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Foto: Messe-Friedrichshafen

Materialien entsteht auch ein nöhres Gewicht. Obwohl Alumi nium eine geringere elektrische Leitfähigkeit besitzt, haben For- scher des Fraunhofer IFAM ein gießtechnisches Verfahren ent- wickelt, mit dem Wicklungen aus Aluminium mit höherem Nutfüll- faktor gefertigt werden können, die sich dennoch als Spulen eig- nen. Gegossene Spulen zeichnen sich durch eine flache Leiteran- ordnung aus, die zu einem höhe-

Gegossene Alu- oder Kupferspulen für effizientere und preiswertere Elektromotoren

Elektromotoren für E-Bikes-, E- Auto- und E-Flugmotoren sind in ihrem Aufbau ähnlich, auch wenn sie mit Drehstrom betrieben wer- den. Sie besitzen über Eisenker- ne gewicklte Kupferspulen, die bei Stromdurchfluss, gesteuert und hohe Fertigungs und Materi- alkosten und gegenüber anderen

ren Nutfüllfaktor führt. Trotz höh- eren Widerstandes ergibt sich durch den größeren Querschnitt bezogen auf die gesamte Spule ein geringer Widerstand. Durch die bessere Anbindung an das Blechpaket und günstigere Aus- nutzung des Bauraums resultiert ein deutlich besseres thermisch- es und elektromagnetisches Ver- halten. Aus diesem Grund beteht die Möglichkeit, gewickelte Kup- ferspulen durch gegossene Alu- minium- oder auch Kupferspulen zu ersetzen. Damit der Nachweis im direkten Vergleich gelingt, wurden für die Studie handelsüb- liche E-Bike-Motoren mit 250 Watt eingesetzt. Die umgebauten Mo- toren, mit unterschiedlichen Blechpaketen und Spulen-Kombi-

nationen wurden anschließend auf einem Prüfstand getestet. Nach dem Umbau des E-Bike-Mo- tors konnte der Nutfüllfaktor von 32 auf 60 Prozent erhöht werden. Gleichzeitig ergab sich eine Ge- wichtsersparnis um 10 Prozent. Das Drehmoment stieg um 30 Prozent. Aufgrund des besseren thermischen Verhaltens der Spu- len erhöhte sich die Dauerleis- tung bei Betriebstemperatur um fast 20 Prozent. Gute Aussichten für zukünftige elektrische An-

Bild oben: konventionelle Wickeltechnik Bild unten: Spulen durch Giesstechnik

Muster von zwei in Feigusstechnik hergestellten Spulen

Geringerer Widerstand durch höheren Nutfüllfaktor

triebsstränge, denn wie aus Bre- men zu erfahren war, denke man auch an andere Anwendungen. Denkbar seien aufgrund der hoh- en Skalierbarkeit auch Elektro- Antriebsmotoren für die Luftfahrt! Die neue Entwicklung wird auf der AERO in der Halle A7 präsen- tiert.

Umgebauter Fahrradmotor

Vergleich alte und neue Technik

Foto: Fraunhofer IFAM

20.01.2020

H55 ist ein Spin-off von Solar Impulse. Ursprünglich ging es aus der Entwick- lung des ersten Schweizer Elektroflug- zeug, einer umgerüsteten Silence Twis- ter hervor. Der Firmenname wurde bei- behalten. Nach der Neugründung von H55 im Jahr 2017 verfolgte man eine ganz neue Linie. Besonders durch die Verstärkung von Solar Impulse-Pilot André Borschberg richtete sich das am Flugplatz Sion angesiedelte Unterneh-

Stärkung der regionalen Wirtschaft. Dazu erhält H55 noch weite 5 Millionen direkt vom Kanton. Zuvor kam bereits Unterstützung von der Stadt Sion und dem Centre de Cautionnement et de Financement. Durch das finanzielle Engagement können so nun die For- schungs-, Produktions- und Testein- richtungen des Unternehmens besser genutzt werden. Wie Gregory Blatt mit- teilte, werde man sich in Zukunft noch stärker darauf konzentrieren, die ge- samte Antriebskette, angefangen von der Energiequelle und ihrem Manage-

Im schweizerischen Wallis spezialisiert man sich auf elektrische Antriebsstränge

men auf die Entwicklung von elektri- schen Antriebstriebsträngen aus, während man man nach einem Flug- zeughersteller suchte, der eine Koope- rationsbasis darstellt. Auf der AERO 2019 präsentierte man sich zusammen mit dem tschechischen Flugzeugher- steller BRM Aero. Wie auch andere Flugzeughersteller hat man bei H55

sehr schnell erkannt, dass es wenig Sinn macht, eigene Flugzeuge zu ent- wickeln, zumal BRM Aero mit der Bri- stell ein ideales Flugzeug zur Umrüs- tung auf ein elektrisches Trainerflug- zeug geeignet ist. Das Team Bosch- berg, CEO der Firma, zusammen mit Sébastien Demont und Gregory Blatt sehen damit eine erste Kundenanwen- dung, die erfolgversprechend auf an- dere Flugzeugmuster anwendbar sein wird. Nach gründlicher Flugerprobung mit einem Rolls-Royce E-Motor (vor- her Siemens) weist das System, was man bis Ende 2021 zertifizieren möch- te, immerhin eine maximal mögliche Motorlaufzeit von 1,5 Stunden auf, was einer echten Flugzeit von 45-60 Minu- ten entspricht. Diese Angaben decken sich auch mit anderen Herstellern. Un- abhängig davon soll gemeinsam mit BRM Aero die Bristell Energic EASA zertifiziert werden. Nachdem im Grün- dungsjahr H55 bereits durch ND Capi- tal (Silicon Valley) unterstützt wurde, flossen 25 Millionen Franken des Kan- tion Wallis in den Innovationspark zur Errichtung des Campus Energypolis in das auch H55 einziehen wird. Dies zur

Der Zweisitzer Bristell Energic meistert auch steile Aufstiege

ment, über Schub und Leistung bis hin zu Pilotschnittstellen- und Steuerungs- systemen weiter zu entwickeln. Die junge Firma hat sich auf die Fahnen ge- schrieben, zu einem führenden Unter- nehmen heranzuwachsen, das Lösun- gen für CO2-freies Fliegen durch den Einsatz elektrischer Antriebe für die Luftfahrt findet.

Foto: H55

17.06.2020

Die AERO als Testballon

Die totale Flugzeit mit Rolls-Royce Elektromotor liegt bei 90 Minuten

CO2-freies Fliegen als Ziel

Foto: Rolls-Royce

Rolls-Royce Antriebsmotor

Foto: H55

André Borschberg, CEO von H55

kryogen gekühlte E-Motoren schon län- ger erfolgreich eingesetzt. Ein noch junger 50-Mann-Betrieb, SuperOx in Moskau, hatte sich zunächst auf stick- stoffgekühlte Supraleiter und Krysta- staten spezialisiert. 2017 wurde das Projekt Advanced Supraconductor Motor Experimental Demonstrator (ASuMED) von der Euro- päischen Union initiiert und gefördert. war ein Teil des Horizon 2020 For-

schungs- und Innovationsprogramms. Das Programm wurde von einem erfah- renen Konsortium gebildet, bestehend aus: Air Liquide, Hochschule Aschaf- fenburg, Karlsruher Institut für Techno- logie, K&S GmbH Projektmanagement, Oswald, Rolls-Royce, SuperOx, Univer sity of Cambridge und Demaco, wäh- rend Airbus bei dem Projekt eine bera- tende Rolle einnahm. Um hohe Stromdichten verlustfrei zu

übertragen, eignen sich leider konven- tionelle Kupferliegerungen nicht mehr. Hochtemperatursupraleiter werden deswegen bevorzugt bei 77 K betrie- ben, vorausgesetzt, dass die Strom- dichte gering genug ist, damit die (stromabhängige) Sprungtemperatur nicht überschritten wird. Die dazu aus- reichende Kühlung mit flüssigem Stickstoff ist besonders preiswert. Solche Anwendungen gibt es in der Messtechnik und in Kabeln. Bei der Verwendung von Wasserstoff müsste man auf -240 Grad Celsius gehen. Statt nun aber eine gewöhnliche Kup- ferlegierung einzusetzen, sind für Hochtemperatursupraleiter (Niedertem- peratursupraleiter bewegen sich unter von -196 Grad Celsius bis -272,06 Grad Celsius) (absoluter Nullpunkt -273 Grad Celsius) andere Werkstoffe erfor- derlich. Eine neuartige, unerwartete Klasse von Hochtemperatursupralei- tern wurde 2008 in Japan entdeckt. Es sind Verbindungen aus Eisen, Lanthan, Phosphor und Sauerstoff, die bei extre- mer Kälte dabei supraleitend werden. Grundsätzlich ist die Auswahl der Ma- terialien für Leitungen und Spulen eine Philosophie für sich, die bei extrem nie-drigen Temperaturen auftreten. Ziel des Projekts war es, einen kryoge- nen Motor in der 1 MW-Klasse für die

Luftfahrtindustrie zu entwickeln, der den Treibstoffverbrauch und den Aus- stoß von Treibhaus-Gasen reduziert. Unter Supraleitung versteht man das Phänomen, dass bestimmte Materia- lien ihren elektrischen Widerstand ver- lieren, wenn sie extrem abgekühlt wer- den. Elektrische Ströme werden dann nicht mehr durch den spezifischen Widerstand behindert. Dadurch leiten sich Möglichkeiten ab, kompakte und dennoch sehr leistungsfähige und effektive elektrische Motoren zu bau en. Solche Elektromotoren können dann wesentlich kompakter gebaut werden. Das leichte und kompakte ASuMED- Triebwerk nutzt die Supraleitung, um die nötige Leistungsdichte und den Wirkungsgrad zu erreichen, die für ein hybridelektrisches Triebwerk mit ver- teiltem Schub (HEDP) erforderlich sind, das zukünftige auch große Ver- kehrsflugzeuge antreiben soll. Durch die Verwendung von kryogenem Gas in Kombination mit fortschrittlichen Kühlsystemen (Hilfsgeräten) wird der ASuMED-Motor auf extrem niedrige Temperaturen gekühlt, um supralei- tende Eigenschaften zu nutzen. Das Projekt wurde nach drei Jahren Dauer 2020 abgeschlossen.

Supraleiter mit Elektromotoren über 500 kW und für zukünftige Verkehrflugzeuge

06.08.2020

Konventionelle Kühlungen reichen nur bis maximal 1 kW aus

Bessere Legierungen ermöglichen wirksamere Supraleiter

Foto: Messe-Friedrichshafen

Foto: Airbus

Schweizer Batterien mit Pfiff

Foto: MagniX

27.04.2021

dante Batterieüberwachung auf Zellen- ebene. André Borschberg, Executive Chair- man von H55, kommentierte die Partner- schaft wie folgt: „Wir sind von der Vision von Harbor Air und MagniX, dem Pionier- geist und dem Engagement für eine sau- bere Luftfahrt angezogen worden. Die Zu- sammenarbeit wird unsere Synergien und Komplementaritäten nutzen. Wir alle ver-

stehen, dass der Weg zur elektrischen Luft- fahrt kompliziert ist. Gleichzeitig wird un- sere kombinierte Erfahrung durch die Bün- delung der Kräfte zu einer schnelleren Zer- tifizierung führen. Dies wiederum bietet eine schnelle und sichere Möglichkeit, den Markt zu erreichen und die elektrische Luft- fahrt bekannt zu machen.“ H55 ging aus dem ersten Schweizer Elek-

troflugprojekt hervor, das mit einem Sie- mens-Elektromotor 2017 als aEro1 (E- Ver- sion der deutschen Silence) mit einem schon seinerzeit sehr fortschrittlichen Bat- terie-Management-System (BMS) von sich reden machte. H55 erfuhr durch André Borschberg, der mit dem Solar Impulse die Welt umrundete, eine zusätzlich treibende Kraft. Das Unternehmen hat sich in einem Forschungs-Camp in Sion/Wallis etabliert, wo es sich auf komplette elektrische An- triebsstränge spezialisiert hat und diese auch für andere Hersteller anbietet. Die Weiterführung der frühen Erfahrungen führten inzwischen auch zur Elektrifizie- rung des Motorflugzeugs Bristell B23. Die drei international tätigen Partner sind nun bemüht, das eBeaver-Programm durch gemeinsame Anstrengungen zu einer sau- beren, effizienten und leisen kommerziel- len Luftfahrt schneller durch die Zertifizie- rung schon im kommenden Jahr ans Ziel zu steuern.

Die drei Partner, Harbour Air in Vancouver- ver/Kanada, MagniX in den USA und H55 aus der Schweiz schmiedeten ein strategi- sches Bündnis, das 2019 begonnene Pro- jekt zur Umrüstung von den DeHavilland Beavers auf elektrische Antriebsstränge mit höherer Effizienz fortzusetzen. Ziel ist es, die bereits zahlreich durchgeführten Flugversuche, die mit den kompletten Antriebssträngen von Magnix geliefert wur- den, nun mit einem verbesserten Batterie- system von H55 auszustatten und die Wasserflugzeuge von Harbor Air in eine vollelektrische kommerzielle Flotte nach der Zertifizierung umzurüsten. H55 und die Ausgründung von Solar Impul- se wird seine bewährte modulare Batterie- technologie bereitstellen, um das Verhält- nis von Gleichgewicht zu Gewicht und Aus- dauer des eBeavers zu verbessern. Die Batteriemodule des Unternehmens haben eine der höchsten Energiedichten auf dem Markt und bieten dem eBeaver das gesam- te Energiespeichersystem und eine redun-

Motorneuentwicklung mit Schweizer Präzision

An der deutsch-schweizerischen Grenze, im Kanton Aargau, unweit von Rheinfelden, hat sich Anfang der achtziger Jahre ein kleines Unternehmen auf dem Sektor Elektro- maschinen und Antriebe zu einer international tätigen Firma hochgearbeitet, deren Schwerpunkte Synchron- und Asynchron-Motorelemente sowie Spezialmotoren sind. Inzwischen ist die in eine AG umgewandelte Firma „e+a“ stark gewachsen und mit 90 Mitarbeitern weltweit tätig.

Foto: e+a

10.07.2021

Zwischen e+a und der ETH-Zürich beste- hen enge Beziehungen. Die Verbindung führte nun über Studenten zur Ausgrün- dung eines Clusters an das Entwicklungs- zentrum auf den Airport Dübendorf, dem früheren Militärflughafen von Zürich. Es handelt sich um ein Fokusprojekt der ETH. Das sind Projekte, die von Studenten wäh- rend einer Laufzeit von zwei Semestern bearbeitet werden. Die Studenten bekom- men dafür eine Abschlussnote. Ziel soll auch für eine spätere Ingenieurtätigkeit sein, Sponsoring-Beiträge in Form von Hardware und Barmitteln zu beschaffen. Dies kann in der kurzen Zeit von zwei Semestern nicht geschafft werden, da dafür nur wenige Arbeitsstunden zur Ver- fügung stehen. Es gilt also auch zu ent-

scheiden, was selber durchgeführt oder versucht wird, mit externen Partnern wie in diesem Falle mit e+a auf den Weg zu bringen. Ermutigt durch einen erfolgreichen E-Mo- tor für ein Elektromotorrad, entstand eine Initiative seitens der Studenten zur Ent- wicklung eines luftgekühlten Synchron- motors als Innenläufer mit einer Betriebs- spannung von 400 Volt Drehstrom, die „e+a“ übernahm. Der Motor soll nach erfolgreiche Testläu- fen in das Bausatzflugzeug „e-Sling“ des südafrikanischen Herstellers Sling Aircraft verbaut werden. Dazu wurde die Konstruk-

tion, ein Viersitzer, leicht modifiziert. Durch eine Spannweitenvergrößerung erhielt das Flugzeug eine größere Stre- ckung. Anstelle des regulär verbauten Vierzylinder-Verbrenners mit 85 kW wur- de nun der 100 kW von e+a eingebaut, der mit 2300 UpM dreht. Bei kühlendem Luft- strom, so die Entwickler, sollen auch 110 kW und mehr „drin sein“. Das Gewicht des kom-pletten Motors inklusive Gehäu se, Lagerung und Welle beträgt 39,2 kg. Das 19,1 kg schwere Statorelement ist ei- ne total vergossene Einheit, sodass das Rotorelement nur 5,7 kg wiegt. „earo“ wie der Motor fortan bezeichnet wird, soll auch skalierbar sein, was beim jetzigen Aufbau durch die vergossene Sta- toreinheit den Vorteil hat, dass man auch eine Flüssigkeitskühlung bei benötigten höheren Leistungen vorsehen kann. Aktuell wird der Prototyp des Motors gerade im Flugzeug eingebaut und ange-

passt, nachdem stundenlange Testläufe auf dem Bremsprüfstand im Werk erfolg- ten. Hersteller e+a hat indes schon grös- sere Pläne. Man möchte jedoch „zunächst gerne am Markt schnuppern“, wie Ent- wicklungsleiter Dr. Marc. C. Schöning mit- teilte. Preisvorstellungen habe man noch nicht, denn ein Serienpreis nach Staffeln ist noch nicht bekannt. Aktuell sind die Stator- und Rotorbleche gelasert. Hierzu müssten die aktuellen gelaserten Stator- und Rotorbleche mit einem Stanzwerk- zeug gestanzt werden und die Verguss- und Montagewerkzeuge serientauglich weiterentwickelt werden. Es ist auch angestrebt, den Motor nach EASA-Vorgaben zu zertifizieren. Nach dem Erstflug, der noch im Juli erfolgen soll, ist geplant, das Flugzeug nebst neu- entwickelten Elektro-Flugmotor in Gren- chen auf dem Electrifly-in zu präsentie- ren. Auch an einer AERO-Beteiligung ist gedacht.

100 kW für Bausatz-Viersitzer

Skalierung des Motors ist möglich

eSling vor dem Einbau des Motors

Motorflansch mit Motor (Prototyp)

Bild: Smartflyer

Foto: Messe-Friedrichshafen

Foto: Airbus

Erste Boden-Tests für 600 kW Antriebe

Foto:ZeroAvia

13.08.2021

suchung, wie wasserstoffbetriebene Flug- zeuge eine führende Rolle in der Zukunft des nachhaltigen Fliegens spielen können. Schon zuvor hatte ZeroAvia ein Zweigun- ternehmen in England gegründet, wo ge- genwärtig für ergänzende Flugversuche eine der zwei Piper Malibus stationiert ist. Der im Bild zu sehende Bodentest um- fasste den flugorientierten 600-kW-An-

triebsstrang von ZeroAvia, der den 15-Ton- nen-Hyper-Truck-, eine mobile Bodentest- plattform von ZeroAvia über den Asphalt zog. Der Hyper-Truck, ist auf Basis eines schwere Militär-Lkw entwickelt worden. Er ist für den Antriebstrang ZA-2000 mit 2MW ausgelegt, der auch zum weiteren Testen von Systemen für wasserstoff-elektrisch angetriebene Flugzeuge mit 40-80 Sitzplät-

zen verwendet werden kann. Die jetzt be- gonnenen Bodentests des 600-kW-An- triebssystems unterstützen die laufende Entwicklung des HyFlyer II-Programms des Unternehmens, das ein wasserstoff- elektrisches, emissionsfreies Antriebssys- tem für Flugzeugzellen mit einer Größe von 10 bis 20 Sitzen liefern wird. Val Miftakhov, CEO und Gründer von Zero- Avia, sagte: „Diese Tests sind wichtige Schritte, um unser nächstes großes Ziel mit der Flugerprobung in unseren 19-sitzi- gen Flugzeugen, sowohl in den USA als auch in Großbritannien auf dem Do 228- basierten Prototypen zu erreichen“. Die ersten Testflüge mit dem umgerüsteten Dornier 228-Erprobungsträger von HyFlyer II werden voraussichtlich noch in diesem Jahr von im britischem ZeroAvia-Werk in Kemble aus stattfinden. Parallel laufen auch seit März 2021 die Entwicklungen eines 2 Megawatt Antriebstranges für was- serstoff-elektrisch angetriebene Flugzeuge mit 40-80 Sitzplätzen.

Das amerikanisch-britische Start-up Zero Avia, bekannt durch seine ersten Flüge mit den wasserstoffgespeisten Antrieben in Pi- per Malibus geht jetzt einen Schritt weiter. Dazu wurden zwei gebrauchte Maschinen des Typs Dornier 228 beschafft, die zuvor im Liniensatz waren. Die in den Malibus verwendeten elektrischen Triebwerke be- sitzen eine Leistung von 250 kW. In der Serienversion der Dornier 228 be- sitzt die Maschine zwei Propellerturbinen mit je 579 kW. Der nächste Schritt, so das mit Hauptsitz in Hollister/Kalifornien an- sässige Unternehmen, gelte der Entwick- lung eine 600 kW-Antriebsstranges. Dieser wird von der britischen Regierung mit um- gerechnet 16,3 Mio Dollar unterstützt, um einen wasserstoffelektrischen Luftfahrt- antrieb mit 19 Sitzen gleich welchen Typs im Rahmen des HyFlyer II-Programms zu entwickeln. Weitere 21,4 Mio. Dollar sind durch ein Venture-Kapital gesichert. Die Finanzierung folgt einer Partnerschaft mit British Airways in einem Projekt zur Unter-

Foto: ASuMED

Viele Wege führen zur klimaneutralen Luftfahrt

Seit Anfang des Jahres 2020 arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des DLR gemeinsam im Projekt EXACT (Exploration of Electric Aircraft Concepts and Technolo- gies) an den Entwürfen klimaneutraler Verkehrsflugzeuge. Das Konzept einer Flotte bestehend aus Regional-, Kurz- und Mittelstreckenflugzeugen mit einer großen Breite von Antriebskonzepten liegt nun als Zwischenergebnis vor. Darunter sind Regionalflugzeuge mit ver-teilten elektrischen Antrieben sowie Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge mit Turbo- prop- und Turbofan-Antrieben. Diese können sowohl hybrid-elektrisch mittels Wasserstoff- Brennstoffzelle als auch per Direktverbrennung von Wasserstoff oder nachhaltigen Luftfahrtkraftstoffen (SAF, Sustainable Aviation Fuel) betrieben werden.

Bild: DLR

03.06.2022

„Gerade zwischen den Technologieoptionen auf Basis von Wasserstoff und SAF zeichnet sich ein Kopf-an-Kopf-Rennen ab. Die erarbei- teten Flugzeugkonzepte und Energieszena- rien möchten wir nun zusammen mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft voranbringen und in gemeinsamen Kooperationsprojekten für die klimaneutrale Luftfahrt vertiefen“, er- klärt Projektleiter Dr. Johannes Hartmann vom DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt in Hamburg. Sowohl der vollständige Lebenszyklus der Flugzeuge als auch der Prozess der Gewin- nung, des Transports und der Bereitstellung regenerativer Treibstoffe wurde nun umfas- send in der Analyse der Klimaverträglichkeit der neuen Konfigurationen berücksichtigt. Übergeordnetes Ziel des Projekts EXACT ist es, neue Flugzeugkonfigurationen zu entwer-

fen, die mit mindestens 70 Sitzen und einer Reichweite von 2.000 Kilometern bis zum Jahr 2035 einsatzbereit sein können. Die innovati- ven Flugzeugentwürfe sollen dabei mittels neuer Technologien keine CO2-Emissionen mehr freisetzen. Hierfür hat das Projektteam im ersten Schritt konventionelle Antriebe unter- sucht, um diese bis ins Detail zu verstehen. Aus diesen Erkenntnissen konnte das Team unterschiedliche Antriebskonzepte und mögli- che Flugzeugkonfigurationen entwickeln sowie deren Zusammenwirken in einer ganzen Flotte verschiedener Flugzeuggrößen bewerten. Klimaneutral vom Anfang bis zum Ende Die Zusammenarbeit von 20 DLR-Instituten it ihrer jeweiligen Expertise und gemeinsamen Systemkompetenz ermöglicht es, den ganzen Lebenszyklus eines Flugzeuges mitzudenken

und zu betrachten – von der Produktion über den Betrieb bis hin zur Außerdienststellung mit anschließendem Recycling. Hierfür hat das Projektteam im Detail alle Komponenten des jeweiligen Flugzeugs entworfen und geprüft, wie diese zusammenwirken. „Als nächstes wollen wir die Anforderungen an die Zulassung und Industrialisierung detaillier- ter in gemeinsamen Projekten mit der Industrie betrachten“, so Hartmann „Insbesondere mittel- ständische Unternehmen können unsere Flugzeugkonzepte nutzen, um die Vorentwick- lung ihrer Zulieferteile für größere Industriebe- triebe frühzeitig zu planen.“ SAF als Brückenlösung In naher Zukunft könnte SAF die Klimawirkung bereits vermindern. Langfristig bieten diese ebenso wie die Wasserstoffdirektverbrennung das Potenzial, die Klimawirkung um bis zu 90 Prozent zu senken. Für Flugzeuge mit Wasser- stoffantrieb sind allerdings komplett andere Technologien nötig. Zudem müssen Flugha-

feninfrastrukturen und Wartungsbetriebe angepasst sowie das Luftfahrtpersonal neu ausgebildet werden. Ein besonderer Fokus liegt auch auf der Betrachtung des Lebenszyklus – nicht nur der Flugzeuge, sondern auch der einzelnen Ener- gieträger. Die Ingenieurinnen und Wissen- schaftler untersuchen die Umweltwirkung der einzelnen Flugzeugtypen vom Entwurf bis zur Außerdienststellung. Unter der Umweltwirkung verstehen die Forschenden nicht nur den Aus- stoß von CO2 und Treibhausgasen, sondern beispielsweise auch den Wasserverbrauch oder die Belastung von Böden durch Schad- stoffe. Das heißt, sie betrachten auch die Auswirkungen auf die Umwelt und das Klima, bevor eine Flugzeugkomponente produziert ist und was nach dem Recycling mit den Materia- lien geschieht.

Bild: Smartflyer

Bild: DLR

Um genügend „grünen“ Wasserstoff zu produzieren sind Ökostrom und Wasser nötig. In speziellen Industrieprozessen wird der Wasserstoff zu SAF weiterverarbeitet. Das Projekt EXACT untersucht Szenarien, die Energieträger zu den Orten an denen Luftfahrt stattfindet, möglichst nachhaltig zu transportieren. „Die direkte Kopplung solcher Themen mit dem Flugzeugentwurf und der Technologieentwicklung ist in unserem Projekt völlig neu. Erdöl wurde seit jeher aus der Erde gewonnen und in Raffinerien zu Kerosin weiterverarbeitet. Nachhaltige Kraftstoffe zu produzieren ist viel komplexer. Solarstrom könnte zum Beispiel in der Wüste gewonnen werden, Wasser gibt es an Küsten. In EXACT erforschen wir, wie diese Energieträger möglichst effizient zu transportieren und weiterzuverarbeiten sind, um sie letztlich im Flugzeug zu nutzen“, so Hartmann. Dabei

berücksichtigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Kraftstoffherstellung in Szenarien zur nachhaltigen Energiegewinnung mit anschließender Produktion von Wasserstoff und SAF bereits bei der Planung neuartiger Flugzeugtypen. Sie setzen dies mit der entsprechend notwendigen Infrastruktur in Verbindung, sodass ein neues Luftfahrtsystem von Anfang an nachhaltig und wirtschaftlich betreibbar geplant wird. In der zweiten Projekthälfte sollen nun ganzheitliche Lösungen gefunden werden, in denen die Technologiebausteine optimal ineinandergreifen. Erst dann ist eine zuverlässige Bewertung der verschiedenen Technologien und Energieträger hinsichtlich ihrer Klimawirkung abschließend möglich.

„Grüne“ Energieträger

Bild: DLR

„Wir haben vor einigen Jahren mit der Ar- beit an Hochspannungs-Li-Ion-Zellen be- gonnen“, erinnert sich Julien Laurent, Bat- terieprojektleiter bei Airbus, und für diesen Prototyp haben wir ihn komplett intern ent- wickelt.“ Die Basis sind Hochvolt-Systeme Er erklärt einige bemerkenswerte Merkma- le: „Unser Design bestand aus mehreren tausend Lithium-Ionen-Zellen, die verschie- dene Sicherheitsmaßnahmen enthielten, um ein thermisches Durchgehen zu verhin- dern – wie das Verbinden jeder Zelle mit Drahtverbindungen. Ein weiterer innovati- ver Teil ist das aktive Kühlsystem, das die optimale Temperatur für den normalen Be- trieb gewährleistet. Maßgeschneiderte Batteriemanage- ment-System zur Überwachung Darüber hinaus beinhaltet dieses Batterie- system auch ein maßgeschneidertes Batte- riemanagementsystem. Dank der integrier- ten Testfunktionen und der Möglichkeit, den Ladezustand anzuzeigen oder ob die Zellen neu ausbalanciert werden müssen, trägt dies dazu bei, den Wartungsaufwand zu minimieren.“ Die Hochvoltfähigkeit der Batterie in die- sem Zusammenhang ist einzigartig, da sie bis heute weder in der Luft- und Raumfahrt noch in der Automobilindustrie verfügbar ist. Insbesondere die schwereren Batterien,

die heute in Flugzeugen verwendet wer- den, haben normalerweise eine recht nied- rige Spannung – 28 VDC – und ihre geringe Energiedichte bedeutet, dass sie haupt- sächlich zum Starten der APU und für Notfälle verwendet werden. Darüber hinaus basieren die meisten davon auf Nickel- Cadmium (NiCad), das gemäß der REACH- Verordnung der EU bald alternativen umweltverträglichen Batterie-Chemien wie Lithium-Ionen weichen muss. Batterien aus dem Automobilbereich erweisen suich als ungeeignet Was die Automobilindustrie betrifft, so wer- den zwar derzeit Batterien zum Antrieb von Elektroautos verwendet, diese waren je- doch zu sperrig und schwer für die Ver- wendung in der Luft- und Raumfahrt. Kurz gesagt, es gibt derzeit keine autarken Bat- teriesysteme von der Stange, die den An- forderungen an Sicherheit und Leistung in der Luftfahrt erfüllen können. Nach der Zellauswahl und der anschließen- den Designintegration für EcoPulse wer- den in Kürze mehrere Prototypen/Muster- batterien in Toulouse nach strengen Luftfahrtstandards getestet. Diese Tests werden Leistung sowie Umwelt- und Sicherheitsattribute bewerten, sodass das Team sicher sein kann, dass es sich nach dem Einbau in das EcoPulse-Flugzeug ord- nungsgemäß und sicher verhalten wird.

seinem Werk in Filton, Großbritannien, erfolgreich die EcoPulse-Windkanal- tests durch. Diese Tests bewerteten die Leistungsmerkmale des Propellers und den Kühlprozess der sechs „verteilten“ elektrischen Antriebseinheiten. Im Jahr 2022 ist die Montage des Demonstrators – einer von Daher geliefer- ten Leichtflugzeugplattform (TB 940) – in vollem Gange und ebnet den Weg für seinen ersten Testflug noch im Laufe dieses Jahres.

Die neue Batterie im EcoPulse-Demonstra- tor ist der neueste „Technologiebaustein“ von Airbus, damit die zukünftigen Flug- zeuge die Dekarbonisierung weiter unter- stützen können. Mit EcoPulse entwickelt Airbus einen neuen Ansatz für den verteil- ten Antrieb von Flugzeugen. Partner sind Daher, die das Flugzeug liefern sowie Sa- fran mit den Elektromotoren, die sich in- zwischen auch auf Elektroantriebe spe- zialisiert haben. Batterie ist wichtigster Baustein Doch jetzt konzentriert sich Airbus auf ei- nen weiteren Schlüsselfaktor, der für den EcoPulse-Demonstrator fertiggestellt wird: das von Airbus Defence and Space in Tou- louse entwickelte Hochspannungs-Lithium- Ionen-Hauptbatteriesystem. Obwohl diese neue Batterie optisch nicht im Mittelpunkt steht, ist sie dennoch eine sehr bedeuten- de Innovation, die für die Elektrifizierungs- demonstration mit EcoPulse von zentraler Bedeutung ist, insbesondere da sie die Grenzen für Hochspannungsbatterien für den Einsatz in Flugzeugen erweitern wird. Batterie mit 350 kW und 800 Volt Die Batterie selbst ist ungefähr 2,30 m lang, 75 cm breit und 20 cm tief. Sie ist unter dem Rumpf in einem Pod montiert, der eine verstärkte aerodynamische Ver- kleidung erhält. Die Batterie ist aber nur eine von zwei Stromquellen des Demons-

Die großen Flugzeugersteller betreiben Zukunftsplanung, damit aus Visionen Realität werden kann. So traf Airbus mit der französischen Firma Daher be- reits im Jahr 2019 eine Vereinbarung einen Technologieträger auf Basis des einmotorigen Geschäftsreiseflugzeugs TB 940 zu entwickeln. EcoPulse soll sechs Elektro-Motoren erhalten, die ihre Kraft entgegen erster Überlegungen aus einem Batterie-Pod entnehmen. Im Juni letzten Jahres führte Airbus in

Technologieträger soll verteilte E-Antriebe für Airbus untersuchen

17.03.2022

Bild: Airbus

Geiger-Engineering, einer der erfolgreichen Hersteller in der Niedervolt-Technik (bis 60 Volt) hat jüngst sein Programm auf eine höhere Spannung von 120 Volt erweitert. Damit zieht das Unternehmen mit dem tschechischen Unternehmen MGM und dem slowenischen Unternehmen Emrax gleich, die schon länger in diesem Spannungsbereich arbeiten. Wie die Mitbewerber arbeiten die Geiger-Motoren ebenfalls mit einer Luftkühlung. Die neuen 120 Volt Motoren basieren auf unseren weit verbreiteten 60V Basismotoren. Da die Wicklungen der Basismotoren bereits auf 1000 Volt Isolationsspannung ausgelegt war, war es möglich durch eine im Motor integrierte Sternverschaltung die Nennspannung der Motoren problemlos auf 120V zu erhöhen.

Parallel hierzu wurden diese Standardmotoren durch eine geänderte magnetische Überset- zung in ein breiteres Drehzahlspektrum über- führt. Das ursprüngliche Drehzahlspektrum lag bei 2000 -2700 RPM und wurde jetzt auf 1000- 3500 RPM erweitert und kann bei 60V und 120V erreicht werden. Die Vorteile höherer Spannungen Die höhere Arbeitsspannung hat den Vorteil, dass die Zuleitungen mit niedrigerem Zulei- tungs-Querschnitt ausgelegt werden können. Frei nach dem Ohm’schen Gesetz können beim Betrieb mit höheren Spannungen aber auch höhere Leistungen für die Motoren über- tragen werden. Der Nachteil ist allerdings, dass Personenschutzmaßnahmen über 60 Volt, die auch der Gesetzgeber fordert, berücksichtigt werden müssen. Erste Anwendung bei Feuerwehrdrohne Inzwischen wurden erste Muster für Spezialan- wendungen von Geiger-Engineering ausgelie- fert. Eine der ersten Anwendungen ist eine Feuerwehrdrohne, die zur Bekämpfung von Waldbränden eingesetzt werden soll. Die neu- en 120 Volt Motoren basieren auf den weitver- breiteten 60V Basismotoren, die in der Regel mit 48 Volt Batterien betreiben werden. Diese

Motoren wurden und werden in der Regel in Trikes und 120 kg Klasse UL’s eingesetzt. Als Duplex-Motoren (Zweischeibenlösung) findet man sie bereits in einigen Dreiachs-UL’s und Drohnen. Vorteile der Luftkühlung Der Vorteil der luftgekühlten Motoren ist unter anderem auch der Verzicht auf komplizierte, gewichtserhöhende und störungserhöhende Kühlkreisläufe. Konstruktiv muss allerdings auf die optimale Frischluftzirkulation geachtet wer- den. Mit der Erweiterung der Motorenpallette von 60 auf 120V und 1000 – 3500 RPM erschließen sich weitere Anwendungsfelder, wie FES,- oder VTOL Anwendungen. Das Leistungsspektrum geht von 12-50kW Dauerleistung und von 16 - 80kW Startleistung. Weltweit die meistverkauften Systeme An einer Erhöhung der Leistungen dieser luft- gekühlten Motoren wird momentan gearbeitet, erste Feldversuche laufen gerade. Geiger-Elektromotoren und Geiger-Antriebs- stränge sind bis zum heutigen Datum noch die meistverkauften Systeme weltweit.

Neue Elektromotoren von Geiger-Engineering mit 120 Volt Betriebsspannung und breiterem Drehzahlspektrum 22.07.2022

Foto: H.Penner

Australier wollen E-Motorenbau revolutionieren

Elektroflugzeuge werden zunehmend als praktikable emissionsfreie Alternative für kurze Flüge angesehen, insbesondere für unterversorgte regionale Kommunen, auch wenn an erster Stelle die Freizeit- und Privatfliegerei steht. Trotzdem haben die heutigen Elektro- flugzeuge nicht die Reichweite, die für eine breite Einführung erforderlich ist.

Foto: Kite Magnetics

05.04.2023

An der Monash University in Melbourne/Aust- ralien haben junge Wissenschaftler ein weich- magnetisches Material entwickelt, das aus Kristallen im Nanometerbereich in einer amor- phen Metallmatrix besteht und die einen 10- mal geringeren Energieverlust als bei besteh- enden magnetischen Materialien ermöglicht. Daraus entstand das Startup Kite Magnetics, dass es seinen Motoren ermöglicht, kleiner, leichter und effizienter zu sein. Ein erstes Exemplar mit 120 kW stellte das Unternehmen auf der Avalon Air Show vor. Das Unternehmen wurde vor fünf Monaten aus der Monash Uni- versity ausgegliedert und hat bereits 1,85 Millionen Dollar an Risikokapital von Investoren wie Investible und Breakthrough Victoria aufge- bracht. Aeroperm, so heißt das Material, könne die Energieverschwendung in Teilen eines Elektromotors um mehr als das Zehnfache reduzieren. „Dadurch könne man auch bei sehr hohen Leistungen auf Luftkühlung zurückgrei- fen. Das macht unsere Motoren einfacher, zuverlässiger und extrem leicht,“ meinte Grün- der und CEO Dr. Richard Parsons. „Wir freuen

uns, nicht nur den weltweit stärksten luftge- kühlten Elektromotor für Elektroflugzeuge auf den Markt zu bringen, sondern auch den ers- ten kommerziell erhältlichen Elektromotor, der diese neue Art von magnetischem Material verwendet“. Kite Magnetics nimmt jetzt Bestel- lungen für seine neuen Motoren entgegen und erwartet, im Laufe des kommenden Jahres mit der Auslieferung an bestehende Kunden zu beginnen. „Ich bin sehr stolz darauf, was unser kleines Team junger Ingenieure in kur- zer Zeit auf die Beine gestellt hat“, sagte Dr. Parsons. „Es ist ein echter Beweis für die Qualität des Ingenieurtalents hier in Mel- bourne und zeigt, dass wir das Zeug dazu haben, hier in Australien einen Erstausrüster für Elektroantriebe von Weltklasse zu bauen.“ Mit seinem innovativen neuen Motor ist Kite Magnetics bereit, im spannenden und schnell wachsenden Bereich der elektrischen Luftfahrt eine Vorreiterrolle einzunehmen.

Bild: Smartflyer

Foto: Kite Magnetics

120 kW und das getriebelos, eine kleiner Kraftzwerg aus Australien

Das von der Universität Monas in Melbourne ausgegründete Entwicklerteam Kite Magnetix

Die Nachfrage nach Antriebsmotoren und Generator nimmt konstant zu. Dieser Nachfrage folgend hat Safran Electrical & Power beschlossen vier automatisierte Produktionslinien für seine ENGINeUS-Elektromotoren aufzubauen. ENGINeUS™ 100 ist das Zwischenprodukt der ENGINeUS™-Reihe intelligenter Elektromo- toren. Es ist eine ideale Antriebsquelle für eTrainer, VTOLs und ähnliche Plattformen und eignet sich gleichermaßen gut für vollelektrische und hybride Antriebssysteme. Es verfügt über eine integrierte Steuerelektronik. Das Wärmemanagement erfolgt durch ein optimier- tes Luftkühlungssystem.

ENGINeUS™ XL ist der leistungsstärkste Motor der ENGINeUS™-Reihe und kann 750 kW liefern. Diese eigenständige Ein- heit mit Direktantrieb ist für kleine voll- elektrische Regionaltransportflugzeuge gedacht. Für das Wärmemanagement sorgt ein optimiertes Flüssigkeitssystem. Zudem eignet sich dieser Motor für grö- ßere Verkehrsflugzeuge mit Hybriodsys- temen. GENeUS™ 300 ist das erste Produkt in der Familie der intelligenten Hochge- schwindigkeitsmotoren/Generatoren. Die GENeUS™-Reihe mit integrierter aktiver Gleichrichtung erzeugt kontrollierten Gleichstrom mit einer Leistung von bis zu 300 kW und erfüllt damit die hohen Anforderungen elektrischer Netze an die Bereitstellung stabilen Stroms in rauen Umgebungen. Der GENeUS™ 300 kann entweder als drei unabhängige Kanäle mit 100 kW Gleichstromleistung konfigu- riert oder als einzelner 300 kW Gleich- stromkanal parallel geschaltet werden, um spezifische Anforderungen perfekt zu erfüllen. Insbesondere kann die

Maschine in der internen Hybridkonfigura- tion eines Turbofans eingesetzt werden. An seinen Standorten in Niort und Pitstone in Großbritannien gab Safran bekannt, ab 2026 1.000 Motoren pro Jahr produzieren zu können. In Niort werden zwei Linien eröffnet, in denen die automatische Pro- duktion von Leistungselektronik und die Endmontage von erfolgen wird. Am Stand- ort Pitstone (Großbritannien) werden zwei auto-matische Produktionslinien für Roto- ren und Statoren entstehen. Spezialmaschi- nenspezialist Baron entwickelt automati- sierte Linien und Arbeitsplätze. Jede auto- matisierte Linie wird über acht Arbeitssta- tionen verfügen, an denen verschiedene Schraub-, Klebe- und Pressvorgänge gleichzeitig ausgeführt werden können. Damit entwickelt sich Safran Electrical & Power zum größten E-Motorenhersteller Europas.

Safran Electrical & Power richtet sich auf größere Fertigungskapazitäten ein

Foto: H.Penner

21.06.2023

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Rolls-Royce Electrical liess in Deutschland entwickelten 320 kW- Elektromotor in Norwegen testen

Rolls-Royce Electrical gab jetzt bekannt, dass der in Deutschland und Ungarn entwickelte 320 kW Elektromotor speziell für Commuter-Flugzeuge entwickelt wurde, erstmals in Trondheim/Norwegen auf einem Prüfstand einem Test unterzogen wurde. In dem deutsch- ungarischen Team befinden sich ehemalige Mitarbeiter von Siemens eLuftfahrt. Hybrid- elektrische und elektrische Commuterflugzeuge sind innovative Flugzeuge für 9 bis 19 Passagiere mit kurzen Start- und Landemöglichkeiten. Dazu bedarf es einfacher, direktab- getriebener E-Motoren, die speziell den Anforderungen solcher Flugzeuge gerecht werden. Die Krierien sind ein möglichst geringes Gewicht, Kompaktheit und Anpassungsfähigkeit an unterschiedliche Konfigurationen sowie die Erfüllung höchstmöglicher Sicherheits- standards, die die Luftfahrt fordert. Ihr Luftkühlungssystem trägt dazu bei, das System- gewicht und die Komplexität des Designs zu reduzieren, während seine Architektur mit vier elektrischen Leitungen es sicherer und fehlerresistenter macht.

Bild: Rolls-Royce

08.04.2024

Flugzeuge dieser Art sollen voraussichtlich noch in diesem Jahrzehnt den kommerziellen Betrieb aufnehmen. Sie können aber auch eine kostengünstige Antwort auf derzeit teure Geschäftswege sein und auch dazu beitragen, geografisch abgelegene oder schwer erreichbare Gebiete zu verbinden und die erhöhte

Nachfrage nach Gütertransporten zu unterstüt- zen. Ein Beispiel dafür wäre das norwegische Amphibienprojekt NOAM von Elfly oder die Umrüstung der Britten-Norman Islander. Das Team hat nun die Montage auf einem Prüfstand mit den ersten passiven Tests erfolgreich durchgeführt. Mit diesem passiven Test konn-

ten sie die grundlegende mechanische und elektrische Funktionalität des Motors nachwei- sen, was ihnen die Zuversicht gibt, mit den nächsten Testschritten in München fortzufah- ren. In den folgenden Wochen soll der Motor weiteren strengen Tests unterzogen, um dabei zu helfen, die Designannahmen zu validieren und das Design für weiteren Schritten den Bedürfnissen anzupassen. Die Motorenent- wicklung wird teilweise vom Bundesministe- rium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert. Das Trondheimer Team konnte auf seinen Erfahrungen aus der Herstellung und dem Test elektrischer Maschinen des 2-MW-Gene- rators aufbauen, der zuvor für das E-Fan entwicklet wurde. Das größere Team integriert auch Erkenntnisse aus früheren Elektroma- schinenkonstruktionen, wie etwa einem 500- kW-Generator für das M250H-Projekt, einem

400-kW-Elektromotor für ein Do228hep-Kon- zept und einem zusätzlichen 2-MW-Elektromo- torkonzept für Regionalflugzeuge. Sigurd Øvrebø, Geschäftsführer von Rolls- Royce Electrical Norwegen, kommentiert: „Ich möchte dem Team dafür danken, dass es die- sen Meilenstein erreicht hat. Es ist ein gutes Beispiel dafür, dass dieses internationale Team die Stärken und Fähigkeiten von Rolls- Royce nutzt und gleichzeitig die lokalen Ferti- gungskapazitäten, die wir hier in Norwegen haben, nutzt, um zusammenzukommen und diesen Demonstrator pünktlich und in hoher Qualität zu liefern. ”

Bild: Smartflyer

Bild: DLR

Eine etwas früher entwickelte 260 kW-Einheit von Rolls-Royce

Grafische Darstellung eines kompletten elektrischen Antriebsstranges

Foto: Rolls-Royce

Bild: Rolls-Royce Elecztrical

Foto: Messe-Friedrichshafen

Wie die Kryogentechnik zu Höchstleistungen führen wird

Foto: ZeroAvia

Supraleitende Technik soll Wasserstoffflugzeugentwicklung beschleunigen

Man darf nicht an die Grenzen der Materialbelastungen kommen

Visionäre Darstellung eines zweimotorigen Brennstoffzellenflugzeugs, dessen Markt- einführung nach Angabe von Airbus nicht vor 2035 zu erwarten ist

Erste klare Aussagen von Airbus Experten

Heliumkreislauf für die Zwei-Magawatt-Antriebsklasse

Chematische Drastellung des kyogenen Kreislaufes zu Kühlung des kopletten Antriebsstranges durch flüssiges Helium

Der Technologieträger Cryprop wird die Richtung zukünftiger Airbusse bestimmen

Leistungsgrenzen mechanischer oder elektrischer Übertragungsmengen sind durch ihre Physik gesetzt, das ist besonders bei Getrieben, Kabeln, Wicklungen der Motoren und den Leistungselektroniken bekannt. In der Luftfahrt wegen ihres Massenbedarfs häufig unzureichend. Der Austausch durch leichtere Materialen oder die Optimierung der Strukturköper selbst ist aber nur eine der Varianten, um geplanten Anwendungen den- noch möglich zu machen. Die Anwendung einer zwar aufwendigen aber hocheffektiven Zusatztechnologie stellt die Anpassung auf die Kryotechnologie dar. Dazu hat Airbus UpNext, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft von Airbus, einen neuen Technologiedemonstrator auf den Markt gebracht, um die Reifung supraleitender Technologien für den Einsatz in elektrischen Antriebssystemen eines zukünftigen was- serstoffbetriebenen Flugzeugs zu beschleunigen. Der neue Demonstrator mit dem Namen Cryoprop wird ein supraleitendes elektrisches Antriebssystem der Zwei-Megawatt-Klasse integrieren und reifen lassen, das mit flüssi- gem Wasserstoff über einen Helium-Rezirkulationskreislauf gekühlt wird und von Airbus- Teams in Toulouse (Frankreich) und Ottobrunn (Deutschland) entwickelt wurde. „Unsere bisherigen Demonstratoren haben gezeigt, dass supraleitende Technologien ein Schlüsselfaktor für die Hochleistungselektrifizierung künftiger wasserstoffbetriebener Flugzeuge sein würden. Ich bin fest davon überzeugt, dass der neue Demonstrator zu Leistungsverbesserungen des Antriebssystems führen wird, was sich in einem erhebli- chen Potenzial zur Gewichts- und Kraftstoffeinsparung niederschlägt“, sagte Michael Augello, CEO Airbus UpNext. Airbus entwickelt seit mehreren Jahren supraleitende Technologien für elektrische Hochleistungsantriebe und gipfelte letztes Jahr in der Inbetriebnahme eines integrierten 500-kW-Kryogenantriebssystems. Hauptkriterium ist etwa bei Gehäusen die Wärmeab- fuhr, um die Material nicht der Höchsttemperaturbelastung auszusetzen, was auch zu Verspannungen und ebenso zu masslichen Veränderungen führt. Viel entscheidender aber sind höhere Ströme und deren Zuführungen. Es ist bekannt, dass tiefgekühlte el- ektrische Leitungen zu Superleiterleitern werden, wobei die Verluste gegen Null gehen. Bekannt darüber sind die russischen Forschungsergebnisse an Erprobungsträgern. Cryoprop von Airbus wird das Potenzial supraleitender Technologien für zukünftige Flug- zeuganwendungen bestätigen und alle Aspekte im Zusammenhang mit Sicherheit, In- dustrialisierung, Wartung und Betrieb bewerten. Dieser Demonstrator wird Airbus auch die Möglichkeit geben, erstklassiges internes Fachwissen zu entwickeln und ein neues Ökosystem zu fördern, um die Einführung neuer Produkte in Bereichen wie supraleiten- den Kabeln, Motoren, kryogener Leistungselektronik und kryogenen Kühlsystemen zu beschleunigen. Mit dieser Entwicklung stellt sich Airbus auf eine höherere Stufe gegenüber den jetzigen Entwicklungen von Antriebssystemen auf Basis von Brennstoffzellen-Systemen bereits bekannter Entwickler. Die Kryogentechnik bietet sich an Antriebsstränge ganzheitlich zu betrachten.

Bild: Airbus

Airbus habt sich von bekannten Start-ups mit Cryoprop bereits ab

24.05.2024

Das Bestreben, die Luftfahrtindustrie zu dekarbonisieren, sind wasserstoffbe- triebene Flugzeuge eine der vielversprechenden Lösungen, um bis 2050 Netto- Null-Emissionen zu erreichen. Supraleitende Technologien bieten für diese Flugzeuge einen einzigartigen Vorteil, da sie flüssigen Wasserstoff bei -253 °C als Kraftstoff verwenden, zugleich aber auch die elektrischen Antriebssysteme effizient kühlen. Kryogene Technologie könnte eine nahezu ungestörte Ener- gieübertragung innerhalb der elektrischen Systeme des Flugzeugs ermögli- chen und so deren Energieeffizienz und Leistung deutlich verbessern.

Dazu haben Airbus UpNext, eine hundert- prozentige Tochtergesellschaft von Airbus, und Toshiba Energy Systems & Solutions Corporation (Toshiba), der Energiezweig der Toshiba Group, werden zusammenar- beiten und ihre Erfahrungen im Bereich

supraleitender Technologien für künftige wasserstoffbetriebene Flugzeuge austau- schen. In den letzten 10 Jahren hat Airbus Anstren- gungen unternommen, um die Risiken supraleitender Technologien zu verringern.

Airbus UpNext geht Partnerschaft für 2,5 MW-E-Antrieb mit Supraleiter und kryogener Kühlung mit Toshiba ein 16.10.2024

Foto: H.Penner

Vor kurzem hat Airbus UpNext Cryoprop auf den Markt gebracht, einen Demonstrator zum Test eines supraleitenden elektrischen Antriebssystems der Zwei-Megawatt- Klasse. Toshiba betreibt seit fast einem halben Jahrhundert Forschung und Ent- wicklung im Bereich supraleitender Techno- logieanwendungen und hat im Juni 2022 seinen eigenen Prototypen eines Supralei- tungsmotors der Zwei-Megawatt-Klasse für Mobilitätsanwendungen herausgebracht. Der Airbus Tech Hub Japan wurde im Mai 2024 angekündigt. Diese Initiative soll Part- nerschaften im Land entwickeln, um For- schung, Technologie und Innovation in der

Luft- und Raumfahrt voranzutreiben und Grenzen zu verschieben, um sich auf die nächste Flugzeuggeneration vorzubereiten. Die Partnerschaft zwischen Toshiba und Airbus ist die erste Verwirklichung dieses Ziels in Japan. Airbus UpNext, eine hundertprozentige Tochtergesellschaft von Airbus, und Tos- hiba Energy Systems & Solutions Corpora- tion (Toshiba), der Energiezweig der Toshiba Group, werden zusammenarbeiten und ihre Erfahrungen im Bereich supralei- tender Technologien für künftige wasser- stoffbetriebene Flugzeuge austauschen.

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Electric Flight

Antriebe

trators. Eine zweite Batterie ist eine von Safran bereitgestellte „e-Auxiliary Power Unit“ (e-APU). Leistung und Energiedichte Leicht, kompakt, mit sehr hoher Batterie- leistung und Energiedichte: Die Batterie erreicht diese Ziele dank mehrjähriger For- schung und Entwicklung im Rahmen der Flugzeugelektrifizierungs- und Nachhaltig- keitsinitiativen von Airbus. Weniger leis- tungsstarke Hochvoltbatterien wurden zu- vor bei CityAirbus und Airbus Helicopters FlightLab installiert. Das Ergebnis dieser schrittweisen Fortschritte ist diese neueste Hochspannungs-Lithium-Ionen-Batterie. Die für EcoPulse konzipierte Einheit wiegt rund 350 kg, erreicht 800 Volt Gleichspan- nung und kann bis zu 350 Kilowatt Leis- tung liefern. Hochspannungs-Batteriekonzept als große Herausforderung Das Leistungsniveau ist nicht nur ausrei- chend, um je nach Testbedingungen die sechs elektrischen Antriebe von EcoPulse anzutreiben, sondern entspricht auch dem, was für die nicht-antreibenden Sekundär- systeme eines Verkehrsflugzeugs benötigt würde. Airbus untersucht letztere separat im Rahmen seiner „Mikrohybridisierungs“- Forschung, wobei das Hochspannungsbat- teriekonzept ein wichtiger „Technologie- baustein“ ist.

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Bild: Smartflyer

Bild: DLR

Perfekt gekühlt - für Superleistungen

Bild: Airbus

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H55 ist ein Spin-off von Solar Impulse. Ursprünglich ging es aus der Entwicklung des ersten Schweizer Elektroflugzeug, einer umgerüste- ten Silence Twister hervor. Der Firmenname wurde beibehalten. Nach der Neugründung von H55 im Jahr 2017 verfolgte man eine ganz neue Linie. Besonders durch die Verstärkung von Solar Impulse-Pilot An- dré Borschberg richtete sich das am Flugplatz Sion angesiedelte Unt- ernehmen auf die Entwicklung von elektrischen Antriebstriebsträn- gen aus, während man man nach einem Flugzeughersteller suchte, der eine Kooperationsbasis darstellt. Auf der AERO 2019 präsentierte man sich zusammen mit dem tschechischen Flugzeughersteller BRM Aero. Wie auch andere Flugzeughersteller hat man bei H55 sehr schnell erkannt, dass es wenig Sinn macht, eigene Flugzeuge zu ent- wickeln, zumal BRM Aero mit der Bristell ein ideales Flugzeug zur Umrüstung auf ein elektrisches Trainerflugzeug geeignet ist. Das Team Boschberg, CEO der Firma, zusammen mit Sébastien De- mont und Gregory Blatt sehen damit eine erste Kundenanwendung, die erfolgversprechend auf andere Flugzeugmuster anwendbar sein wird. Nach gründlicher Flugerprobung mit einem Rolls-Royce E-Mo- tor (vorher Siemens) weist das System, was man bis Ende 2021 zerti- fizieren möchte, immerhin eine maximal mögliche Motorlaufzeit von 1,5 Stunden auf, was einer echten Flugzeit von 45-60 Minuten ent- spricht. Diese Angaben decken sich auch mit anderen Herstellern. Unabhän- gig davon soll gemeinsam mit BRM Aero die Bristell Energic EASA zertifiziert werden. Nachdem im Gründungsjahr H55 bereits durch ND Capital (Silicon Valley) unterstützt wurde, flossen 25 Millionen Fran- ken des Kantion Wallis in den Innovationspark zur Errichtung des Campus Energypolis in das auch H55 einziehen wird. Dies zur Stär- kung der regionalen Wirtschaft. Dazu erhält H55 noch weite 5 Mil- lionen direkt vom Kanton. Zuvor kam bereits Unterstützung von der Stadt Sion und dem Centre de Cautionnement et de Financement. Durch das finanzielle Engagement können so nun die Forschungs-, Produktions- und Testeinrichtungen des Unternehmens besser ge- nutzt werden. Wie Gregory Blatt mitteilte, werde man sich in Zukunft noch stärker darauf konzentrieren, die gesamte Antriebskette, ange- fangen von der Energiequelle und ihrem Management, über Schub und Leistung bis hin zu Pilotschnittstellen- und Steuerungssystemen weiter zu entwickeln. Die junge Firma hat sich auf die Fahnen ge- schrieben, zu einem führenden Unternehmen heranzuwachsen, das Lösungen für CO2-freies Fliegen durch den Einsatz elektrischer Antriebe für die Luftfahrt findet.

Im schweizerischen Wallis spezialisiert man sich auf elektrische Antriebsstränge

Der Zweisitzer Bristell Energic meistert auch steile Aufstiege

Foto: H55

Die AERO als Testballon

Die totale Flugzeit mit Rolls-Royce Elektromotor liegt bei 90 Minuten

CO2-freies Fliegen als Ziel

Foto: Rolls-Royce

Rolls-Royce Antriebsmotor

Foto: H55

André Borschberg, CEO von H55

Weisen konventionelle Elektromotoren Leistungsdichten von 3-5 kW/kg auf, so sollen vollsupraleitende Motoren auf Leistungsdichten von 20 kW/kg erbringen. Der Aufwand dafür ist aber ungleich höher als bei konventionellen elektrischen Maschinen. Die amerikanische Firma Magnix prognostiziert sogar 22 kW/kg. Sowohl in Russland als auch in der westlichen Welt wird fieberhaft an Lösungen für Ver- kehrs-flugzeuge gearbeitet, die eines Tages kleinere Turbofantrieb- werke gänzlich durch Elektromotoren ergänzen sollen. In Russland denkt man zunächst an einen 9 bis 18-sitziges Zubringer bzw. Regio- nalflugzeug, was ein- oder auch zweimotorig sein kann. Synchronmotoren, die bis jetzt ausschließlich mit Drehstrom im Luft- fahrtbereich verwendet werden, schleppen den Nachteil von Wech- selstromverlusten mit sich. Das heißt, Gewicht und Baugrößen sind dadurch vorbestimmt. Bis etwa 1 MW reichen Luft- oder Wasserküh- lungen voll aus. Die Verkehrsfliegerei stellt aber Forderungen, die weit über die Megawatt-Bereiche hinausgehen. Dafür bieten sich kry- ogene Systeme an. Nun ist diese Technologie nicht so ganz neu. Für Schiffsantriebe werden kryogen gekühlte E-Motoren schon länger erfolgreich einge- setzt. Ein noch junger 50-Mann-Betrieb, SuperOx in Moskau, hatte sich zunächst auf stickstoffgekühlte Supraleiter und Krystastaten spezialisiert. 2017 wurde das Projekt Advanced Supraconductor Motor Experimental Demonstrator (ASuMED) von der Europäichen Union ini-tiiert und gefördert. war ein Teil des Horizon 2020 For- schungs- und Innovationsprogramms. Das Programm wurde von einem erfahrenen Konsortium gebildet, bestehend aus: Air Liquide, Hochschule Aschaffenburg, Karlsruher Institut für Technologie, K&S GmbH Projektmanagement, Oswald, Rolls-Royce, SuperOx, Univer- sity of Cambridge und Demaco, während Airbus bei dem Projekt eine beratende Rolle einnahm. Um hohe Stromdichten verlustfrei zu übertragen, eignen sich leider konventionelle Kupferliegerungen nicht mehr. Hochtemperatursupra- leiter werden deswegen bevorzugt bei 77 K betrieben, vorausgesetzt, dass die Stromdichte gering genug ist, damit die (stromabhängige) Sprungtemperatur nicht überschritten wird. Die dazu ausreichende Kühlung mit flüssigem Stickstoff ist besonders preiswert. Solche Anwendungen gibt es in der Messtechnik und in Kabeln. Bei der Ver- wendung von Wasserstoff müsste man auf -240 Grad Celsius gehen. Statt nun aber eine gewöhnliche Kupferlegierung einzusetzen, sind für Hoch- temperatursupraleiter (Niedertemperatursupraleiter bewegen sich unter von -196 Grad Celsius bis -272,06 Grad Celsius) (absoluter Nullpunkt -273 Grad Cel- sius) andere Werkstoffe erforderlich. Eine neuartige, unerwartete Klasse von Hochtemperatursupraleitern wurde 2008 in Japan entdeckt. Es sind Verbindun- gen aus Eisen, Lanthan, Phosphor und Sauerstoff, die bei extremer Kälte dabei supraleitend werden. Grundsätzlich ist die Auswahl der Materialien für Leitun- gen und Spulen eine Philosophie für sich, die bei extrem niedrigen Temperatu- ren auftreten. Ziel des Projekts war es, einen kryogenen Motor in der 1 MW-Klas- se für die Luftfahrtindustrie zu entwickeln, der den Treibstoffverbrauch und den Ausstoß von Treibhaus-Gasen reduziert. Unter Supraleitung versteht man das Phänomen, dass bestimmte Materialien ihren elektrischen Widerstand verlieren, wenn sie extrem abgekühlt werden. Elektrische Ströme werden dann nicht mehr durch den spezifischen Widerstand behindert. Dadurch leiten sich Möglichkeiten ab, kompakte und dennoch sehr leistungsfähige und effektive elektrische Moto- ren zu bauen. Solche Elektromotoren können dann wesentlich kompakter ge- baut werden. Das leichte und kompakte ASuMED-Triebwerk nutzt die Supraleitung, um die nö- tige Leistungsdichte und den Wirkungsgrad zu erreichen, die für ein hybridelek- trisches Triebwerk mit verteiltem Schub (HEDP) erforderlich sind, das zukünftige auch große Verkehrsflugzeuge antreiben soll. Durch die Verwendung von kryo- genem Gas in Kombination mit fortschrittlichen Kühlsystemen (Hilfsgeräten) wird der ASuMED-Motor auf extrem niedrige Temperaturen gekühlt, um supralei- tende Eigenschaften zu nutzen. Das Projekt wurde nach drei Jahren Dauer 2020 abgeschlossen.

Supraleiter mit Elektromotoren über 500 kW und für zukünftige Verkehrflugzeuge

06.08.2020

Konventionelle Kühlungen reichen nur bis maximal 1 kW aus

Bessere Legierungen ermöglichen wirksamere Supraleiter

Motorneuentwicklung mit Schweizer Präzision

An der deutsch-schweizerischen Grenze, im Kanton Aargau, unweit von Rheinfelden, hat sich Anfang der achtziger Jahre ein kleines Un- ternehmen auf dem Sektor Elektromaschinen und Antriebe zu einer international tätigen Firma hochgearbeitet, deren Schwerpunkte Syn- chron- und Asynchron-Motorelemente sowie Spezialmotoren sind. Inzwischen ist die in eine AG umgewandelte Firma „e+a“ stark ge- wachsen und mit 90 Mitarbeitern weltweit tätig.

Foto: e+a

10.07.2021

Zwischen e+a und der ETH-Zürich bestehen enge Beziehungen. Die Verbindung führte nun über Studenten zur Ausgründung eines Clus- ters an das Entwicklungszentrum auf den Airport Dübendorf, dem früheren Militärflughafen von Zürich. Es handelt sich um ein Fokus- projekt der ETH. Das sind Projekte, die von Studenten während einer Laufzeit von zwei Semestern bearbeitet werden. Die Studenten be- kommen dafür eine Abschlussnote. Ziel soll auch für eine spätere In- genieurtätigkeit sein, Sponsoring-Beiträge in Form von Hardware und Barmitteln zu beschaffen. Dies kann in der kurzen Zeit von zwei Semestern nicht geschafft werden, da dafür nur wenige Arbeitsstun- den zur Verfügung stehen. Es gilt also auch zu entscheiden, was sel- ber durchgeführt oder versucht wird, mit externen Partnern wie in diesem Falle mit e+a auf den Weg zu bringen. Ermutigt durch einen erfolgreichen E-Motor für ein Elektromotorrad, entstand eine Initiative seitens der Studenten zur Entwicklung eines luftgekühlten Synchronmotors als Innenläufer mit einer Betriebs- spannung von 400 Volt Drehstrom, die „e+a“ übernahm.

Der Motor soll nach erfolgreiche Testläufen in das Bausatzflugzeug „e-Sling“ des südafrikanischen Herstellers Sling Aircraft verbaut werden. Dazu wurde die Konstruktion, ein Viersitzer, leicht modifi- ziert. Durch eine Spannweitenvergrößerung erhielt das Flugzeug eine grössere Streckung. Anstelle des regulär verbauten Vierzylin- der-Verbren-ners mit 85 kW wurde nun der 100 kW von e+a eingebaut, der mit 2300 UpM dreht. Bei kühlendem Luftstrom, so die Entwickler, sollen auch 110 kW und mehr „drin sein“. Das Gewicht des kompletten Mo-tors inklusive Gehäuse, Lagerung und Welle beträgt 39,2 kg. Das 19,1 kg schwere Statorelement ist eine total ver- gossene Einheit, sodass das Rotorelement nur 5,7 kg wiegt. „earo“ wie der Motor fortan bezeichnet wird, soll auch skalierbar sein,

was beim jetzigen Aufbau durch die vergossene Statoreinheit den Vorteil hat, dass man auch eine Flüssigkeitskühlung bei benötigten höheren Leistungen vorsehen kann. Aktuell wird der Prototyp des Motors gerade im Flugzeug eingebaut und angepasst, nachdem stundenlange Testläufe auf dem Bremsprüfstand im Werk erfolgten. Hersteller e+a hat indes schon größere Pläne. Man möchte jedoch „zunächst gerne am Markt schnuppern“, wie Entwicklungsleiter Dr. Marc. C. Schöning mitteilte. Preisvorstellungen habe man noch nicht, denn ein Serienpreis nach Staffeln ist noch nicht bekannt. Aktuell sind die Stator- und Rotorbleche gelasert. Hierzu müssten die aktuellen gelaserten Stator- und Rotorble- che mit einem Stanzwerkzeug gestanzt werden und die Verguss- und Montagewerkzeuge serientauglich weiterentwickelt werden. Es ist auch angestrebt, den Motor nach EASA-Vorgaben zu zertifizieren. Nach dem Erstflug, der noch im Juli erfolgen soll, ist geplant, das Flugzeug nebst neuentwickelten Elektro-Flugmotor in Grenchen auf dem Electrifly-In zu präsentieren. Auch an einer AERO-Beteiligung ist gedacht.

Skalierung des Motors ist möglich

eSling vor dem Einbau des Motors

Motorflansch mit Motor (Prototyp)

Erste Boden-Tests für 600 kW Antriebe

13.08.2021

ZeroAvia über den Asphalt zog. Der Hyper-Truck, ist auf Basis eines schwere Militär-Lkw entwickelt worden. Er ist für den Antriebstrang ZA-2000 mit 2MW ausgelegt, der auch zum weiteren Testen von Sys- temen für wasserstoff-elektrisch angetriebene Flugzeuge mit 40-80 Sitzplätzen verwendet werden kann. Die jetzt begonnenen Boden- tests des 600-kW-Antriebssystems unterstützen die laufende Ent- wicklung des HyFlyer II-Programms des Unternehmens, das ein wasserstoff-elektrisches, emissionsfreies Antriebssystem für Flug- zeugzellen mit einer Größe von 10 bis 20 Sitzen liefern wird.

Val Miftakhov, CEO und Gründer von Zero-Avia, sagte: „Diese Tests sind wichtige Schritte, um unser nächstes großes Ziel mit der Fluger- probung in unseren 19-sitzigen Flugzeugen, sowohl in den USA als auch in Großbritannien auf dem Do 228-basierten Prototypen zu er- reichen“. Die ersten Testflüge mit dem umgerüsteten Dornier 228- Erprobungsträger von HyFlyer II werden voraussichtlich noch in diesem Jahr von im britischem ZeroAvia-Werk in Kemble aus statt- finden. Parallel laufen auch seit März 2021 die Entwicklungen eines 2 Megawatt Antriebstranges für wasserstoff-elektrisch angetriebene Flugzeuge mit 40-80 Sitzplätzen.

Das amerikanisch-britische Start-up Zero Avia, bekannt durch seine ersten Flüge mit den wasserstoffgespeisten Antrieben in Piper Mali- bus geht jetzt einen Schritt weiter. Dazu wurden zwei gebrauchte Ma- schinen des Typs Dornier 228 beschafft, die zuvor im Liniensatz wa- ren. Die in den Malibus verwendeten elektrischen Triebwerke besit- zen eine Leistung von 250 kW. In der Serienversion der Dornier 228 besitzt die Maschine zwei Pro- pellerturbinen mit je 579 kW. Der nächste Schritt, so das mit Haupt- sitz in Hollister/Kalifornien ansässige Unternehmen, gelte der Ent- wicklung eine 600 kW-Antriebsstranges. Dieser wird von der briti- schen Regierung mit umgerechnet 16,3 Mio Dollar unterstützt, um einen wasserstoffelektrischen Luftfahrtantrieb mit 19 Sitzen gleich welchen Typs im Rahmen des HyFlyer II-Programms zu entwickeln. Weitere 21,4 Mio. Dollar sind durch ein Venture-Kapital gesichert. Die Finanzierung folgt einer Partnerschaft mit British Airways in ei- nem Projekt zur Untersuchung, wie wasserstoffbetriebene Flugzeuge eine führende Rolle in der Zukunft des nachhaltigen Fliegens spielen können. Schon zuvor hatte ZeroAvia ein Zweigunternehmen in England ge- gründet, wo gegenwärtig für ergänzende Flugversuche eine der zwei Piper Malibus stationiert ist. Der im Bild zu sehende Bodentest um- fasste den flugorientierten 600-kW-Antriebsstrang von ZeroAvia, der den 15-Tonnen-Hyper-Truck-, eine mobile Bodentestplattform von

Foto:ZeroAvia

Foto: H55

Foto: ASuMED

Foto: e+a

Viele Wege führen zur klimaneutralen Luftfahrt

03.06.2022

„Grüne“ Energieträger

Seit Anfang des Jahres 2020 arbeiten Wissenschaftlerinnen und Wis- senschaftler des DLR gemeinsam im Projekt EXACT (Exploration of Electric Aircraft Concepts and Technologies) an den Entwürfen kli- maneutraler Verkehrsflugzeuge. Das Konzept einer Flotte bestehend aus Regional-, Kurz- und Mittelstreckenflugzeugen mit einer großen Breite von Antriebskonzepten liegt nun als Zwischenergebnis vor. Darunter sind Regionalflugzeuge mit verteilten elektrischen Antrie- ben sowie Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge mit Turboprop- und Turbofan-Antrieben. Diese können sowohl hybrid-elektrisch mittels Wasserstoff-Brennstoffzelle als auch per Direktverbrennung von Wasserstoff oder nachhaltigen Luftfahrtkraftstoffen (SAF, Sustaina- ble Aviation Fuel) betrieben werden.

„Gerade zwischen den Technologieoptionen auf Basis von Wasserstoff und SAF zeichnet sich ein Kopf-an-Kopf-Rennen ab. Die erarbeiteten Flugzeugkonzepte und Energieszenarien möchten wir nun zusammen mit Partnern aus Industrie und Wissenschaft voranbringen und in gemeinsa- men Kooperationsprojekten für die klimaneutrale Luftfahrt vertiefen“, er- klärt Projektleiter Dr. Johannes Hartmann vom DLR-Institut für System- architekturen in der Luftfahrt in Hamburg. Sowohl der vollständige Lebenszyklus der Flugzeuge als auch der Pro- zess der Gewinnung, des Transports und der Bereitstellung regenerativer Treibstoffe wurde nun umfassend in der Analyse der Klimaverträglichkeit der neuen Konfigurationen berücksichtigt. Übergeordnetes Ziel des Pro- jekts EXACT ist es, neue Flugzeugkonfigurationen zu entwerfen, die mit mindestens 70 Sitzen und einer Reichweite von 2.000 Kilometern bis zum Jahr 2035 einsatzbereit sein können. Die innovativen Flugzeugentwürfe sollen dabei mittels neuer Technologien keine CO2-Emissionen mehr frei- setzen. Hierfür hat das Projektteam im ersten Schritt konventionelle An- triebe untersucht, um diese bis ins Detail zu verstehen. Aus diesen Er- kenntnissen konnte das Team unterschiedliche Antriebskonzepte und mögliche Flugzeugkonfigurationen entwickeln sowie deren Zusammen- wirken in einer ganzen Flotte verschiedener Flugzeuggrößen bewerten. Klimaneutral vom Anfang bis zum Ende Die Zusammenarbeit von 20 DLR-Instituten it ihrer jeweiligen Expertise und gemeinsamen Systemkompetenz ermöglicht es, den ganzen Lebens- zyklus eines Flugzeuges mitzudenken und zu betrachten – von der Pro- duktion über den Betrieb bis hin zur Außerdienststellung mit anschließen- dem Recycling. Hierfür hat das Projektteam im Detail alle Komponenten des jeweiligen Flugzeugs entworfen und geprüft, wie diese zusammenwir- ken. „Als nächstes wollen wir die Anforderungen an die Zulassung und Indus- trialisierung detaillierter in gemeinsamen Projekten mit der Industrie betrachten“, so Hartmann „Insbesondere mittelständische Unternehmen können unsere Flugzeugkonzepte nutzen, um die Vorentwicklung ihrer Zulieferteile für größere Industriebetriebe frühzeitig zu planen.“ SAF als Brückenlösung In naher Zukunft könnte SAF die Klimawirkung bereits vermindern. Lang- fristig bieten diese ebenso wie die Wasserstoffdirektverbrennung das Potenzial, die Klimawirkung um bis zu 90 Prozent zu senken. Für Flug- zeuge mit Wasserstoffantrieb sind allerdings komplett andere Technolo- gien nötig. Zudem müssen Flughafeninfrastrukturen und Wartungsbetriebe angepasst sowie das Luftfahrtpersonal neu ausgebildet werden. Ein besonderer Fokus liegt auch auf der Betrachtung des Lebenszyklus – nicht nur der Flugzeuge, sondern auch der einzelnen Energieträger. Die Ingenieurinnen und Wissenschaftler untersuchen die Umweltwirkung der einzelnen Flugzeugtypen vom Entwurf bis zur Außerdienststellung. Unter der Umweltwirkung verstehen die Forschenden nicht nur den Ausstoß von CO2 und Treibhausgasen, sondern beispielsweise auch den Wasser- verbrauch oder die Belastung von Böden durch Schadstoffe. Das heißt, sie betrachten auch die Auswirkungen auf die Umwelt und das Klima, bevor eine Flugzeugkomponente produziert ist und was nach dem Recy- cling mit den Materialien geschieht.

Um genügend „grünen“ Wasserstoff zu produzieren sind Ökostrom und Wasser nötig. In speziellen Industrieprozessen wird der Wasserstoff zu SAF weiterver- arbeitet. Das Projekt EXACT untersucht Szenarien, die Energieträger zu den Orten an denen Luftfahrt stattfindet, möglichst nachhaltig zu transportieren. „Die direkte Kopplung solcher Themen mit dem Flugzeugentwurf und der Technolo- gieentwicklung ist in unserem Projekt völlig neu. Erdöl wurde seit jeher aus der Erde gewonnen und in Raffinerien zu Kerosin weiterverarbeitet. Nachhaltige Kraftstoffe zu produzieren ist viel komplexer. Solarstrom könnte zum Beispiel in der Wüste gewonnen werden, Wasser gibt es an Küsten. In EXACT erforschen wir, wie diese Energieträger möglichst effizient zu transportieren und weiterzu- verarbeiten sind, um sie letztlich im Flugzeug zu nutzen“, so Hartmann. Dabei berücksichtigen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler die Kraftstoff- herstellung in Szenarien zur nachhaltigen Energiegewinnung mit anschließen- der Produktion von Wasserstoff und SAF bereits bei der Planung neuartiger Flugzeugtypen. Sie setzen dies mit der entsprechend notwendigen Infrastruktur in Verbindung, sodass ein neues Luftfahrtsystem von Anfang an nachhaltig und wirtschaftlich betreibbar geplant wird. In der zweiten Projekthälfte sollen nun ganzheitliche Lösungen gefunden wer- den, in denen die Technologiebausteine optimal ineinandergreifen. Erst dann ist eine zuverlässige Bewertung der verschiedenen Technologien und Energie- träger hinsichtlich ihrer Klimawirkung abschließend möglich.

Bild: DLR

Technologieträger soll verteilte E-Antriebe für Airbus untersuchen

17.03.2022

Die großen Flugzeugersteller be- treiben Zukunftsplanung, damit aus Visionen Realität werden kann. So traf Airbus mit der fran- zösischen Firma Daher bereits im Jahr 2019 eine Vereinbarung einen Technologieträger auf Ba- sis des einmotorigen Geschäfts- reiseflugzeugs TB 940 zu ent- wickeln. EcoPulse soll sechs Elektro-Motoren erhalten, die ihre Kraft entgegen erster Über- legungen aus einem Batterie- Pod entnehmen. Im Juni letzten Jahres führte Airbus in seinem

Werk in Filton, Großbritannien, erfolgreich die EcoPulse-Wind- kanaltests durch. Diese Tests bewerteten die Leistungsmerk- male des Propellers und den Kühlprozess der sechs „verteil- ten“ elektrischen Antriebseinhei- ten. Im Jahr 2022 ist die Mon- tage des Demonstrators – einer von Daher gelieferten Leichtflug- zeugplattform (TB 940) – in vol- lem Gange und ebnet den Weg für seinen ersten Testflug noch im Laufe dieses Jahres.

Die neue Batterie im EcoPulse- Demonstrator ist der neueste „Technologiebaustein“ von Air- bus, damit die zukünftigen Flug- zeuge die Dekarbonisierung wei- ter unterstützen können. Mit EcoPulse entwickelt Airbus ei- nen neuen Ansatz für den ver- teilten Antrieb von Flugzeugen. Partner sind Daher, die das Flug- zeug liefern sowie Safran mit den Elektromotoren, die sich in- zwischen auch auf Elektroan- triebe spezialisiert haben. Doch jetzt konzentriert sich Air- bus auf einen weiteren Schlüs-

selfaktor, der für den EcoPulse- Demonstrator fertiggestellt wird: das von Airbus Defence and Space in Toulouse entwickelte Hochspannungs-Lithium-Ionen- Hauptbatteriesystem. Obwohl diese neue Batterie optisch nicht im Mittelpunkt steht, ist sie den- noch eine sehr bedeutende Inno- vation, die für die Elektrifizie- rungsdemonstration mit Eco- Pulse von zentraler Bedeutung ist, insbesondere da sie die Grenzen für Hochspannungsbat- terien für den Einsatz in Flug- zeugen erweitern wird.

Die Batterie selbst ist ungefähr 2,30 m lang, 75 cm breit und 20 cm tief. Sie ist unter dem Rumpf in einem Pod montiert, der eine verstärkte aerodynamische Ver- kleidung erhält. Die Batterie ist aber nur eine von zwei Strom- quellen des Demonstrators. Eine zweite Batterie ist eine von Saf- ran bereitgestellte „e-Auxiliary Power Unit“ (e-APU). Leicht, kompakt, mit sehr hoher Batte- rieleistung und Energiedichte: Die Batterie erreicht diese Ziele dank mehrjähriger Forschung

und Entwicklung im Rahmen der Flugzeugelektrifizierungs- und Nachhaltigkeitsinitiativen von Airbus. Weniger leistungsstarke Hochvoltbatterien wurden zuvor bei CityAirbus und Airbus Heli- copters FlightLab installiert. Das Ergebnis dieser schrittweisen Fortschritte ist diese neueste Hochspannungs-Lithium-Ionen- Batterie. Die für EcoPulse konzi- pierte Einheit wiegt rund 350 kg, erreicht 800 Volt Gleichspan- nung und kann bis zu 350 Kilo- watt Leistung liefern.

Bild: Airbus

Foto: DLR

Foto: H.Penner

Neue Elektromotoren von Geiger-Engineering mit 120 Volt Betriebsspannung und breiterem Drehzahlspektrum

Geiger-Engineering, einer der erfolgreichen Hersteller in der Nieder- volt-Technik (bis 60 Volt) hat jüngst sein Programm auf eine höhere Spannung von 120 Volt erweitert. Damit zieht das Unternehmen mit dem tschechischen Unternehmen MGM und dem slowenischen Un- ternehmen Emrax gleich, die schon länger in diesem Spannungsbe- reich arbeiten. Wie die Mitbewerber arbeiten die Geiger-Motoren ebenfalls mit einer Luftkühlung. Die neuen 120 Volt Motoren basieren auf unseren weit verbreiteten 60V Basismotoren. Da die Wicklungen der Basismotoren bereits auf 1000 Volt Isolationsspannung ausgelegt war, war es möglich durch eine im Motor integrierte Sternverschaltung die Nennspannung der Motoren problemlos auf 120V zu erhöhen.

Parallel hierzu wurden diese Stan- dardmotoren durch eine geänderte magnetische Übersetzung in ein breiteres Drehzahlspektrum über- führt. Das ursprüngliche Drehzahl- spektrum lag bei 2000 -2700 RPM und wurde jetzt auf 1000-3500 RPM erweitert und kann bei 60V und 120V erreicht werden. Die Vorteile höherer Spannun- gen Die höhere Arbeitsspannung hat den Vorteil, dass die Zuleitungen mit niedrigerem Zuleitungs-Quer- schnitt ausgelegt werden können. Frei nach dem Ohm’schen Gesetz können beim Betrieb mit höheren Spannungen aber auch höhere Leistungen für die Motoren über- tragen werden. Der Nachteil ist allerdings, dass Personenschutz- maßnahmen über 60 Volt, die auch der Gesetzgeber fordert, berück- sichtigt werden müssen. Erste Anwendung bei Feuer- wehrdrohne Inzwischen wurden erste Muster für Spezialanwendungen von Gei- ger-Engineering ausgeliefert. Eine der ersten Anwendungen ist eine Feuerwehrdrohne, die zur Be- kämpfung von Waldbränden einge- setzt werden soll. Die neuen 120 Volt Motoren basieren auf den weitverbreiteten 60V Basismoto-

ren, die in der Regel mit 48 Volt Batterien betreiben werden. Diese Motoren wurden und werden in der Regel in Trikes und 120 kg-Klasse UL’s eingesetzt. Als Duplex-Moto- ren (Zweischeibenlösung) findet man sie bereits in einigen Drei- achs-UL’s und Drohnen. Vorteile der Luftkühlung Der Vorteil der luftgekühlten Moto- ren ist unter anderem auch der Verzicht auf komplizierte, gewichts- erhöhende und störungserhöhende Kühlkreisläufe. Konstruktiv muss allerdings auf die optimale Frisch- luftzirkulation geachtet werden. Mit der Erweiterung der Motoren- pallette von 60 auf 120V und 1000 – 3500 RPM erschließen sich wei- tere Anwendungsfelder, wie FES,- oder VTOL Anwendungen. Das Leistungsspektrum geht von 12-50 kW Dauerleistung und von 16 - 80 kW Startleistung. Weltweit die meistverkauften Systeme An einer Erhöhung der Leistungen dieser luftgekühlten Motoren wird momentan gearbeitet, erste Feld- versuche laufen gerade. Geiger-Elektromotoren und Geiger- Antriebsstränge sind bis zum heuti- gen Datum noch die meistverkauf- ten Systeme weltweit.

Stromkonzerne sind einfach sprachlos

Australier wollen E-Motorenbau revolutionieren

Foto: Kite Magnetics

05.04.2023

Foto: Kite Magnetics

Das-Startup-Entwicklerteam Kite Magnetix kam von der Uni Monash

Elektroflugzeuge werden zunehmend als praktikable emissi- onsfreie Alternative für kurze Flüge angesehen, insbesonere für unterversorgte regionale Kommunen, auch wenn an ers- ter Stelle die Freizeit- und Privatfliegerei steht. Trotzdem ha- ben die heutigen Elektroflugzeuge nicht die Reichweite, die für eine breite Einführung erforderlich ist.

An der Monash University in Mel- bourne/Australien haben junge Wissenschaftler ein weichmagneti- sches Material entwickelt, das aus Kristallen im Nanometerbereich in einer amorphen Metallmatrix be- steht und die einen 10-mal gerin- geren Energieverlust als bei be- stehenden magnetischen Materi- alien ermöglicht. Daraus entstand das Startup Kite Magnetics, dass es seinen Motoren ermöglicht, klei- ner, leichter und effizienter zu sein. Ein erstes Exemplar mit 120 kW stellte das Unternehmen auf der Avalon Air Show vor. Das Unter- nehmen wurde vor fünf Monaten aus der Monash University ausge- gliedert und hat bereits 1,85 Millio- nen Dollar an Risikokapital von

Investoren wie Investible und Breakthrough Victoria aufgebracht. Aeroperm, so heißt das Material, könne die Energieverschwendung in Teilen eines Elektromotors um mehr als das Zehnfache reduzie- ren. „Dadurch könne man auch bei sehr hohen Leistungen auf Luft- kühlung zurückgreifen. Das macht unsere Motoren einfacher, zuver- lässiger und extrem leicht,“ meinte Gründer und CEO Dr. Richard Par- sons. „Wir freuen uns, nicht nur den weltweit stärksten luftgekühl- ten Elektromotor für Elektroflug- zeuge auf den Markt zu bringen, sondern auch den ersten kommer- ziell erhältlichen Elektromotor, der diese neue Art von magnetischem Material verwendet“.

22.07.2022

Safran Electrical steigert Fertigungskapazitäten

Foto: H.Penner

Die Nachfrage nach Antriebsmo- toren und Generator nimmt kon- stant zu. Dieser Nachfrage fol- gend hat Safran Electrical & Po- wer beschlossen vier automati- sierte Produktionslinien für sei- ne ENGINeUS-Elektromotoren aufzubauen. ENGINeUS™ 100 ist das Zwisch- enprodukt der ENGINeUS™- Reihe intelligenter Elektromoto- ren. Es ist eine ideale Antriebs- quelle für eTrainer, VTOLs und ähnliche Plattformen und eignet sich gleichermaßen gut für voll- elektrische und hybride An- triebssysteme. Es verfügt über eine integrierte Steuerelektronik. Das Wärmemanagement erfolgt durch ein optimiertes Luftküh- lungssystem. ENGINeUS™ XL ist der leisungs- stärkste Motor der ENGINeUS™- Reihe und kann 750 kW liefern. Diese eigenständige Einheit mit Direktantrieb ist für kleine voll- elektrische Regionaltransport- flugzeuge gedacht. Für das Wär- memanagement sorgt ein opti- miertes Flüssigkeitssystem. Zu- dem eignet sich dieser Motor für größere Verkehrsflugzeuge mit Hybriodsystemen. GENeUS™ 300 ist das erste Pro- dukt in der Familie der intelligen- ten Hochgeschwindigkeitsmoto- ren/Generatoren. Die GENeUS™- Reihe mit integrierter aktiver Gleichrichtung erzeugt kontrol- lierten Gleichstrom mit einer

Leistung von bis zu 300 kW und erfüllt damit die hohen Anforde- rungen elektrischer Netze an die Bereitstellung stabilen Stroms in rauen Umgebungen. Der GEN- eUS™ 300 kann entweder als drei unabhängige Kanäle mit 100 kW Gleichstromleistung konfigu- riert oder als einzelner 300 kW Gleichstromkanal parallel ge- schaltet werden, um spezifische Anforderungen perfekt zu erfül- len. Insbesondere kann die Ma- schine in der internen Hybrid- konfiguration eines Turbofans eingesetzt werden. An seinen Standorten in Niort und Pitstone in Großbritannien gab Safran bekannt, ab 2026 1.000 Motoren pro Jahr produzie- ren zu können. In Niort werden zwei Linien eröffnet, in de-nen die automatische Produk-tion von Leistungselektronik und die Endmontage von erfolgen wird. Am Standort Pitstone (Großbri- tannien) werden zwei automati- sche Produktionslinien für Rotoren und Statoren entstehen. Spezialmaschinenspezialist Baron entwickelt automatisierte Linien und Arbeitsplätze. Jede automatisierte Linie wird über acht Arbeitsstationen verfügen, an denen verschiedene Schraub- , Klebe- und Pressvorgänge gleichzeitig ausgeführt werden können. Damit entwickelt sich Safran Electrical & Power zum größten E-Motorenhersteller Europas.

21.06.2023

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Rolls-Royce Electrical liess 320 kW- Elektromotor testen

08.04.2024

Grafische Darstellung eines elektrischen Antriebsstranges

Foto: Rolls-Royce

Bild: Rolls-Royce

Rolls-Royce Electrical gab jetzt bekannt, dass der in Deutsch- land und Ungarn entwickelte 320 kW Elektromotor speziell für Commuter-Flugzeuge entwickelt wurde, erstmals in Trondheim/- Norwegen auf einem Prüfstand einem Test unterzogen wurde. In dem deutsch-ungarischen Team befinden sich ehemalige Mitar- beiter von Siemens eLuftfahrt. Hybrid-elektrische und elektri- sche Commuterflugzeuge sind innovative Flugzeuge für 9 bis 19 Passagiere mit kurzen Start- und Landemöglichkeiten. Dazu be- darf es einfacher, direktabgetrie-

bener E-Motoren, die speziell den Anforderungen solcher Flugzeuge gerecht werden. Die Krierien sind ein möglichst ge- ringes Gewicht, Kompaktheit und Anpassungsfähigkeit an un- terschiedliche Konfigurationen sowie die Erfüllung höchstmög- licher Sicherheitsstandards, die die Luftfahrt fordert. Ihr Luftküh- lungssystem trägt dazu bei, das System-gewicht und die Kom- plexität des Designs zu reduzie- ren, während seine Architektur mit vier elektrischen Leitungen es sicherer und fehlerresistenter macht.

Bild: Rolls-Royce

Flugzeuge dieser Art sollen voraus- sichtlich noch in diesem Jahrzehnt den kommerziellen Betrieb aufneh- men. Sie können aber auch eine kostengünstige Antwort auf derzeit teure Geschäftswege sein und auch dazu beitragen, geografisch abgelegene oder schwer erreich- bare Gebiete zu verbinden und die erhöhte Nachfrage nach Güter- transporten zu unterstützen. Ein Beispiel dafür wäre das norwegi- sche Amphibienprojekt NOAM von

Elfly oder die Umrüstung der Brit- ten-Norman Islander. Das Team hat nun die Montage auf einem Prüfstand mit den ersten passiven Tests erfolgreich durchgeführt. Mit diesem passiven Test konnten sie die grundlegende mechanische und elektrische Funktionalität des Motors nachweisen, was ihnen die Zuversicht gibt, mit den nächsten Testschritten in München fortzufah- ren.

Eine etwas früher entwickelte 260 kW-Einheit von Rolls-Royce

n den folgenden Wochen soll der Motor weiteren strengen Tests un- terzogen, um dabei zu helfen, die Designannahmen zu validieren und das Design für weiteren Schritten den Bedürfnissen anzupassen. Die Motorenentwicklung wird teilweise vom Bundesministerium für Wirt- schaft und Klimaschutz gefördert. Das Trondheimer Team konnte auf seinen Erfahrungen aus der Her- stellung und dem Test elektrischer Maschinen des 2-MW-Generators aufbauen, der zuvor für das E-Fan entwicklet wurde. Das größere Team integriert auch Erkenntnisse aus früheren Elektromaschinenon- struktionen, wie etwa einem 500- kW-Generator für das M250H-Pro- jekt, einem 400-kW-Elektromotor

für ein Do228hep-Konzept und ei- nem zusätzlichen 2-MW-Elektro- motorkonzept für Regionalflug- zeuge. Sigurd Øvrebø, Geschäftsführer von Rolls-Royce Electrical Norwe- gen, kommentiert: „Ich möchte dem Team dafür danken, dass es diesen Meilenstein erreicht hat. Es ist ein gutes Beispiel dafür, dass dieses internationale Team die Stärken und Fähigkeiten von Rolls- Royce nutzt und gleichzeitig die lokalen Fertigungskapazitäten, die wir hier in Norwegen haben, nutzt, um zusammenzukommen und die- sen Demonstrator pünktlich und in hoher Qualität zu liefern. ”

Foto: Messe-Friedrichshafen

Mit Kryogentechnik Höchstleistungen ermöglichen

Supraleitende Technologie

Materialbelastungen umgehen

Zweimotoriges Brennstoffzellenflugzeugs, dessen Marktein- führung laut Airbus nicht vor 2035 zu erwarten ist

Erste klare Aussagen von Airbus

Heliumkreislauf für die Zwei-Magawatt-Antriebsklasse

Cryprop wird die Entwicklungsrichtung von Airbus bestimmen

Foto: Whisper Aero

Airbus ist eine Länge voraus

24.05.2024

Leistungsgrenzen mechanischer oder elektrischer Übertragungs- mengen sind durch ihre Physik ge- setzt, das ist besonders bei Getrie- ben, Kabeln, Wicklungen der Moto- ren und den Leistungselektroniken bekannt. In der Luftfahrt wegen ihres Massenbedarfs häufig unzu- reichend. Der Austausch durch leichtere Materialen oder die Opti- mierung der Strukturköper selbst ist aber nur eine der Varianten, um ge- planten Anwendungen dennoch möglich zu machen. Die Anwen- dung einer zwar aufwendigen aber

hocheffektiven Zusatztechnologie stellt die Anpassung auf die Kryo- technologie dar. Dazu hat Airbus UpNext, eine hun- dertprozentige Tochtergesellschaft von Airbus, einen neuen Techno- logiedemonstrator auf den Markt gebracht, um die Reifung supral- eitender Technologien für den Ein- satz in elektrischen Antriebssys- temen eines zukünftigen wasser- stoffbetriebenen Flugzeugs zu be- schleunigen.

Bild: Airbus

Der neue Demonstrator mit dem Namen Cryoprop wird ein supra- leitendes elektrisches Antriebssys- tem der Zwei-Megawatt-Klasse integrieren und reifen lassen, das mit flüssi-gem Wasserstoff über einen Helium-Rezirkulationskreis- lauf gekühlt wird und von Airbus- Teams in Toulouse (Frankreich) und Ottobrunn (Deutschland) ent- wickelt wurde. „Unsere bisherigen Demonstrato- ren haben gezeigt, dass supralei- tende Technologien ein Schlüssel- faktor für die Hochleistungselektri- fizierung künftiger wasserstoffbe- triebener Flugzeuge sein würden. Ich bin fest davon überzeugt, dass der neue Demonstrator zu Leis- tungsverbesserungen des Antriebs- systems führen wird, was sich in einem erheblichen Potenzial zur Gewichts- und Kraftstoffeinsparung

niederschlägt“, sagte Michael Au- gello, CEO Airbus UpNext. Airbus entwickelt seit mehreren Jahren supraleitende Technologien für elektrische Hochleistungsan- triebe und gipfelte letztes Jahr in der Inbetriebnahme eines integrier- ten 500-kW-Kryogenantriebssys- tems. Hauptkriterium ist etwa bei Gehäusen die Wärmeabfuhr, um die Material nicht der Höchsttem- peraturbelastung auszusetzen, was auch zu Verspannungen und ebenso zu masslichen Veränderun- gen führt. Viel entscheidender aber sind höhere Ströme und deren Zu- führungen. Es ist bekannt, dass tiefgekühlte elektrische Leitungen zu Superleiterleitern werden, wobei die Verluste gegen Null gehen. Be- kannt darüber sind die russischen Forschungsergebnisse an Erpro- bungsträgern.

Bild: Airbus

Chematische Drastellung des kyogenen Kreislaufes zur Kühlung des kopletten Antriebsstranges durch flüssiges Helium

Cryoprop von Airbus wird das Po- tenzial supraleitender Technologien für zukünftige Flugzeuganwendun- gen bestätigen und alle Aspekte im Zusammenhang mit Sicherheit, In- dustrialisierung, Wartung und Be- trieb bewerten. Dieser Demonstra- tor wird Airbus auch die Möglichkeit geben, erstklassiges internes Fach- wissen zu entwickeln und ein neu- es Ökosystem zu fördern, um die Einführung neuer Produkte in Be- reichen wie supraleitenden Kabeln,

Motoren, kryogener Leistungselek- tronik und kryogenen Kühlsystem- en zu beschleunigen. Mit dieser Entwicklung stellt sich Airbus auf eine höherere Stufe ge- genüber den jetzigen Entwicklun- gen von Antriebssystemen auf Ba- sis von Brennstoffzellen-Systemen bereits bekannter Entwickler. Die Kryogentechnik bietet sich an An- triebsstränge ganzheitlich zu be- trachten.

Das Bestreben, die Luftfahrtindustrie zu dekarbonisieren, sind wasserstoffbetriebene Flugzeuge eine der vielverspre- chenden Lösungen, um bis 2050 Netto-Null-Emissionen zu erreichen. Supraleitende Technologien bieten für diese Flug- zeuge einen einzigartigen Vorteil, da sie flüssigen Wasser- stoff bei -253 °C als Kraftstoff verwenden, zugleich aber auch die elektrischen Antriebssysteme effizient kühlen. Kryogene Technologie könnte eine nahezu ungestörte Ener- gieübertragung innerhalb der elektrischen Systeme des Flugzeugs ermöglichen und so deren Energieeffizienz und Leistung deutlich verbessern.

Supraleiter für 2,5 MW Antrieb bei Airbus 16.10.2024

Dazu haben Airbus UpNext, eine hundertprozentige Tochterge- sellschaft von Airbus, und Tos- hiba Energy Systems & Soluti- ons Corporation (Toshiba), der Energiezweig der Toshiba Group, werden zusammenarbei- ten und ihre Erfahrungen im Be- reich supraleitender Technolo- gien für künftige wasserstoffbe- triebene Flugzeuge austausch- en. In den letzten 10 Jahren hat Air- bus Anstrengungen unternom- men, um die Risiken supraleiten- der Technologien zu verringern. Vor kurzem hat Airbus UpNext Cryoprop auf den Markt gebracht, einen Demonstrator zum Test eines supraleitenden elektrischen Antriebssystems der Zwei-Megawatt-Klasse. Tos- hiba betreibt seit fast einem hal- ben Jahrhundert Forschung und Entwicklung im Bereich supra- leitender Technologieanwendun- gen und hat im Juni 2022 seinen eigenen Prototypen eines Supra-

leitungsmotors der Zwei-Mega- watt-Klasse für Mobilitätsanwen- dungen herausgebracht. Der Airbus Tech Hub Japan wur- de im Mai 2024 angekündigt. Diese Initiative soll Partner- schaften im Land entwickeln, um Forschung, Technologie und In- novation in der Luft- und Raum- fahrt voranzutreiben und Gren- zen zu verschieben, um sich auf die nächste Flugzeuggeneration vorzubereiten. Die Partnerschaft zwischen Toshiba und Airbus ist die erste Verwirklichung dieses Ziels in Japan. Airbus UpNext, eine hundertpro- zentige Tochtergesellschaft von Airbus, und Toshiba Energy Sys- tems & Solutions Corporation (Toshiba), der Energiezweig der Toshiba Group, werden zusam- menarbeiten und ihre Erfahrun- gen im Bereich supraleitender Technologien für künftige was- serstoffbetriebene Flugzeuge austauschen.

Bild: Airbus

16.10.2024

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Electric Flight

Antriebe

Perfekt gekühlt - für Superleistungen

Bild: Airbus

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