Elektrisches Fliegen - eine Zukunftsperspektive

Electric Flight
Neue Airbus Strategie…
Siemens entwickelt sich auf dem E-Sektor 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 die Entwickler und Hersteller von E-Moto- ren, Controller und Batteriemanagement- Systemen sind die Schlüssel zu einer ver- nünftigen Integration der elektrischen An- triebsstränge. Siemens hat bereits eine eigene Entwicklungsabteilung für Luftfahrt- antriebe, 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 Entwicklungen die Besucher zu infor- mieren. Kurz zuvor gab Siemens mit Air- bus bereits bekannt, dass man in München eine gemeinsame Entwicklungsfirma auf die Beine stellen will, bei der ein hybrider Antriebsstrang im 10 MW-Bereich für zu- künftige Kleinverkehrsflugzeuge mit einer Kapazität von 60-100 Sitzen entwickelt werden soll. Mit dem UL/LSA-Trainer eFu- sion aus Ungarn konnte man bereits über den Erstflug berichten. Mit großer Span-
nung werden anschließend auch die Er- gebnisse mit Extras 330 LE erwartet. Erst in der ersten Denkphase befindet sich die Integration 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
Historischer Vertrag zwischen Airbus und Siemens über mehrere hundert Millionen EURO
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 Projekten, 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 Althergebrach- ten. Natürlich möchte man auch noch morgen und übermorgen in der oberen Liga mitmischen, auch wenn als vor- dringliches Ziel die Reduzierung der Treibhausgase als primäre Aufgabe angegeben wird. Nein, hier geht es jetzt
um Geld, um vielmehr Geld. Mit mehreren hundert Millionen Euro bereitgesteller Mittel investieren diese Firmen in ihre eigene Zukunft. 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 Zukunft werden nach Übereinstimmung aller Ex- perten nur noch Elektroflugzeuge sein können, da keine andere Alternativen er- kennbar sind. Anerkennend äußerte sich schon im letzten Jahr der Airbus-Vorstand gegenüber den kleinen Entwicklern, die in geduldsamer Feinarbeit erste brauchbare ein- und zweisitzige Flugzeuge entwickel- ten und die sich durchaus als elektrisch
angetriebene Flugzeuge für spezielle Auf- gaben eigneten. Darauf möchte man jetzt aufbauen. Erst die Flugzeuge für die All- gemeine Luftfahrt entwickeln und dann Schritt für Schritt zu den Kleinverkehrs- flugzeugen durchstarten, das ist vordring- liches Ziel dieser Konzerne! Kompromisse sind angesagt,- noch keine reinelektrisch angetriebene Maschinen, eher Hybridlösungen, wie jetzt die HYP- STAIR, die erstmals 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 Vielfaches 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 Helm-
Vernetzte Kooperation von Forschung und Industrie
Vertrag zwischen den Forchungsinstitutionen und der Industrie am 3. Juni
holtz-Initiative DLR@Uni Electric Flight und den industriellen Kooperationspart- nern zu strukturieren und einen recht- lichen Rahmen vorzubereiten, der es den Industriepartnern 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 Focussierung der Helmholtz-Initiative DLR@Uni Electric Flight dürfte auch schneller zu umsetzba- ren 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- tegische 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 Konfigu- ration von Fluggeräten, Validierung von Teiltechnologien im Flugexperiment sowie Betrieb, Infrastruktur und gesellschaftliche Akzeptanz von elektrisch betriebenen Flugzeugen.
 auf der ILA
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 Kolbenantriebe, sondern auf einen Hybridantrieb. Inspiriert durch das Stuttgarter Projekt des e-Geni-
Viersitzer mit Hybrid-Antrieb in der Vor-Planungsphase.
Smartflyer-Projekt in der Schweiz wird konkreter.
us sollen drei Hauptkomponenten, ein kleiner Verbrennungsmotor mit Generator für den Dauerbetrieb, ein Batteriesystem und ein Elektromotor die Basis des Kunst- stoffflugzeugs bilden. Desgleichen schwört er auf ein Fallschirm-Gesamtret- tungsystem. Der Reiseviersitzers soll nur 1/3 des üblichen Schadstoffausstosses produzieren. Nach dem bis 2020 fertig zu stellenden Proof-of-Concept (bei MSW Aviation in Wohlen) ist an den Serienbau der Maschine gedacht.
smartflyer smartflyer
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: noch nicht defin.
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 vollauto-
Experten gehen davon, dass die kombi- nierte Flüssigkeitskühlung auch in Luft- fahrzeugen mehr Sinn machen könnte, weil bei niedrigen Außentemperaturen eine
Neue Perspektiven in der Batterie-Technologie
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 könnten 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 Fertigungsver- fahren geworfen.
matisierten Fertigung, die obendrein durch ein patentiertes Laserschweißver- fahren spürbar billiger werden soll. Gerade wurden die Grundmauern für ein zehn Mio. Euro teures Fertigungsgebäude im Nachbarort gelegt, wo ab 2017 die Serie anlaufen soll. Experimentiert wird in dem erst 2014 ge- gründeten Unternehmen auf breiter Basis, primär allerdings auf dem Fahrzeugbe- reich. 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: luftgekühlter 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 En- giro durch einen 6-phasigen Aufbau mit je einem Controller gelöst. Nahezu alle an- deren Komponanten, wie auch die Zelle selbst, wurden von Tomas Brødreskift und seinen Helfern mihilfe eines Zuschusses durch das „Transnova“-Programm reali- siert. 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 kosten wird, lässt sich noch nicht abseh- en. Fliegt die Equator P2 erst einmal, und das ist für das kommende Frühjahr ge- plant, möchte Brødreskift gleich mit den Vorserientypen beginnen, für die er be- reits 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
angetriebene Flugzeuge für spezielle Auf- gaben eigneten. Darauf möchte man jetzt aufbauen. Erst die Flugzeuge für die All- gemeine Luftfahrt entwickeln und dann Schritt für Schritt zu den Kleinverkehrs- flugzeugen durchstarten, das ist vordring- liches Ziel dieser Konzerne! Kompromisse sind angesagt,- noch keine reinelektrisch angetriebene Maschinen, eher Hybridlösungen, wie jetzt die HYP- STAIR, die erstmals 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 Vielfaches bezahlt machen.
Energiedichten, Gewichte, Zuverlässig- keit, Ladezyklen und letztendlich die Prei- se werden den breiten Einsatz der Elek- tromobilität bestimmen. Einen guten Schritt weitergekommen ist man am Mas- sachusetts Institute of Technology (MIT) in USA, wo man eine Lithium-Metall-Folie entwickelt hat, die Grafit-Anoden ersetzen soll, die eine Mehrfaches an Ionen auf- nehmen kann. Der Vorteil der Folie: sie ist dünner und leichter als herkömmliche Ma- terialien. Unter der Leitung des  Firmen- gründers Qichao Hu entstand das Start- up-Unternehmen SolidEnergy Systems, dass sich jetzt mit der Serienreifmachung 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, Smartpho- nes und schon 2018 Elektroautos mit den neuen Zellen ausgestattet werden, die Fahrzeuge bis zu 640 km fahren lassen
Mehr Bewegung auf dem Batterie-Forschungs- und Entwicklungsektor: Kommt bald die Super-Batterie?
für die eine oder andere Technologie sich schon morgen als falsch erweisen könnte. Dazu zählen auch die Entwicklungen von Lithium-Luft-Zellen, die Energiedichten von bis zum 20-fachen Wert heutiger Zel- len erreichen sollen. Einen Vorstoß hat Bosch mit dem Zukauf des kalifornischen Batteriunternehmens Seeo, ebenfalls ein Start-up-Unterneh- men, unternommen. Seeo entwickelte ei- ne nano-strukturierte Festpolymerelektro- lyt-Basis, die gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien keine flüssigen Elektrolyten besitzen! Der 100%ige Zu- kauf von Seeo war insofern außerge- wöhnlich, weil das schwäbische Unterneh- men in der Regel nur 10 bis 25% in Start- up-Unternehmen investiert. Derzeit inves- tiert Bosch jährlich 400 Millionen Euro in die Elektromobilität. Die als DryLyte Solid- State-Batterie soll sich durch höhere Zu- verlässigkeit, sparsameren Verbrauch von Ressourcen und als brandungefährlich auszeichnen. Auch diese Zellen sollen zwischen 400-500 Wh/kg gegenüber heu- tigen Lithium-Ionen-Zellen bringen. Die volle Einsatzfähigkeit soll laut Seeo-Bosch
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 .
können. Selbst gängige Lithium-Ionen- Zellen kommen derzeit nur auf etwa 130 - 170 Wh/kg. In der Kraftfahrzeugindustrie ist man aber nach wie vor unentschlos- sen, welchen Zellentypen, bzw. -entwick- lungen man den Vorrang geben soll, schließlich möchte man auch nicht auf das falsche Pferd setzen, weil Prognosen
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
Erstes Elektroflugzeug für Kunstflug 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 nach Erstflug in Betrieb genommen.
Offizieller Erstflug des Hybridflugzeug HY4 am 29.Septermber 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
am 18. Oktober 2016 der offizielle Erstflug auf dem Heliport Paris-Issy-les-Moulineaux statt. Dabei hob die Ministerin für Umwelt und Energie, Ségolène Royal hervor, dass sie in Zukunft dieses innovative Projekt un- terstützen 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 Lithi- um-Ionen-Batterie mit 22 kWh (165 k) lie- fert 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 Doppel- sitzer und einer Flugdauer von bis zu 40 Minuten.
Französischer E-Helikopter
Mehr als nur ein Schwebeflug. “Volta” blieb bereits über 9 Minuten in der Luft.
größeren französischen Hubschrauberun- ternehmen statt. Mit 9 Minuten und 4 Se- kunden fand nach weiteren Modifikationen
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 Erpro- bungsträger, auf die aus zwei Taurusrüm- pfen bestehende Taurus G4, die unter an- derem den NASA Green Flight Challenge in October 2011 gewann. Das Flugzeug diente bei Pipistrel unter anderem als Er- probungsträger für elektrische Antriebe. Firmenchef Ivo Boscarol, Firmenchef von Pipistrel bot Prof. Josef Kallo am gleich- namigen DLR tätig, das Flugzeug an, weil es wie kein anders Flugzeug ideal geeig- neter erschien. Unter der Leitung Tine Tomažič, dem Leiter für Forschung und Entwicklung Pipistrel wurde der Umbau des Flugzeug in einer am Flugplatz Ajdov- ščina gelegenen Halle in einer Rekordzeit durchgeführt. Wie Tomažič zwischenzeit- lich mal bemerkte, musste das vorhande- ne Flugzeug vollkommen entkernt wur- den, damit anschließend die Neuinstal- lationen 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.
Voltahelicopter Voltahelicopter
Nach einer Entwicklungszeit von nicht ein- mal 6 Monaten rüstete Tier 1 Engineering in Kalifornien einen Hubschrauber vom Typ Robinson R44 von einem serienmässigen Lycoming IO-540 Kolbenmotor auf einen Elektroantrieb um. Die Einheit besteht aus zwei gekoppelten Synchronmotoren mit insgesamt 45 kg gegenüber dem Kolben- motor von 227 kg. Tier 1 Engineering ist ein Flugzeug-Design-und Entwicklungsunter- nehmen. Die bei dem R44 verwendeten Lithium-Polymer-Batteriemodule kamen von dem Zweiradhersteller Brammo, die bereits sehr erfolgreich Elektro-Motorräder produzieren. Nach zahlreichen Bodentest hob Hubschraubertestpilot Ric Webb am 21.9.2016 auf dem Los Alamitos Army Air- field zu einen ausgedehnten kurzen Test- flug von fünf Minuten ab. Der Hubschrau- ber kam auf eine Höhe von 400 ft und er- reichte eine Geschwindigkeit von 80 kts.
Robinson R44 fliegt elektrisch.
R44: keine Spezialentwicklung, sondern nur ein serienmäßiger Viersitzer mit Batterien.
stungen noch wesentlich zu verbessern. Die Flugversuche sollen erst 2017 nach einigen Änderungen fortgesetzt werden.
499 kg Batterien für 5 Minuten Flug.
Bild: Voltahelicopter
Youtube-Video Youtube-Video
very (EPSAROD) beteiligt sind. Lung Bio- technology PBC beabsichtigt, die EPSAR- OD-Technologie zum Transport von Orga- nen mit viel weniger Lärm und Kohlenstoff- Ausstoss als aktuelle Technologie es bie- tet, anzuwenden. Robinson beteilite sich nicht am Erprobungsprogramm. Die Abflugmasse des R44 lag bei 1134 kg, wobei die 11 Batterien 499 kg wogen, die eine Spannung 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 Energiedich- ten der Batterien und ein effizienteres elek- trisches Antriebssystem sowie einer aero- dynamischeren Zelle erhofft man die Lei-
Tier 1 Engineering führte das Programm als Unterauftrag von Lung Biotechnology PBC durch, die an dem Electrically-Powered Se- mi-Autonomous Rotorcraft for Organ Deli-
hier zum
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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 Schwei- zer Armee und heutiger Präsident des erst kürzlich gebildeten Organisations- teams für eine jährlich geplante Veran- staltung am Regionalflughafen Grench- en setzt auf breites Interesse von Indu- strie, 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 Motorflugzeug- e mit Elektroantrieb flügge geworden sind, rechnet man auch auf rege Beteiligung und liebäugelt selbstverständlich nicht nur mit den kleinen Herstellern, sondern auch mit den großen Konzernen wie etwa Airbus und Siemens, die sich längst zukünftiger An- triebssysteme für Verkehrsflugzeuge 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.
Smartflyer-Challenge Smartflyer-Challenge
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.
 E-Propulsion