranging from economics, politics, regulations, technology, airline and airports, passengers and society were identified. Factors with high possible impact on the travel and aviation industry, and with a high degree of uncertainty regarding future evolution, were selected to form the basis for future metaverse scenarios. Unsicherheiten und Einfluss von Faktoren auf die Zukunft von Metaverse 27 Faktoren aus den Bereichen Wirtschaft, Politik, Regularien, Technologie, Fluggesellschaften, Flughäfen, Passagier*innen und Gesellschaft wurden ermittelt. Als Grundlage für zukünf- tige Metaverse-Szenarien wurden Faktoren ausgewählt, die einen großen Einfluss auf die Reise- und Luftfahrtbranche haben können und deren zukünftige Entwicklung mit großer Unsicherheit behaftet ist. i n a t r e c n u r e h t a r y t n i a t r e c n U i n a t r e c r e h t a r Interest in replacing the real world (deliberately choosing the virtual world) Need / wish to virtually escape during travel (cabin densification vs premium). Importance of social skills / human interactions Diffusion & depth of cross-industry MV application (business relevance of MV) Consumer adoption of VR hardware (cost, convenience, availability) Degree of travel complementation vs. substitution Integration and co-existence of technology (MV, BC, NFT, AI…) Role of aviation industry in MV (proactive vs passive –> leading areas?) Level of MV consolidation Availability of funding Role and interre- lationship of sustainability for MV User trust regarding security, content, access in MV (willingess to share data) MV importance for airline differentiation Stakeholder structure for MV Substitution potential of other devices Level and control over shared data Importance & evolution of membership and loyalty systems Open vs closed ecosystems (open for external developers) Productivity benefits coming with MV Transferability of digital assets MV position to blending of virtual and real world Cybersecurity development Level of regulation Cost development of MV HW & SW Level of automation along d2d travel chain Improvements to offering personalised products & services MV tech interface & surface development (next-gen goggles) Generative content creation less important Impact very important MV Metaverse, BC Blockchain, AI Artificial Intelligence, NFT Non-fungible Token, d2d Door-to-door, HW Hardware, SW Software Four possible futures of metaverse (MV) within aviation 1) “The Golden Islands” as niche application catering to the high-value luxury traveller segment; Vier mögliche Zukunftsbilder von Metaverse (MV) in der Luftfahrt 1) „The Golden Islands“ adressiert als Nischenanwendung 2) “B2B(2C) Verse Lifts Off” where aviation alliance uses das hochwertige Luxusreise-Segment; MV as collaboration infrastructure; 3) “The Mainstream Multiverses” where immersion is mainstream and aviation is a fast-follower and 2) „B2B(2C) Verse Lifts Off“ zeigt ein industrielles Szenario, in dem die Luftfahrt MV als Infrastruktur für die Zusam- menarbeit nutzt; 4) “The Bet is Won” where MV becomes key for product 3) „The Mainstream Multiverses“ zeigt Immersion als and branding in aviation. Mainstream-Anwendung mit unterschiedlichen Anbietern und der Luftfahrt als Fast-Follower; 4) im „The Bet is Won“-Szenario wird MV zum Schlüssel für die Produkt- und Markenbildung in der Luftfahrt. Factor 1: Consumer adoption of VR hardware Low consolidation Not open Factor 2: Consolidation and openness of the metaverse Metaverse scenario matrix Low adoption Scenario 1 “The Golden Islands“ Scenario 2 “B2B(2C) Verse Lifts Off” Scenario 3 “The Mainstream Multiverses“ Scenario 4 “The Bet is Won“ High consolidation Completely open High adoption

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Three solutions to enable integrated, passenger-centric air-rail networks To maximise the efficiency, predictability, environmental sus- tainability and resilience of the door-to-door passenger journey, future air and rail networks have to be planned and managed in a coordinated manner. Drei passagierorientierte Lösungen für integrierte Netzwerke von Bahn und Flugzeug Künftige Luft- und Schienennetze müssen auf koordinierte Weise geplant und betrieben werden, um Reisen von Tür zu Tür maximal effizient, vorhersehbar, umweltverträglich und widerstandsfähig gegenüber Störungen zu gestalten. Performance Assessment SOLUTION Multimodal performance framework (KPIs) and evaluation platform for multimodal solutions, focusing on scheduling and disruption management. Schedule Design SOLUTION Optimised air and rail network planning, reduced transfer waiting times for multimodal passengers by coordinating schedules based on expected demand. SOL- 01 SOL- 02 SOL- 03 Disruption Management SOLUTION Coordinated real-time adjustments to air and rail schedules and passenger allocation to minimise impact of disruptions.

The performance of future integrated, passenger-centric multimodal air-rail networks for Europe will be assessed on a strategic and tactical level. Die Leistungsfähigkeit künftiger integrierter, auf den Personenverkehr ausgerichteter multimodaler Luft-Schienen- Netzwerke in Europa sollte auf strategischer und taktischer Ebene bewertet werden. Scenario definition Strategic multimodality solution Strategic performance feedback SOL-2: Schedule Design Solution Scenario Strategic policies and regulation Geopolitical & socioeconomic context Tactical policies and regulation Integrated Strategic multimodality Tactical multimodality Integrated evaluator evaluator Multimodality performance evaluator KPI evaluator Multimodality performance SOL-1: Performance Assessment Solution Tactical multimodality solution Tactical performance feedback SOL-3: Disruption Management Solution

Stakeholders and performance indicators relevant to them The scenarios in the Airline Decarbonisation Model take the interests of various groups into account and project various Key Performance Indicators (KPIs) for them. Interessensgruppen und für diese relevante Leistungs- indikatoren Die Szenarien im Airline-Decarbonisation-Modell berücksichti- gen die Interessen verschiedener Gruppen und projezieren für diese mehrere wichtige Leistungsindikatoren (KPIs). Transition Finance Production and Operations Policymakers Inputs: Interest rate on a sustainability-linked loan Inputs: Aircraft retirement rate, Entry into service for greener aircraft Inputs: SAF quotas or subsidies Airline Decarbonisation Model KPI: Green loan income KPI: Evolution of direct operating costs, CapEx for airlines KPI: Effectiveness of SAF subsidies and quotas Transition Finance Production and Operations Policymakers Comparison of the effectiveness and efficiency of different scenarios By comparing the projected evolution of greenhouse gas emissions and the evolution of cost, we can gauge the relative effectiveness and efficiency of the different scenarios. Vergleich von Wirksamkeit und Effizienz verschiedener Szenarien Durch den Vergleich der prognostizierten Entwicklung der Treibhausgas-Emissionen und der Kostenentwicklung kann die relative Wirksamkeit und Effizienz der verschiedenen Szenarien untereinander beurteilt werden. Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3 CO2 equivalent emissions ) s n o t a g e M i ( s n o s s m e i l a u n n A K P R n o i l l i b r e p $ n o i l l i M 2024 2034 2044 2054 2064 2024 2034 2044 2054 2064 2024 2034 2044 2054 2064 Annual Direct Operating Costs / Revenue Passenger Kilometre 2024 2034 2044 2054 2064 Scenario 1 Scenario 2 Scenario 3

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Maximum take-off mass over power hybridisation with turboshaft engines For both years of entry into service (EIS) the turboshaft engine is paired with varying fractions of battery power. Additionally, the conversion of combustion engine power to electric power via a generator is shown (array of curves). Maximale Startmasse über Leistungshybridisierung mittels Turbomotoren Beide „Entry into Service (EIS)“-Jahre zeigen den Turbomotor kombiniert mit variablen Anteilen an Batterieleistung. Zusätz- lich wird der Effekt der Leistungswandlung dargestellt, die der Verbrennungsmotor mittels Generator erzielt (Kurvenscharen). Power split (HPS): fraction of engine power converted to electrical power Leistungsteilung (HPS): Anteil Motorleistung, welcher in elektrische Leistung gewandelt wird 2025 2050 EIS 2025 EIS 2050 HPS= 0 % HPS= 20 % HPS= 40 % HPS= 60 % HPS= 80 % HPS= 100 % Certification Specifications 23 Limit for small aircraft (≤ 19-seater) ] g k [ s s a m f f o - e k a t m u m x a M i 16000 14000 12000 10000 8000 6000 4000 0 0.05 0.1 0.15 0.2 0.25 0.3 0.35 Battery power to total power [-] BLADE – the aircraft design environment by Bauhaus Luftfahrt For future, unconventional aircraft designs like those investi- gated within the GNOSIS project, a flexible, modular, tracea- ble and automatable open-source software is needed. The in-house development of the Bauhaus Luftfahrt Aircraft Design Environment (BLADE) started in 2020 to meet these as well as upcoming software demands associated with con- ceptual aircraft design. All hybridisation studies for GNOSIS were executed using a primary version of BLADE, showcasing its capabilities and potential early on. BLADE is continuously further developed by the Visionary Aircraft Concepts team at Bauhaus Luftfahrt. BLADE – die Flugzeugentwurfsumgebung des Bauhaus Luftfahrt Für zukünftige, unkonventionelle Flugzeugentwürfe, wie sie im Projekt GNOSIS untersucht wurden, wird eine flexible, modulare, nachvollziehbare und automatisierbare Open-Source-Software benötigt. Die Eigenentwicklung des Bauhaus Luftfahrt Aircraft Design Environment (BLADE) begann im Jahr 2020, um diese wie auch zukünftige Flug zeugentwurfsanforderungen zu erfüllen. Alle GNOSIS-Hybrid- isierungsstudien wurden mit einer ersten Version von BLADE durchgeführt, wodurch dessen Potenzial schon früh demon- striert wurde. BLADE wird vom „Visionary Aircraft Concept“- Team am Bauhaus Luftfahrt kontinuierlich weiterentwickelt.

Mode share for private and business travel The figure depicts a shift from ground to air transport for longer distances. Both private and business travellers favoured hybrid-electric aircraft (HEA) over kerosene-fuelled commercial airliners for all distances. In business travel, a significant share of 30 % is seen for longer distances. Anteil der Verkehrsmittel für Privat- und Dienstreisen Die Abbildung zeigt eine Verlagerung vom Land- zum Luft- verkehr für längere Strecken. Sowohl Privat- als auch Dienst- reisende zogen bei allen Entfernungen HEA (hybrid-electric aircraft) gegenüber kerosinbetriebenen Verkehrsflugzeugen vor. Im Geschäftsreiseverkehr ist ein signifikanter Anteil von 30 % für längere Entfernungen zu verzeichnen. Private purpose Business purpose ) % ( t i l p s l a d o M 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % ) % ( t i l p s l a d o M 100 % 90 % 80 % 70 % 60 % 50 % 40 % 30 % 20 % 10 % 0 % 300 - 600 Distance (km) 600 - 950 300 - 500 Distance (km) 500 - 950 Rail Hybrid-electric 19-seater Car Bus Air Willingness to pay for different transport modes regarding travel time savings (euros per hour) The table shows consumers’ willingness to pay for a one-hour reduction in travel time. Business travellers, being more time-sensitive, are willing to pay more than private travellers across all transport modes and distances. Zahlungsbereitschaft für verschiedene Verkehrsmittel in Bezug auf Reisezeit-Einsparungen (Euro pro Stunde) Die Tabelle zeigt die Zahlungsbereitschaft der Verbraucher*innen für eine Verkürzung der Reisezeit um eine Stunde. Dienstreisen- de, die zeitbewusster sind, sind bereit, für alle Verkehrsträger und Entfernungen mehr zu zahlen als Privatreisende. Private Business Short (<= 600 km) Long (> 600 km) Short (<= 500 km) Long (> 500 km) Car Rail Bus Air 67.2 39.6 27.6 51.6 51 36.6 Not significant 51.6 203.4 90 29.4 82.8 Conventional 19-seater 97.8 Not significant Not significant HEA 19-seater Not significant Not significant Not significant 135.6 102.6 18 70.8 180.6 147.6

Starting in 2022, the new industry of urban and regional air mobility is currently facing a deep decline in venture capital funding volume. As the industry expects to launch commercial services around 2025, airport connectivity and connecting remote areas are seen as key passenger use cases in Europe, in addition to medical applications. Robust use and business cases are now key requisites for a successful future of these air mobility applications. Seit 2022 verzeichnet die junge Industrie der städtischen und regionalen Luftmobilität einen starken Rückgang von Risikokapital-Finanzierung. Die Branche plant weiterhin, kommerzi- elle Dienste um das Jahr 2025 herum einzuführen. Als wichtige Passagieranwendungen für Europa werden die Anbindung von Flughäfen und entlegenen Gebieten gesehen, zusätzlich zu medizinischen Zwecken. Robuste Geschäftspläne sind jetzt die Schlüssel- voraussetzung für eine erfolgreiche Zukunft dieser Luftverkehrsanwendungen.

Personnel Personal T he number of employees increased slightly in 2023 compared to the previous year. At the end of the year, Bauhaus Luftfahrt had 46 employees, 34 of whom were scientists, with 10 being post-doctoral researchers. The share of female scientists in 2023 was 21 %, and the share of women overall was 37 %. Der Personalbestand ist im Jahr 2023 gegenüber dem Vorjahr etwas gestiegen. Das Bauhaus Luftfahrt beschäftigte zum Jah- resende 46 Mitarbeiter*innen, davon 34 Wissenschaftler*innen. 10 der wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen weisen eine abge- schlossene Promotion auf. Der Anteil der Wissenschaftlerinnen betrug im Jahr 2023 21 %, der Frauenanteil insgesamt 37 %. Die Anzahl der Student*innen stieg ebenfalls leicht an. 21 Stu- dent*innen aus insgesamt 11 Nationen waren als wissen- schaftliche Hilfskräfte und Praktikant*innen tätig oder haben ihre Studien- und Abschlussarbeiten erstellt. The number of students also increased slightly. 21 students from a total of 11 nations worked as research assistants and interns or on their student research projects and theses. Insgesamt waren 2023 82 Personen aus 18 Nationen am Bauhaus Luftfahrt beschäftigt. In total, 82 people from 18 nations were employed at Bauhaus Luftfahrt in 2023. Bauhaus Luftfahrt continues to make considerable efforts to recruit highly qualified graduates and scientists from various dis- ciplines in order to be able to provide a high level of scientific research activity. Das Bauhaus Luftfahrt unternimmt weiterhin erhebliche Anstren- gungen, hoch qualifizierte Absolvent*innen und Wissen schaft- ler*innen aus unterschiedlichen Fachrichtungen zu gewinnen, um ein hohes Niveau an wissenschaftlicher Forschungstätigkeit gewährleisten zu können. Employees (end of the year) Mitarbeiter*innen (am Jahresende) Executives Scientists Administration Students Munich Aerospace scholarship holders 2021 1 33 11 10 1 2022 1 32 11 6 1 2023 1 34 11 14 0

Conference contributions Konferenzbeiträge 09.03.23 5. International Conference on Active Noise Abatement (ICANA 2023) | Frankfurt Die Zukunft der Luftfahrt: Neue Flugzeugkonzepte und ihre Auswirkungen auf die Lärmemissionen Author /Autor: J. Kaiser 15.03.23 BMWK Technologieworkshop LuFo VII | Potsdam Future Long-Range Aircraft Author /Autor: J. Kaiser 25.04.23 H2020 Project CLARA 2nd Public Workshop | Darmstadt Jet fuel production from residues and wastes via hydrothermal liquefaction Author /Autor: V. Batteiger 27.04.23 Nachhaltigkeitsdimensionen urbaner Luftmobilität / Sustainability Dimensions of Urban Air Mobility | Hamburg A critical perspective on the sustainability of Urban Air Mobility Authors /Autor*innen: A. Straubinger, J. Schaumeier 11.05.23 DGLR Workshop „Luftfahrt auf dem Weg zur Nach- haltigkeit – Mission Impossible or Clear Skies ahead“ | Hamburg Disruptive Energy & Propulsion Concepts Authors /Autor*innen: M. Nickl, A. Seitz 08.06.23 20th GARS Junior Workshop | Amsterdam Business Model Development and Optimisation of Vertiport Costs Author /Autorin: V. Kalliga 08.06.23 20th GARS Junior Workshop | Amsterdam Network Optimization of Long-Haul Flights: CO2 Emission Reduction Potential through Aircraft Sharing and Passenger Bundling Author /Autorin: Y. Zhu 12.06.23 AIAA AVIATION 2023 | San Diego Conceptual Design of a Strut-braced Wing Full Electric Regional Aircraft with Distributed Propulsion Authors /Autor*innen: A. Gilbrook, Y. Ma, A. Elham 21.06.23 H2 Mobility and e-Fuels Forum | Berlin Utilizing green H2 for aviation: Synthetic kerosene and H2-powered aircraft Author /Autor: V. Batteiger 09.07.23 Aerospace Europe Conference – Joint 10th EUCASS – 9th CEAS Conference | Lausanne Next steps in aerostructural design of ultra-high aspect ratio wings Authors /Autor*innen: Y. Ma, A. Elham 10.07.23 Aerospace Europe Conference – Joint 10th EUCASS – 9th CEAS Conference | Lausanne Thermal management system design for a regional hybrid-electric aircraft Authors/Autor*innen: A. Habermann, A. Seitz 05.09.23 13th EASN International Conference | Salerno Composite Cycle Engine Design for Minimal Climate Impact – Study Setup & Reference Systems Authors/Autor*innen: M. Nickl, A. Seitz, M. Lüdemann, A. Lessis, O. Ziogas, C. Xisto, A. Rolt 05.09.23 13th EASN International Conference | Salerno Climate Model for Future Aircraft Engine Design Authors/Autor*innen: F. Yin, H.S. Saluja, T. Eker, A.G. Rao, V. Grewe, A. Seitz, J. Schaumeier, A. Paul 05.09.23 13th EASN International Conference | Salerno HOPE: hydrogen optimized multi-fuel propulsion system for clean and silent aircraft Authors/Autor*innen: Y. Yin, A.G. Rao, R. Merino Martinez, M. Kolb, A. Seitz, X. Zhao, L. Lim, L. Mazzei, R. Ponza, E. Benini 05.09.23 13th EASN International Conference | Salerno Minimum environmental impact ultra-efficient cores for aircraft propulsion Authors/Autor*innen: C. Xisto, F. Yin, R. Rolt, I. Jonsson, A. Seitz, A. Lundbladh, A. Yenokyan

Technical reports Technische Berichte Theses Abschlussarbeiten 26.05.23 Master’s Thesis | Technische Universität München Uncertainty Quantification in Spiking Neural Networks for Drone Landings Author /Autor: D. Zauzolkov 15.08.23 Bachelor’s Thesis | Technische Universität München Data Analysis for assessing the effects of demand and supply disruption in air transport networks Author /Autor: G.B. Doan 20.08.23 Bachelor’s Thesis | Hochschule München (University of Applied Sciences) Design Space Exploration of H2-Piston Aircraft Engine Model Author /Autor: V. Klapper 04.11.23 Master’s Thesis | Technische Universität München Estimation of High Speed Railway Substitution Effects on Air Traffic Networks Author /Autor: L. Patel 15.11.23 Master’s Thesis | Technische Universität München Impact of Organizational Structures on Network Design in Aviation: An Operations Research Perspective Author /Autor: Z. Wang 15.03.23 Jahresbericht 2022 | HybVer, p. 2, Grant Agreement No. 20E2111A Zwischenbericht 2022 Authors/Autor*innen: A. Seitz, P. Maas, M. Kolb, A. Habermann, M. Shamiyeh 19.04.23 Jahresbericht 2022 | GNOSIS, p. 47, Grant Agreement No. 20E1916B GNOSIS Zwischenbericht 1/2022 Authors/Autor*innen: A. Habersetzer, F. Peter, C. Rischmüller, B. Portner, L. Moser, M. Fu 27.04.23 Jahresbericht 2022 | 328H2-FC, p. 26, Grant Agreement No. 20M2109H 328H2-FC Anhang Zwischenbericht 2022 Authors/Autor*innen: C. Rischmüller, A. Frühbeis, A. Habersetzer, D. Steinweg, K. Ebner, M. Fu, U. Schmalz 28.04.23 Jahresbericht 2022 | NetShAir, p.17, Grant Agreement No. 20E2123A Zwischenbericht 2022 Authors/Autor*innen: A. Paul, A. Habermann, C. Rischmüller, Y. Zhu 12.09.23 Deliverable 4.4 | IMOTHEP, p. 45, Grant Agreement No. 875006 Refined Parallel Hybrid Electric turboshaft Engine Specification Authors /Autor*innen: P. Maas, A. Seitz, P. Geiger 19.10.23 Abschlussbericht | GNOSIS, p. 88, Grant Agreement No. 20E1916B Abschlussbericht Analyse der zentralen System- komponenten Flugzeug, Flotte, Energieträger Authors/Autor*innen: K. Plötner, C. Rischmüller, L. Moser, M. Fu, L. Ruf

Imprint Impressum Bauhaus Luftfahrt Yearbook 2023 Publisher / Herausgeber Bauhaus Luftfahrt e.V. Willy-Messerschmitt-Str. 1 82024 Taufkirchen, Germany www.bauhaus-luftfahrt.net Editor/Redaktion Silvia Hendricks Authors/Autor*innen Dr. Valentin Batteiger Mengying Fu Prof. Dr. Mirko Hornung Ram Kamath Dr. Lily Koops Ivana Matković Dr. Juan Muzio Markus Nickl Fabian Peter Patrycja Plochowitz Dr. Kay Plötner Carsten Rischmüller Dr. Arne Seitz Picture credits / Bildnachweise Cover/Umschlag: Getty Images, TULP Design p. / S. 3 / 8 / 16 / 26 / 60 / 78 / 79 / 87: Adobe Stock, TULP Design; p. / S. 4: MTU Aero Engines; p. / S. 7 / 10/ 11 / 20 / 37 / 38 / 46 / 54 / 76: Oliver Jung; p. / S. 24 / 35 / 42 / 44 / 45 / 52 / 66: Bauhaus Luftfahrt e.V.; p. / S. 28 / 74: Shutterstock, TULP Design Concept, layout, graphics / Konzept, Layout, Grafiken TULP Design GmbH, München, www.tulp.de Print / Druck Druckservice Kreiter GmbH, Wolfratshausen, kreiterdruck.de Circulation / Auflage 700 copies / 700 Exemplare Druckprodukt CO₂ kompensiertklima-druck.deID-Nr. 24174806