Elektrisches Fliegen - eine Zukunftsperspektive

Electric Flight
Erstausgabe 13.4.2015
letztes Update 08.11.2017
 Geflogen wurde das Flugzeug von Rekordflieger Klaus Ohlmann und Ingmar Geiß vom Institut für Flugzeugbau. Die  beiden neuen Weltrekorde wurden nach den Regularien des internationalen Luftsportverbands FAI aufgestellt.
Drei Meilensteine markieren die Elek- trofliegerei, die jedoch fast in Verges- senheit gerieten. Fred Militky verwandelte am 18. März 1959 ein Graupner-Modell durch den Einbau eines Kollektorläufers mit Glok- kenanker in ein E-Motormodell und konnte nachweislich damit fünf Minuten Kraftflug durchführen. Als Batterien dien- ten Nickel-Cadmium-Zellen. Ein Jahr zuvor experimentierte ein Engländer mit einem Modell, welches aber nur einen Schwebeflug unternahm. Bereits 1973 rüstete der österr. Fabri- kant Heinz Brditschka unter Anregung von F. Militky eine HB-3, ursprünglich ein deutscher Motorsegler, auf einen Elek- troantrieb um. Die als MB E1 bezeich- nete Maschine bewies während eines achtminütigen Fluges durch Sohn Heini Brditschka den Nachweis, dass man auch bemannt elektrisch fliegen kann! Die Versuche wurden nach kurzer Zeit  eingestellt. Am 14.3.1981 flog als erster Deutscher der Heidelberger Karl Friedel mit zwei umgebauten Scheibenwischermotoren und Nickel-Cadmium-Zellen in dem Hängegleiter Windspiel anlässlich der RMF (AERO) in Friedrichshafen 12 Mi- nuten und  30 Sekunden. Noch im glei- chen Jahr wurde der Ärmelkanal mit ei- nem von Paul McCready entwickelten Solarflugzeug überquert.
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Foto: ifb Universität Stuttgart
Im Rahmen eines von der EU geförder- ten Entwicklungsprogramm soll der Flywhale, Deutschlands erstes zugelas- senes UL-Amphibium bis 2020 auch mit einem Hybrid-Antrieb fliegen können. Basis soll eine neu zu entwickelnde Microgasturbine sein, die als Range Ex- tender mit einem mehrmotorigen Elek- troantrieb arbeitet, weil ein reiner Batte- rieflug aus heutiger Sicht nur eine sehr kurze Reichweite bieten würde. Entwik- kelt wird die Microgasturbine an der Fa- kultät der Ostfalia Hochschule für ange- wandte Wissenschaften in Wolfsburg. Professor Dr. Robin Vanhaelst, Projekt- leiter der Arbeitsgruppe „Fahrzeugther- modynamik und alternative Antriebe“ zeigt sich optimistisch, was die Ent- wicklung betrifft. Im Gegensatz zu her- kömmlichen Kleingasturbinen soll seine Microturbine als „Proof-of-Concept“ mehrstufig arbeiten und 30 KW leisten.
Ein amerikanisches Unternehmen hat kürzlich die Entwicklung des weltweit ersten Lithium-Ionen-Akkus mit Sili- zium-Anode bekannt gegeben. Möglich wird das durch den Wegfall des Gra- phits und unter stärkerer Verwendung von Silizium, weil Silizium mehr Lithium einlagern kann als Graphit. Das nieder- ländische ECN-Spin-off Unternehmen LeydenJar hat einen Lithium-Ionen- Pouch-Cell-Prototypen entwickelt, der die Speicherkapazität von wiederauf- ladbaren Batterien sogar um 50% er- höht. Mit dem Prototypen der Zelle konnte sogar mit einer Energiedichte von 1.200 Wh/l, bzw. 480 Wh/kg nach- gewiesen werden. In Deutschland wird an verschiedenen Instituten wie dem HZB (Berlin) und dem HIU (Ulm) eben- falls geforscht. Auch multinationale Konzerne haben begonnen, die reinen Siliziumanoden in ihren Forschungs- und Entwicklungslabors zu testen.
Das Forschungsflugzeug „e-Genius“ der Universität Stuttgart hat zwei Ge- schwindigkeitsrekorde über unter- schiedliche Flugstrecken aufgestellt. Über die Distanz von 15 km erreichte der Elektroflieger eine Durchschnittsge- schwindigkeit von 235 km/h, und in ei- nem zweiten Rekordflug wurde über eine Strecke von 100 km eine mittlere Geschwindigkeit von 222 km/h erzielt. Die alten Bestmarken wurden damit um 9 km/h bzw. 44 km/h verbessert. In der Vergangenheit konnten mit dem batte- riebetriebenen Flugzeug bereits Reich- weitenrekorde von 400 km im reinen Motorflug demonstriert werden. Mit den neuen Rekorden zeigt e-Genius, dass elektrisch betriebene Flugzeuge nicht nur effizient, sondern auch schnell sein können. Das Forschungsflugzeug wur- de an der Universität Stuttgart speziell für den elektrischen Antrieb entwickelt..
E-Propulsion

Electric-Flight ist eine Homepage, die in einer neu entwickelten Plattform die Chance sieht, um Zukunftsperspektiven in

der Luftfahrt transparenter zu machen. Elektrische Antriebe gelten in Flugzeugen noch immer als zu ineffizient, doch der

Wandel steht kurz bevor. Nicht die Elektromotoren, sondern die Energiespeicher sind das Problem.

In kleinen Schritten wird weltweit versucht, sich von fossilen Energieträgern, speziell auch bei Luftfahrzeugen zu lösen. Im Bereich kleiner Drohnen ginge schon überhaupt nichts mehr ohne Elektroantriebe, doch dies etwa auf Verkehrs- flugzeuge übertragen zu wollen, wird aus heutiger Sicht noch einige Jahre dauern. In Spezialbereichen finden sich bereits brauchbare Lösungen: Ultraleichtflugzeuge für Ausbildungsflüge für lärmarmen Schulbetrieb. Motorsegler unter Verzicht auf zu hohe Lärmemissionen durch Zweitakter. Light Sport Aircrafts (LSA) und leichte Motorflugzeuge mit Hybridantrieb. Motorkunstflugmaschinen (kurz vor der Erprobung). RPAS (Remotely Piloted Aircraft Systems), besser bekannt als Drohnen. Electric-Flight beschäftigt sich nur mit bemannten Luftfahrzeugen, wenngleich ihre Wegbereiter aus den Modellflug- bereichen stammen. Die heutigen Drohnen, egal ob Spielzeug oder im kommerziellen Bereich, einschließlich militä- rischer Anwendungen, wurden fast ausschließlich aus Modellflugzeugen abgeleitet. Einsatzprofile, Antriebe und Ener- giespeicher bieten sich dazu an. Die Übertragung auf bemannte Flugzeuge ist 1:1 nicht direkt nachvollziehbar. Die Info- Plattform Electric-Flight konzentriert alle Informationen nur auf bemannte Luftfahrzeuge. Es können keinerlei juristische Ansprüche auf Vollständigkeit und die Richtigkeit gestellt werden, da diese Homepage auf rein privater Initiative basiert!