Nun ist zwar ein Luftschiff kein Flugzeug - es ist leichter als Luft. Das erste elektrische Flugzeug ist aber auch schon über 40 Jahre alt: Am 21. Oktober 1973 startete der Österreicher Heino Brditschka mit der Brditschka MB-E1 zum ersten bemannten Flug mit Elektroantrieb. Die MB-E1 basierte auf dem Motorsegler Brditschka HB-3, den Motorsegler Heinrich Brditschka, der Vater des Piloten, entworfen und dann zum Elektroflugzeug umgebaut hatte. Der Motor hatte eine Leistung von etwa 10 kW, als Energiespeicher diente ein Nickel-Cadmium-Akku.Über die Dauer des Fluges gibt es unterschiedliche Angaben. Zwischen 9 und 14 Minuten soll Brditschka in der Luft geblieben sein. Der Flug im Herbst 1973 - 70 Jahre nach dem ersten Motorflug - brachte dem jungen Österreicher jedenfalls einen Eintrag ins Guinness-Buch der Rekorde.

Inzwischen gibt es eine Reihe von Elektroflugzeugen zu kaufen. Das slowenische Unternehmen Pipistrel etwa bietet sein Kleinflugzeug auch mit Elektroantrieb an. Wattsup ist 6,5 Meter lang und hat eine Spannweite von 10,5 Metern. Der Elektromotor hat eine Leistung von 50 Kilowatt (kW), die Akkus ermöglichen eine Flugdauer von einer Stunde mit einer Reserve von einer weiteren halben Stunde.Wattsup ist auf die Akkus als Energiespeicher angewiesen. Das Unternehmen PC Aero aus Nesselwang im Allgäu hat das Elektroflugzeug Elektra One Solar zusätzlich mit Solarzellen ausgestattet.Das einsitzige Flugzeug hat eine Spannweite von 11 Metern und wiegt 200 Kilogramm, wovon die Akkus die Hälfte ausmachen. Tragflächen und Rumpf sind teilweise mit Solarzellen ausgelegt, die Fläche beträgt etwa 6 Quadratmeter. Angetrieben wird das Flugzeug von einem Elektromotor mit einer Maximalleistung von 16 kW.

Die Solarzellen dienen allerdings nur als Range Extender. Das Flugzeug nimmt im Horizontalflug etwa 2,5 kW auf. Die Solarzellen liefern nur etwa 1 kW. Der Rest der elektrischen Leistung kommt aus den Akkus. Über acht Stunden Flugzeit soll die Kombination ermöglichen, die Reichweite von Elektra One Solar gibt der Hersteller mit etwa 1.000 Kilometern an.Elektra One Solar fliegt aber trotzdem mit Solarenergie: Der Anhänger, in dem das Flugzeug transportiert wird, ist gleichzeitig eine mobile Ladestation. Er ist mit Solarzellen ausgelegt, die die Akkus des Flugzeugs laden.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) betreibt seit einigen Jahren das Brennstoffzellenflugzeug Antares DLR-H2. Es basiert auf dem Elektromotorsegler Antares 20E, den das Zweibrückener Unternehmen Lange Aviation seit über zehn Jahren baut.Das Flugzeug ist 7,4 Meter lang und hat eine Spannweite von 20 Metern. Für das DLR wurde es mit einer Brennstoffzelle ausgerüstet, die die Energie für den Antriebsstrang liefert. Es ist das erste bemannte Flugzeug, das mit einer Brennstoffzelle betrieben wird und aus eigener Kraft starten kann.Die Brennstoffzelle liefert eine maximale Leistung von etwa 30 kW; die Reichweite liegt laut DLR bei etwa 750 Kilometern. Gedacht ist Antares als fliegender Versuchsstand für Brennstoffzellen, die unter Praxisbedingungen getestet werden. Dazu werden die Brennstoffzellen ausgetauscht, um verschiedene Systeme auszuprobieren.

E-Fan 2.0 heißt der Trainingsflieger, den Airbus ab 2017 in Pau in Südfrankreich bauen will. Die erste Maschine soll noch im Dezember jenes Jahres übergeben werden. Zu Beginn sollen zehn E-Fans im Jahr gebaut werden, was auf 50 erhöht werden kann. 2013 stellte Airbus einen Demonstrator des Zweisitzers vor. Im Frühjahr 2014 flog das Flugzeug zum ersten Mal. Airbus präsentierte es auf der Luftfahrtmesse Ila in Berlin. Dort kündigte Jean Botti, Technikchef der Airbus Group, an, dass der E-Fan in Serie gebaut werde.Der E-Fan ist knapp 7 Meter lang und hat eine Flügelspannweite von etwa 10 Metern. Das Flugzeug besteht komplett aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff und wiegt deshalb leer nur 500 Kilogramm. Angetrieben wird es von zwei Mantelpropeller-Triebwerken am Heck, den E-Fans. Bei dem Prototyp hat jeder Motor eine Leistung von 30 kW, in der Serienversion werden es etwa 10 kW mehr sein. Zudem ist das Fahrwerk angetrieben, um auf dem Weg zur Startbahn die Triebwerke zu entlasten.

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Als Energiespeicher im E-Fan dienen Lithium-Ionen-Akkus, die in den Tragflächen nahe am Rumpf angebracht sind. Ein Akku-Pack befindet sich im Bereich des Cockpits. Sie sollen eine Flugzeit von rund einer Stunde plus 30 Minuten Reserve ermöglichen, sagt Müller-Wiesner. Die Höchstgeschwindigkeit soll bei 160 Kilometern pro Stunde (km/h) liegen, die Durchschnittsgeschwindigkeit bei 130 km/h.Gedacht ist der E-Fan als Trainingsflugzeug für zwei Personen. In der finalen Version werden sie nebeneinander sitzen, im Prototyp sitzen Pilot und Fluglehrer noch hintereinander. In den ersten Flugstunden würden Flugschüler kaum mehr als starten, einige Runden drehen und wieder landen, sagt Müller-Wiesner. Das ist ein ideales Missionsprofil für ein vollelektrisches Flugzeug. Dabei sei das Elektroflugzeug deutlich wirtschaftlicher als eines mit Verbrennungsmaschine - für die Flugschule ebenso wie für den Betreiber des Flugplatzes.Ein Elektromotor benötige nur wenig Wartung, Strom sei günstiger als Kerosin. Die Einsparungen, sagt Müller-Wiesner, werden erheblich sein. Profitieren werden auch die Flugplatzbetreiber: Da ein Elektroflugzeug bedeutend leiser sei als eines mit Verbrennungsmotor, könnten die Flugzeiten verlängert und damit die Flugplätze besser ausgelastet werden.

E-Fan 4.0 heißt der nächste Schritt, der, wie der Name andeutet, für vier Insassen gedacht ist - sozusagen im Rahmen eines Familienkonzepts. Je zwei sollen nebeneinander Platz nehmen. Die Produktion soll etwa zwei Jahre nach der des Zweisitzers starten.Der E-Fan 4.0 werde, sagt Müller-Wiesner, einen Elektroantrieb haben und zusätzlich einen Range Extender, also eine Verbrennungsmaschine, die über einen Generator die Akkus lädt oder die Elektromotoren antreibt. Damit wird man auf eine Flugzeit von zwei bis drei Stunden kommen.Mit den Flugzeugen werde Airbus Group zeigen, dass elektrisch fliegen sicher, leise, wenn ich den Strom aus alternativen Quellen gewinne: umweltfreundlich und - last but not least - wirtschaftlich ist. Nach dem Familienflieger soll es dann deutlich größer werden: ein Verkehrsflugzeug für 70 bis 80 Passagiere, das für Regionalflüge eingesetzt werden soll. Das Konzept stellte Airbus Group 2014 auf der Berliner Luftfahrtmesse vor.

Das Flugzeug ähnelt auf den ersten Blick einer konventionellen Verkehrsmaschine mit Rumpf und Tragflächen. Allerdings hängen die Triebwerke nicht wie bei einem herkömmlichen Flugzeug unter den Tragflächen, sondern sollen in die Struktur integriert sein. Damit das möglich wird, müssen die Turbinen kleiner werden. Die Maschine hat deshalb in der Airbus-Group-E-Thrust-Konzeptstudie sechs elektrische Mantelpropeller. Hinzu kommt eine konventionelle Verbrennungsturbine, die die Akkus laden soll.Wenn viel Leistung benötigt wird, also beim Start und im Steigflug, laufen die Mantelpropeller und die Verbrennungsturbine auf Hochtouren: Die Elektromotoren treiben das Flugzeug an, die Turbine lädt die Akkus, damit genug Strom zur Verfügung steht. Hat das Flugzeug seine Reiseflughöhe und -geschwindigkeit erreicht, wird die Verbrennungsturbine erst gedrosselt und dann im Sinkflug abgeschaltet.

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Geht das Flugzeug in den Gleitflug über, werden auch die Mantelpropeller für den Moment nicht gebraucht. Sie werden dann zu Windgeneratoren, die die Luft, die durch sie strömt, in Rotation versetzen. Die Elektroturbinen produzieren elektrischen Strom, um die Akkus für die Landung zu laden. Zur Sicherheit wird auch die Verbrennungsturbine gestartet, um notfalls Strom liefern zu können.Derzeit fehle es dafür aber noch an Motoren, die leistungsfähig genug seien, sagt Müller-Wiesner. Wenn ich Antriebsmaschinen im Bereich von 5 Megawatt (MW) habe, dann bin ich im Bereich der Antriebsleistung eines Regionalflugzeugs mit Turboprop-Antrieb. Elektromotoren mit einer solchen Leistung gibt es noch nicht. Die Grenze der Leistung eines Elektromotors liege in der Thermik begründet: Man könnte einen unendlich großen Strom fließen lassen, dann bekommt man ein unendliches großes Moment - und dann schmilzt der Motor weg.

Um das zu verhindern, entwickelt Airbus Group zusammen mit Siemens Triebwerke, deren Wicklungen aus Hochtemperatur-Supraleitern (HTS) bestehen und die deshalb thermisch weniger begrenzt sind. Solche Motoren sind durchaus in Aussicht: Siemens hat bereits einen Generator im MW-Bereich mit dieser Technik für einen Prüfstand gebaut.Weiterer Vorteil: Die supraleitenden Kabel sind deutlich leichter als herkömmliche Kupferkabel. Auf der Ila im vergangenen Jahr zeigte Airbus ein solches Kabel. 16 Gramm wog das etwa 30 Zentimeter lange Bündel supraleitender Kabel aus Magnesiumdiborid. Ein ebenso langes Bündel von Kupferkabeln, die für 4.500 Ampere ausgelegt sind, bringt es auf 12 Kilogramm.Das Elektroflugzeug der Zukunft wird nicht viel anders aussehen als heutige Flugzeuge, sagt Mirko Hornung, Vorstand für Wissenschaft und Technik beim Bauhaus Luftfahrt. Das ist ein Thinktank für Luftfahrt, der 2005 von den Luft- und Raumfahrtunternehmen Airbus Group, die damals noch EADS hieß, Liebherr-Aerospace und MTU Aero Engines zusammen mit dem bayerischen Wirtschaftsministerium gegründet wurde; seit Anfang 2012 ist zudem die IABG-Industrieanlagen-Betriebsgesellschaft Mitglied.

Ich möchte ein Flugzeug haben, das relevant ist, sagt Hornung im Gespräch mit Golem.de: ein Regionalflugzeug, das für 190 Passagiere und eine Reichweite von 900 nautischen Meilen (knapp 1.667 Kilometer) ausgelegt ist und das sich in heutige Abläufe einpasst. Das bedeutet, die Spannweite der Tragflächen darf 36 Meter nicht überschreiten, und es muss sich in einer halben Stunde am Boden abfertigen lassen.Mit diesen Vorgaben entstand bei Bauhaus Luftfahrt das Konzept des Ce-Liners. Der sieht einem heutigen Flugzeug tatsächlich recht ähnlich. Auffällig sind jedoch die Flügel: Die vorderen Flügel haben die Form eines C. Die hinteren Flügel mit dem Höhenleitwerk hingegen fehlen. An ihrem Platz sitzen zwei Mantelpropeller.Die Triebwerke seien wegen ihrer Größe nach hinten gewandert: Aus Gründen der Effizienz hätten sie einen großen Durchmesser, weswegen sie nicht unter den Flügel passten. Durch die Heckanordnung wiederum sei der Schwerpunkt nach hinten gewandert, was wiederum erfordere, dass auch die Flügel leicht nach hinten versetzt würden.http://www.akku-fabrik.com/lenovo.html

Posted by: retrouve3 at 04:46 AM | No Comments | Add Comment
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