Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive
Elektrisches Fliegen - die Zukunftsperspektive
Siemens entwickelt
sich zum Leader
Anders
als
auf
großen
Luftfahrtmessen
hat
die
führende
General
Aviation
Messe
AERO
das
Thema
der
elektrischen
Luft-
fahrtantriebe
schon
sehr
früh
erkannt
und
umgesetzt.
Flugzeughersteller
wie
auch
Entwickler
und
Hersteller
von
E-Motoren,
Controller
und
Batteriemanagement-Syste-
men
sind
die
Schlüssel
zu
einer
vernünf-
tigen
Integration
der
elektrischen
Antriebs-
stränge.
Siemens
hat
bereits
eine
eigene
Entwicklungsabteilung
für
Luftfahrtantrie-
be,
sucht
aber
nun
vermehrt
die
Nähe
zu
den
Luftfahrzeugherstellern.
Nach
einer
ersten
zögerlichen
Präsentation
im
Jahr
2015
trumpfte
man
dieses
Jahr
gleich
mit
einem
großen
Sonderstand
auf
der
e-flight
Expo
auf,
um
über
den
Fortgang
der
Ent-
wicklungen
die
Besucher
zu
informieren.
Kurz
zuvor
gab
Siemens
mit
Airbus
bereits
bekannt,
dass
man
in
München
eine
ge-
meinsame
Entwicklungsfirma
auf
die
Beine
stellen
will,
bei
der
ein
hybrider
Antriebs-
strang
im
10
MW-Bereich
für
zukünftige
Kleinverkehrsflugzeuge
mit
einer
Kapazität
von
60-100
Sitzen
ent-wickelt
werden
soll.
Mit
dem
UL/LSA-Trainer
eFusion
aus
Ungarn
konnte
man
bereits
über
den
Erstflug
berichten.
Mit
großer
Spannung
werden
anschließend
auch
die
Ergebnisse
mit
Extras
330
LE
erwartet.
Erst
in
der
ersten
Denkphase
befindet
sich
die
Inte-
gration
eines
Elektroantriebs
in
einen
Koaxial-Hubschrauber der Firma Aerotec.
Studie für E-Motor im Hubschrauber
Mockup der kompletten Antriebseinheit
für Diamond DA-40
Siemens-Stand auf der AERO 2016. Im Vordergrund Extra 330 LE. Rechts oben ungarischer Trainer eFusion.
Joe Kaeser
Tom Enders
Foto: Siemens
Vertrag zwischen Airbus und Siemens über mehrere hundert Millionen
Was ist eigentlich dran an diesem „Jahr-
hundert-Vertrag zwischens Siemens und
Airbus, den seine beiden Vorstände am
7. April in München unterzeichneten?
Zwar engagierten sich beide Firmen
schon gemeinsam in den vergangenen
Jahren an kleineren gemeinsamen Pro-
jekten, wie an der Katana und dem E-
Fan, doch jetzt möchte man richtig Nägel
mit Köpfen machen. Für beide Global
Player steht viel auf dem Spiel, denn
noch zehren sie von Althergebrachten.
Natürlich möchte man auch noch morgen
und übermorgen in der oberen Liga mit-
mischen, auch wenn als vordringliches
Ziel die Reduzierung der Treibhausgase
als primäre Aufgabe angegeben wird.
Nein, hier geht es jetzt um Geld, um
vielmehr Geld. Mit mehreren hundert Mil-
lionen Euro bereitgesteller Mittel inves-
tieren diese Firmen in ihre eigene Zu-
kunft. Trotz zur Zeit niedriger Ölpreise
weiß man um den letzten Tropf-en Öl,
der schon in einigen Jahrzehnten nur
noch unter großem Aufwand förderbar
sein wird. Strahltriebwerke werden zum
Auslaufmodell. Die Flugzeuge der Zu-
kunft werden nach Übereinstimmung
aller Experten nur noch Elektroflugzeuge
sein können, da keine andere Alterna-
tiven erkennbar sind. Anerkennend
äußerte sich schon im letzten Jahr der
Airbus-Vorstand gegenüber den kleinen
Entwicklern, die in geduldsamer Fein-
arbeit erste brauchbare ein- und zwei-
sitzige Flugzeuge entwickelten und die
sich durchaus als elektrisch angetriebene
Flugzeuge für spezielle Aufgaben eigne-
ten. Darauf möchte man jetzt aufbauen.
Erst die Flugzeuge für die Allgemeine
Luftfahrt entwickeln und dann Schritt für
Schritt zu den Kleinverkehrsflugzeugen
durchstarten, das ist vordringliches Ziel
dieser Konzerne! Kompromisse sind an-
gesagt,- noch keine reinelektrisch ange-
triebene Maschinen, eher Hybridlösun-
gen, wie jetzt die HYPSTAIR, die erst-
mals auf der AERO in Friedrichshafen
gezeigt wurde, ebenfalls ein mit Siemens
realisiertes Projekt. Das Vertragswerk
darf deshalb als richtiger Schritt in die
Zukunft gesehen werden. Die jetzt erst
noch zu investierenden Millionen werden
sich dann aber um ein bezahlt machen.
Foto: H.Penner
Foto: H.Penner
Foto: H.Penner
Auf Anregung des DLR, der Helmholtz-
Gemeinschaft Deutscher Forschungs-
zentren, der 14 DLR-Institute und 20
Universitätsinstitute an den vier Stand-
orten Berlin, Braunschweig, Stuttgart und
München/Oberpfaffenhofen angehören,
wurde anlässlich der ILA 2016 in Berlin am
3. Juni eine Vereinbarung zur Zusam-
menarbeit getroffen. Zu den Unterstützern
auf industrieller Seite gehören die Airbus
Group und Siemens. Weitere Firmen ha-
ben bereits Interesse an einer Mitarbeit
bekundet. Die Unterzeichner bekundeten
in der Erklärung ihr gemeinsames Inte-
resse am Thema elektrischen Fliegen. Ziel
sei es, die Zusammenarbeit zwischen den
Forschungseinrichtungen der Helmholtz-
Initiative DLR@Uni Electric Flight und den
Vernetzte Kooperation
Vertrag zwischen den Forchungsinstitutionen und der Industrie am 3. Juni auf der ILA
industriellen Kooperationspart-nern zu
strukturieren und einen rechtlichen Rah-
men vorzubereiten, der es den Industrie-
partnern ermöglich, mit der Helmholtz-
Initiative zusammenzuarbeiten. Das
Budget der Helmholtzgesellschaft beträgt
knapp 4 Milliarden Euro, wobei der
luftfahrtbezogenen Anteil jedoch nur we-
nige Prozente ausmacht. Der größere
Teil der Gesellschaft wird durch die
öffentliche Hand finanziert. Die Focus-
sierung der Helmholtz-Initiative
DLR@Uni Electric Flight dürfte auch
schneller zu umsetzbaren Ergebnissen
führen, die, so Dr. Frank Anton, Leiter
Electric Aircraft bei Siemens in Berlin so
formulierte: "Wir entwickeln hybride
Elektroantriebe für Luftfahrzeuge". "Mit
dem DLR wollen wir nun in eine stra-te-
gische Partnerschaft zwischen Industrie
und Wissenschaft eintreten. Mittelfristig
halten wir hybrid-elektrisch angetriebene
Regionalflugzeuge mit bis zu 100 Passa-
gieren für realistisch."
Die Initiative DLR@Uni Electric Flight
wird mit drei inhaltlichen Schwerpunkten
an den Start gehen: Technologie und
Konfiguration von Fluggeräten, Validie-
rung von Teiltechnologien im Flugexperi-
ment sowie Betrieb, Infrastruktur und
gesellschaftliche Akzeptanz von elek-
trisch betriebenen Flugzeugen.
Swiss Flugkapitän und Milizionär-Hub-
schrauber Pilot Rolf Stuber hat seine Idee
des viersitzigen Smartflyers mit Hybridan-
trieb weiter forcieren können. Ein erstes
Versuchsmuster soll mit Unterstützung
durch das Bundesamt für Zivilluftfahrt
(BAZL) realisiert werden. Die Hilfe basiert
zu einem großen Teil über die Spezialfi-
nanzierung Luftfahrt, gemäß der Schwei-
zer Bundesverfassung Artikel 86. Im Früh-
jahr gründete Stuber eine AG nach
Schweizer Recht. Zunächst sind 1,2 Mio
Franken veranschlagt.
Als erfahrener Pilot setzt Stuber aber
nicht auf einen konventionellen
Viersitzer mit Hybrid-
Antrieb in der Vor-
Planungsphase
Smartflyer-Projekt in der Schweiz wird konkreter
Kolbenantriebe, sondern auf einen Hy-
bridantrieb. Inspiriert durch das Stutt-
garter Projekt des e-Genius sollen drei
Hauptkomponenten, ein kleiner Verbren-
nungsmotor mit Generator für den Dauer-
betrieb, ein Batteriesystem und ein Elek-
tromotor die Basis des Kunststoffflug-
zeugs bilden. Desgleichen schwört er auf
ein Fallschirm-Gesamtrettungsystem.
Der Reiseviersitzers soll nur 1/3 des üb-
lichen Schadstoffausstosses produzie-
ren. Nach dem bis 2020 fertig zu stel-
lenden Proof-of-Concept (bei MSW
Aviation in Wohlen) ist an den Serienbau
der Maschine gedacht.
Techn Daten: Smartflyer
Abmessungen
Spannweite:12 m
Länge: 8,30 m
Höhe: 2,70 m
Flügelfläche:13 m²
Flügelstreckung:11,07
Massen
Leermasse: 800 kg
Abflugmasse: 1120 kg
Zuladung: 320 kg
Antrieb: Hybrid
Elektromotor: max. 160 kW
konst. Leistung: 120 kW
Pufferbatterie. Li-Io.
Motor-Generator: Rotax 914
Die Reichweite eines e-Golf von 190 auf
430 Kilometer erhöhen, dass tönt vielver-
sprechend! Was aber steckt wirklich hinter
der Aussage eines jungen österreichisch-
en Unternehmens, das besonders für die
Fahrzeugindustrie einen neuen Impuls
verleihen möchte? Grundsätzlich gibt es
keine neuen Batterien, dafür aber neuere
Technologien, die die volle Leistung der
Zellen, die auf Lithium-Ionen basieren,
durch ein kombiniertes Kühl- und Heiz-
system an den „Verbraucher“ abgeben
und die sich auch schneller laden lassen.
Gegenüber den bis jetzt größtenteils in
der Luftfahrt verwendeten Luftkühlungen
sind im Vergleich zwar keine sprunghaften
Gewinne zu erzielen, dafür verlängert
sich aber die Lebensdauer.
Die drei Brüder Kreisel im oberösterrei-
chischen Freistadt entwickelten diese
Idee einer modernen und in Zukunft
Experten gehen davon, dass die kombi-
nierte Flüssigkeitskühlung auch in Luft-
fahrzeugen mehr Sinn machen könnte, weil
bei niedrigen Außentemperaturen eine
Neue Perspektiven
3D-Darstellung der Kreisel-Batterie
Plan des im Bau befindlichen Gebäudes
optimale Temperaturanpassung durch die
Beheizung gegeben sei. Auch zukünftige
andere Batteriesysteme, wie etwa die zu
erwartenden Magnesiumbatterien könn-
ten nach dem gleich Verfahren produziert
werden. Die Kreisel-Brüder müssen sich
jedenfalls derzeit keine Sorgen machen,
denn die großen Autokonzerne haben
be-reits ein Auge auf deren Fertigungs-
ver-fahren geworfen.
vollautomatisierten Fertigung, die oben-
drein durch ein patentiertes Laser-
schweißverfahren spürbar billiger werden
soll. Gerade wurden die Grundmauern
für ein zehn Mio. Euro teures Fertigungs-
gebäude im Nachbarort gelegt, wo ab
2017 die Serie anlaufen soll.
Experimentiert wird in dem erst 2014 ge-
gründeten Unternehmen auf breiter Ba-
sis, primär allerdings auf dem Fahrzeug-
bereich. Markus Kreisel ließ aber wissen,
dass man bereit mit PC-Aero, Pipistrel
und anderen in Kontakt sei. Das Laser-
verfahren reduziert den Innenwiderstand,
sodass etwa mehr als 10% zusätzlich
nutzbare Kapazität zur Verfügung
stehen. In Zahlen ausgedrückt, kommt
das krei-sel‘sche System auf 4,1 kg/kW
bei 1,95 l Volumen. (Vergleich: luftge-
kühlter Geiger Li-Io Akku mit 7,1 kWh-29
kg entspricht 4,085 kg/kW).
Serien-
Flugzeug-Batterie
Aus Norwegen: Hybrid aus Design und geballter Technik
Eigentlich wollte der Norweger Tomas
Brødreskift nur ein nach seinen Vorstel-
lungen entwickeltes Amphibienflugzeug
entwickeln. Industriedesigner, wie er, seh-
en die Technikwelt mit anderen Augen.
Gefälliges Design steht für sie im Vorder-
grund, doch möchte der in unmittelbarer
Der komplette Antriebsstrang besteht aus
einem Zweischeiben Wankel-Diesel von
Wankel-Supertec, einem Generator und
E-Motor von Engiro, einem Lithium Ionen-
Batterie-System der Aachener Anlage-
technik und zur E-Motorsteuerung ein
Controller-System von der englischen Fir-
ma Sevcon. Für Engiro ist es das erste
Flugzeugprojekt! Sie kombinierten in dem
für Luftfahrtanwendungen speziell entwik-
kelten 34 Kilo E-Motor eine Luft-Wasser-
kühlung und entlocken dem getriebelosen
Motor 60 kW Dauerleistung und 97 kW bei
kurzzeitiger Höchstleistung mit 2400 RpM.
Die elektrische Energie erhält der E-Motor
über einen Generator, der von einem 60
kW Wankel-Motor angetrieben wird. Die
Batterie dinent allerdings nur als Puffer.
Die Redundanz hat die Aachner Firma
Engiro durch einen 6-phasigen Aufbau
mit je einem Controller gelöst. Nahezu
alle anderen Komponanten, wie auch die
Zelle
selbst, wurden von Tomas Brødreskift
und seinen Helfern mihilfe eines
Zuschusses durch das „Transnova“-
Programm realisiert. Dennoch stecken
bereit über 17 000 Arbeitstunden in dem
Zweisitzer, der nicht nur zwischen
norwegischen Fjorden im
130 kts-Tempo schon im Frühjahr 2017
fliegen soll. Was das Projekt letztendlich
kos-
ten wird, lässt sich noch nicht absehen.
Fliegt die Equator P2 erst einmal, und
das ist
für das kommende Frühjahr geplant,
möchte Brødreskift gleich mit den
Vorserienty-
pen beginnen, für die er bereits zwei
Investoren gewinnen konnte. Sein
ehrgeiziges
Ziel ist es aber erst einmal die AERO
2017 zu beschicken.
Artist Impression der Equator P2 und wie sich Desiger Tomas Brødreskift sein zweisitziges Hybrid-Amphibium vorstellt
Hybrider Antriebsstrang für die Equator P2. Herzstück ist ein E-Motor im T-Leitwerk.
Nähe eines Fjordes bei Oslo sich mit ei-
nem reinen Flugzeug-Design nicht zufrie-
den geben. Ein neues Flugzeug, so be-
reits seine Überlegungen vor 6 Jahren,
sollte auch einen modernen Antrieb er-
halten. EHPS, Equator-Hybrid-Propulsion-
System nicht sich sein Hybrid-Antrieb.
Die Zelle vor dem Einbau der Komponenten im Frühsommer 2016
Ergonomie wird großgeschrieben!
Tomas Brødreskift bevorzugt den Sidestick
Foto: Equatoraircraft
Foto: Equatoraircraft
Zeichnung: Equatoraircraft
3D: Equatoraircraft
Energiedichten, Gewichte,
Zuverlässigkeit, Ladezyklen und
letztendlich die Preise wer-den den
breiten Einsatz der Elektromobilität
bestimmen. Einen guten Schritt weiterge-
kommen ist man am Massachusetts
Institute of Technology (MIT) in USA, wo
man eine Lithium-Metall-Folie entwickelt
hat, die Grafit-Anoden ersetzen soll, die
eine Mehrfach-es an Ionen aufnehmen
kann. Der Vorteil der Folie: sie ist dünner
und leichter als her-kömmliche
Materialien. Unter der Leitung des
Firmengründers Qichao Hu entstand
das Start-up-Unternehmen SolidEnergy
Systems, dass sich jetzt mit der
Serienreifma-chung der neuartigen Zellen
beschäftig. "Mit der doppelten
Energiedichte können wir eine Batterie
bauen, die nur halb so groß ist und
trotzdem genauso lang durchhält wie ein
Lithium-Ionen-Akku", sagte Gründer Hu
im Gespräch mit den „MIT News". "Oder
wir bauen eine Batterie mit der gleichen
Größe, die doppelt so lang hält."
Schrittweise sollen Drohnen,
Smartphones und schon 2018
Elektroautos mit den neu
en Zellen ausgestattet werden, die
Fahrzeuge bis zu 640 km fahren lassen
können.
Mehr Bewegung auf dem Batterie-Forschungs- und Entwicklungsektor: Kommt bald die Super-Batterie?
gie sich schon morgen als falsch
erweisen könnte. Dazu zählen auch die
Entwicklun-
gen von Lithium-Luft-Zellen, die
Energiedichten von bis zum 20-fachen
Wert heutiger Zellen erreichen sollen.
Einen Vorstoß hat Bosch mit dem Zukauf
des kalifornischen Batteriunternehmens
Seeo, ebenfalls ein Start-up-
Unternehmen, unternommen. Seeo
entwickelte eine na-
no-strukturierte Festpolymerelektrolyt-
Basis, die gegenüber herkömmlichen
Lithium-Ionen-Batterien keine flüssigen
Elektrolyten besitzen! Der 100%ige
Zukauf von Seeo war insofern
außergewöhnlich, weil das schwäbische
Unternehmen in der Regel nur
10 bis 25% in Start-up-Unternehmen
investiert. Derzeit investiert Bosch
jährlich 400 Millionen Euro in die
Elektromobilität. Die als DryLyte Solid-
State-Batterie soll sich
durch höhere Zuverlässigkeit,
sparsameren Verbrauch von Ressourcen
und als brand-ungefährlich auszeichnen.
Auch diese Zellen sollen zwischen 400-
500 Wh/kg gegen-über heutigen Lithium-
Ionen-Zellen bringen. Die volle
Einsatzfähigkeit soll laut Seeo-Bosch in
einem Temperaturbereich von -40 Grad
bis +70 Grad gewährleistet werden.
Demnächst erghältlich: kleinere Batterie
für das iPhone. Rechts die alte Zelle.
Versuchsaufbau von Lithium-Luft-Zellen am Helmholtz-Institut
Festkörper DryLyte Solid-State-Batterie der Bosch-Tochter Seeo in den USA
Selbst gängige Lithium-Ionen-Zellen
kommen derzeit nur auf etwa 130 -170
Wh/kg. In der Kraftfahrzeugindustrie ist
man aber nach wie vor unentschlossen,
welchen Zellen-typen, bzw. -
entwicklungen man den Vorrang geben
soll, schließlich möchte man auch nicht
auf das falsche Pferd setzen, weil
Prognosen für die eine oder andere
Technolo-
in einem Temperaturbereich von -40 Grad
bis +70 Grad gewährleistet werden. Wann
diese Batterien herstellungreif, bzw.
marktfähig sind, ist noch nicht bekannt.
Bosch möchte mit der Schlüsseltechno-
logie der Speichertechnik aber einen Fuß
in der Tür haben, um nicht eines Tages
ins Hintertreffen zu gelangen.
Artist Impression: Equatoraircraft
Foto: Helmholtz Institut
Foto: Seeo/Bosch
Quelle: SolidEnergy
Foto: Siemens
Bild: Smartflyer
Bild: Kreisel
Foto: Kreisel
Bild: Kreisel
Akroflieger aus der
Schweiz
Air Zermatt Helikopter Pilot Thomas Pfam-
matter und Paragliding-Champion Domini-
que Steffen, Besitzer der Hangar 55 reali-
sierten gemeinsam mit Silence Aircraft,
Siemens und Hamilton das Elektroflug-
zeugprojekt aEro auf Basis der deutschen
Silence Twister. Da das Flugzeug auf -4g
bis +6g von Anfang an ausgelegt ist, kann
es überall in der Experimentalklasse zuge-
lassen werden. In der nun in dem Projekt
aEro vorgestellten Antriebseinheit von Sie-
mens kommt ein flüssigkeitsgekühlter 80
kW-Motor zum Einsatz, der leer 23 kg mit
einem Reduziergetriebe wiegt, doch müs-
sen weitere 160 kg an Batterien mit in die
Luft gebracht werden. Dennoch wiegt der
Einsitzer leer nur 310 kg. Doch nicht die
Batterie und der Elektromotor waren das
Neue für den spitfireähnlichen Vogel in
CFK-Bauweise, sondern die darauf spezi-
elle abzustimmende Elektronik für das Bat-
terie- und Motormanagementsystem. Für
eine mögliche Serie strebe man 100 kW
und mehr an, obwohl die jetzige 80kW
Version sich wie eine CAP 10 aber mit
besseren Leistungen fliegen ließe. Man sei
in der Lage, entweder bis zu eine Stunde
regulär zu fliegen oder etwa bis zu 35 Mi-
nuten anspruchsvollen Kunstflug damit zu
unternehmen. Die Präsentation erfolgte am
Flugplatz Raron bei Zermatt/Schweiz unter
starker Mitwirkung des auch in Fliegerkrei-
sen bekannten Uhrenherstellers Hamilton.
Die E-Version der Silence ist äußerlich vom
Original kaum unterscheidbar
Dominique Steffen nach gelungener Demo.
Die Präsentation am Flugplatz Raron bei Zermatt/Schweiz am 21.9 unter starker Mitwirkung des Uhrenherstellers Hamilton
Foto: Hamilton/Michael Portmann
Foto: Hamilton/Michael Portmann
Foto: Hamilton/Michael Portmann
Grafik: Massachusetts Institute
of Technology (MIT)
Versuchsträger HY4 in Betrieb genommen
Offizieller Erstflug des Hybridflugzeug HY4 am 29.September 2016 am
Flughafen Stuttgart.
Der doppelrümpfige Versuchsträger auf Basis der Pipistrel Taurus.
Symbolisches Anschieben der Wasserstoff-Brennstoffzellenflugzeugs HY4 des DLR
Prof. Fundel und Prof. Kallo
Ivo Boscarol und Prof. Kallo
Foto: Frank Herzog
Foto: DLR
Foto: Frank Herzog
Foto: Frank Herzog
Foto: Frank Herzog
Voltahelicopter ist eine Tochtergesellschaft
von Aquinea, eigentlich ein Unternehmen
für Schwimmbadtechnologien. Ausgangs-
lage war ein kleiner Hubschrauber mit ei-
nem Zweitaktmotor, der als Microcopter
MC1 unter anderem auch auf dem Aero-
salon in Paris auf einem Gemeinschafts-
stand gezeigt wurde, der jedoch nie von
Erfolg gekrönt war. 2009 entstand auch
eine Idee, dank der inzwischen verfügba-
ren Lithium-Zellen, diesen Helikopter auf
einen elektrischen Antrieb umzurüsten und
dies auch im Hinblick auf zukünftige Droh-
nen mit Drehflügelantrieb. Unter der Lei-
tung von Philippe Antoine wurde die Firma
Voltahelicopter gegründet. Man bediente
sich dabei der Zelle des Microcopter MC1
sowie dessen gesamten Rotorsystems. Mit
der staatlichen französischen Hochschule
für zivile Luftfahrt ENAC in Toulouse, der
SOFIZ Industrie und Protolec, AlphaVague
entstand das Konzept des Volta. Ein erster
kurzer Schwebeflug fand am 17.2. 2016
unter der Leitung von Héli-Horizon, einem
größeren franzö-ischen
port Paris-Issy-les-Moulineaux statt. Da-
bei hob die Ministerin für Umwelt und En-
ergie, Ségolène Royal hervor, dass sie in
Zukunft dieses innovative Projekt unter-
stützen wolle. Der ebenfalls anwesende
Generaldirektor für Zivilluftfahrt der DGCA
Gandil meinte, dass man neue Energie-
systeme in Zukunft mehr nutzen solle.
Das hieß mit anderen Worten, dass auch
die-sem Projekt staatliche Unterstützung
ge-währt werden wird. Angetrieben wird
der 520 kg schwere Hubschrauber von
einem 70 kW Enstrom Elektromotor, der
kurzzei-tig sogar 90 kw entwickeln kann.
Eine Lithium-Ionen-Batterie mit 22 kWh
(165 k) liefert die elektrische Energie.
Selbstverständlich möchte man die Versu-
che mit dem Einsitzer weiter fortführen.
Bis zu 15 Minuten Flugzeit seien drin.
Doch schon entstehen Pläne für einen
Doppelsitzer und einer Flugdauer von bis
zu 40 Minuten.
Französischer E-Heli
Mehr als nur ein Schwebeflug. “Volta” blieb bereits über 9 Minuten in der Luft.
Hubschrauberunternehmen statt. Mit 9
Minuten und 4 Sekunden fand nach
weiteren Modifikationen am 18. Oktober
2016 der offizielle Erstflug auf dem Heli-
Rechts: Konstrukteur Philippe Antoine.
Foto: Kreisel
Foto: Voltahelicopter
Foto: Voltahelicopter
Für Stuttgart war der Start der HY4 am
29. September eine kleine Sensation. Da
startete statt der Jets ein kleiner Viiersit-
zer ohne einen Tropfen Sprit. Der An-
triebsstrang des Flugzeugs besteht aus
einem Wasserstoffspeicher, einer Nieder-
temperatur-Wasserstoffbrennstoffzelle
sowie einer Hochleistungsbatterie. Die
Der Stuttgarter Flughafenchef gab mit der
Spende von 100.000 € die Initialzündung
zum Bau der HY4, die jetzt von der DLR-
Ausgründung H2FLY direkt betrieben wird
und auch die Zulassung betreut. Das Pro-
jekt wurde mit Mitteln des DLR und des
Stuttgarter Flughafens gefördert. Grundla-
gen der Brennstoffzellentechnologie fan-
den Unterstützung durch die Nationale Or-
ganisation Wasserstoff- und Brennstoffzel-
lentechnologie (NOW). "Mit der HY4 haben
wir nun eine optimale Plattform, um den
Einsatz der Brennstoffzelle im Flugzeug
weiterzuentwickeln", sagte Prof. Dr. Josef
Kallo, Leiter des Projektes HY4 im DLR
und Professor an der Universität Ulm.
"Kleine Passagierflugzeuge wie die HY4,
können sehr bald im Regionalverkehr als
Electric Air Taxis eingesetzt werden und
eine schnelle Alternative bieten."
Nicht ganz zufällig konzentrierte sich die
Suche nach einem geeigneten
Erprobungs-träger, auf die aus zwei
Taurusrümpfen bestehende Taurus G4,
die unter anderem
den NASA Green Flight Challenge in
October 2011 gewann. Das Flugzeug
diente bei Pipistrel unter anderem als
Erprobungsträger für elektrische Antriebe.
Firmenchef Ivo Boscarol, Firmenchef von
Pipistrel bot Prof. Josef Kallo am
gleichnamigen DLR tätig, das Flugzeug
an, weil es wie kein anders Flugzeug
ideal geeigneter erschien. Unter
der Leitung Tine Tomažič, dem Leiter für
Forschung und Entwicklung Pipistrel
wurde
der Umbau des Flugzeug in einer am
Flugplatz Ajdovščina gelegenen Halle in
einer Rekordzeit durchgeführt. Wie
Tomažič zwischenzeitlich mal bemerkte,
musste das vorhandene Flugzeug
vollkommen entkernt wurden, damit
anschließend die Neuin-
stallationen für das
Brennstoffzellenflugzeug erfolgen
konnten.
Brennstoffzelle wandelt die Energie des
Treibstoffs Wasserstoff direkt in elektrische
Energie um. Als einziges Abfallprodukt ent-
steht dabei Wasser. Mit dem gewonnenen
Strom treibt der 80 kW Elektromotor den
Propeller des Flugzeugs an. Die an Bord
mitgeführte Batterie liefert zusätzlichen
Strom während der Start- und Steigphase.
Nach einer Entwicklungszeit von nicht ein-
mal 6 Monaten rüstete Tier 1 Engineering
in Kalifornien einen Hubschrauber vom
Typ Robinson R44 von einem serienmäs-
sigen Lycoming IO-540 Kolbenmotor auf
einen Elektroantrieb um. Die Einheit be-
steht aus zwei gekoppelten Synchronmo-
toren mit insgesamt 45 kg gegenüber dem
Kolbenmotor von 227 kg. Tier 1 Enginee-
ring ist ein Flugzeug-Design-und Entwick-
lungsunternehmen. Die bei dem R44 ver-
wendeten Lithium-Polymer-Batteriemo-
dule kamen von dem Zweiradhersteller
Brammo, die bereits sehr erfolgreich Elek-
tro-Motorräder produzieren. Nach zahlrei-
chen Bodentest hob Hubschraubertestpi-
lot Ric Webb am 21.9.2016 auf dem Los
Alamitos Army Airfield zu einen ausge-
dehnten kurzen Test-flug von fünf Minuten
ab. Der Hubschrauber kam auf eine Höhe
von 400 ft und erreichte eine Geschwin-
Robinson R44 fliegt elektrisch
R44: keine Spezialentwicklung, sondern nur ein serienmäßiger Viersitzer mit Batterien
man die Leistungen noch wesentlich zu
verbessern. Die Flugversuche sollen erst
2017 nach einigen Änderungen fortgesetzt
werden.
499 kg Batterien für 5 Minuten Flug
Bild: Voltahelicopter
ROD) beteiligt sind. Lung Biotechnology
PBC beabsichtigt, die EP-SAR-OD-Tech-
nologie zum Transport von Orga-nen mit
viel weniger Lärm und Kohlenstoff- Aus-
stoss als aktuelle Technologie es bietet,
anzuwenden. Robinson beteiligte sich
nicht am Erprobungsprogramm. Die Ab-
flugmasse des R44 lag bei 1134 kg, wobei
die 11 Batterien 499 kg wogen, die eine
Sp-annung von 700 Volt liefern. Nach
Abschlussmessungen stellte das Ingeni-
eurteam fest, dass bei dem 5-minütigem
Flug nur 20% der Batterieleistung ver-
braucht waren. Alle Flüge werden unter
einer speziellen Experimental-Zulassung
durch die FAA/Los Angeles MIDO über-
wacht. Die maximale Flugdauer des
Proof-of-Concept-Helis wird momentan
auf 20 Minuten oder etwa 30 Seemeilen
Reich-weite geschätzt. Mit höheren Ener-
giedichten der Batterien und ein effizien-
teres elektrisches Antriebssystem sowie
einer aero-dynamischeren Zelle erhofft
digkeit von 80 kts. Tier 1 Engineering führ-
te das Programm als Unterauftrag von
Lung Biotechnology PBC durch, die an
dem Electrically-Powered Semi-Autono-
mous Rotorcraft for Organ Delivery (EPSA-
hier zum
hier zum
Schweizer Event
Smartflyer Challenge, so nennt sich das
erste Fly-in für Elektroflugzeuge, dass in
diesem Jahr vom 9. bis 10 September in
Grenchen in der Schweiz stattfinden soll.
René Maier, Ex-Oberst der Schweizer
Armee und heutiger Präsident des erst
kürzlich gebildeten Organisationsteams für
eine jährlich geplante Veranstaltung am
Regionalflughafen Grenchen setzt auf
breites Interesse von Industrie, Forschung
und Besuchern.
Angeschlossen soll eine Fachtagung sein,
auf der neueste Technologien aus der ge-
samten Antriebstechnik sowie neue Flug-
zeug-Entwicklungen vorgestellt werden.
Da bereits einige Segelflugzeug-, Ecolight-
und Motorseglertypen und sowie Motorflug-
zeuge mit Elektroantrieb flügge geworden
sind, rechnet man auch auf rege Beteili-
gung und liebäugelt selbstverständlich nicht
nur mit den kleinen Herstellern, sondern
auch mit den großen Konzernen wie etwa
Airbus und Siemens, die sich längst
zukünftiger Antriebssysteme für Verkehrs-
flugzeuge ver-schrieben haben.
„Wir wollen Luftfahrzeuge mit elektrisch-
em Antrieb fördern und Grenchen um eu-
ropäischen Zentrum des Elektrofluges
machen“ erklärte René Maier kürzlich ge-
genüber Pressevertretern in Grenchen.
Foto: Mario Richard
Nach
jahrelangen
Bemühungen
von
Air-
bus
Industrie
den
Einstieg
in
das
Elektro-
flug-Zeitalter
zu
meistern,
bei
dem
unter
anderem
der
E-Fan
als
Wegbereiter
die-
nen
sollte,
wurde
dieses
Projekt
im
Früh-
jahr
2017
komplett
aufgegeben.
Fast
zu
gleichen
Zeit
haben
Italdesign
und
Airbus
am
7.
März
2017
auf
dem
Auto-Salon
in
Genf das Konzept Pop.-up vorgestellt.
Es
war
die
Premiere
des
ersten
modularen,
vollständig
elektrischen
und
emissionsfreien
Verkehrssystem-Konzeptes,
das
die
Ver-
kehrsberlastung
in
überfüllten
Metropolen
lindern
soll.
Pop.Up
sieht
ein
modulares
Sy-
stem
für
den
multimodalen
Transport
vor,
das
Boden-
und
Luftverkehr
vollständig
kom-
biniert.
Bis
2030
wird
eine
Zunahme
von
Verkehrsstaus
prognostiziert.
Bei
Fahrten
in
Metropolen
mit
hoher
Verkehrsdichte
trennt
die
Kapsel
die
Verbindung
mit
dem
Bodenmodul
und
wird
durch
ein
mit
acht
gegenläufigen
Rotoren
angetriebenes
5
mal
4,4
Meter
großes
Luftmodul
aufge-
nommen
und
weiter
fortbewegt.
In
dieser
Neue Airbus-Strategie
Konfiguration
wird
Pop.Up
zu
einem
au-
tonomen
Luftfahrzeug,
das
sich
unter
Ausnutzung
der
dritten
Dimension
von
A
nach
B
bewegt
und
Verkehrsstaus
auf
dem
Boden
vermeidet.
Die
Lagereglung
und
Kurssteuerung
erfolgt
nach
gewohnten
Prinzipien.
Foto: Airbus
Foto: Airbus
Der zweimotorige
E-Fan sollte in
einer einer
geänderten
Version in Serie
gehen. Dazu war
ein eigenes Werk
in Frankreich
geplant. Jetzt
arbeitet man an
neuen Konzepten.