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
Fraunhofer IFAM Fraunhofer IFAM
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.
H55 H55
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

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive

Electric Flight
Bild: Smartflyer
Bild: DLR