Emissionsfreies Fliegen Mit der 3DX Plattform schneller zum Microliner

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Mit dem vollständig elektrischen Microliner will Væridion emissionsfreies Fliegen auf Kurzstrecken bis 2030 Realität werden lassen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die 3D Experience (3DX) Plattform von Dassault Systèmes, die Entwicklung, Simulation und Zertifizierung einer neuen Generation nachhaltiger Flugzeuge maßgeblich unterstützt.

„Bis 2030 werden Sie mit einem komplett emissionsfreien Linienflug von Belgien nach London reisen können. Das ist nicht irgendeine ferne Zukunft – es ist die Realität, an der wir heute arbeiten.“ Das sagt Ivor van Dartel, CEO und Mitgründer des deutsch-belgischen Unternehmens Væridion. Van Dartels Begeisterung für Elektrifizierung begann bereits im Jahr 2007, als er während seines Luft- und Raumfahrtstudiums an der Technischen Universität Delft sein erstes Elektroflugzeug entwickelte. Die Aufgabe: ein viersitziges Schulungsflugzeug zu entwerfen, das Nachhaltigkeit in den Mittelpunkt stellt. Das Potenzial einer elektrischen, nachhaltigen Luftfahrt ließ ihn seither nicht mehr los. Dies führte zur Gründung von Væridion, einem in Deutschland ansässigen Flugzeughersteller, der den regionalen Luftverkehr mit einem batterieelektrischen Flugzeug neu definieren will.

Neue Form regionaler Mobilität

Die Luftfahrtbranche fordert zunehmend nachhaltigere, kostengünstigere und besser zugängliche Lösungen für den regionalen Flugverkehr. Der vollständig elektrische Microliner von Væridion hat das Potenzial, diese Entwicklung entscheidend voranzutreiben.  Der Microliner, ausgelegt für neun Passagiere und zwei Piloten, soll bis zu 2.300 Flughäfen in ganz Europa verbinden. So ermöglicht er neue Routen für Geschäftsreisende zwischen Regionen, die per Straße, Schiene oder Fähre schwer erreichbar sind – und für herkömmliche Flugzeuge schlicht zu teuer wären, etwa zwischen Rotterdam und Groningen. Væridion schafft damit eine neue Form regionaler Mobilität, die multimodale Verbindungen stärkt und die wirtschaftliche Entwicklung abgelegener Regionen unterstützt.  

Batteriepacks direkt im Flügel verbaut

Jeder Aspekt des Flugzeugs ist auf Sicherheit und Leistung ausgelegt. Das fortschrittliche Batteriesystem wurde speziell für die Anforderungen von Kurzstreckenflügen konzipiert. Durch die „Batterie-Flügel-Integration“ sind die leistungsstarken Batteriepacks direkt im Flügel verbaut und versorgen die Elektromotoren. Dieses Design verbessert sowohl die strukturelle Stabilität als auch die aerodynamische Effizienz der Flügel. Der Microliner verfügt zudem über ein modernes Elektroantriebssystem mit mehreren Motoren und einem einzelnen Propeller, das Motorredundanz mit zentralem Schubstrang für zusätzliche Sicherheit kombiniert. Dank dieser innovativen Antriebsarchitektur produziert der Microliner keine CO₂- oder NOx-Emissionen, keine Kondensstreifen und erzeugt deutlich weniger Lärm als herkömmliche Flugzeuge. Das Ergebnis ist ein außergewöhnlich energieeffizientes Flugzeug – ohne Abstriche bei Sicherheit oder Komfort. „Unsere Mission geht über die Entwicklung erstklassiger Flugzeuge hinaus. Wir wollen ein Produkt auf den Markt bringen, das sich nahtlos in bestehende Infrastrukturen integrieren lässt, regionale Flugverbindungen zugänglicher macht und gleichzeitig profitabel für Betreiber ist“, erklärt Ivor van Dartel.

Neue Ära kommerzieller Luftfahrt

Mit dem Ziel, bis 2030 die EASA CS-23-Zertifizierung zu erreichen, hat Væridion das Potenzial, eine neue Ära emissionsfreier kommerzieller Luftfahrt einzuleiten. Wie das gelingt? Durch den Einsatz der 3DX Plattform von Dassault Systèmes. „Beim Übergang von der F&E-Phase zur Flugzeugentwicklung standen wir vor erheblichen Herausforderungen: Unsere Technologie musste weiterentwickelt werden – ebenso unsere Systeme und Prozesse. Die 3D Experience Plattform ermöglichte es uns, die Entwicklung zu beschleunigen und Prozesse gleichzeitig einfach und effektiv zu halten“, so van Dartel.

Einzigartige Herausforderungen meistern

Eine Revolution der Luftfahrt ist kein leichtes Unterfangen. Væridion sieht sich mit mehreren Herausforderungen der Branche konfrontiert. Klassische Flugzeuge sind nicht für Kurzstrecken ausgelegt: Sie sind teuer im Betrieb und ineffizient. Darüber hinaus verlangen Branche, Passagiere und Regulierungsbehörden nach Dekarbonisierung und der Entwicklung nachhaltigerer Fluglösungen. Der Microliner adressiert diese Anforderungen, bringt jedoch die zusätzlichen technischen Herausforderungen eines vollständig elektrischen Flugzeugs mit sich.

Die Technologie des Microliners basiert auf einem batterieelektrischen Antriebssystem, das eng in den Flügel integriert ist. Das Designteam muss maximale Leistung in allen kritischen Flugphasen sicherstellen – vom Start auf kurzen Bahnen bis hin zu energieeffizienten Reiseflügen. Die Batterie-Flügel-Integration ermöglicht eine große Spannweite ohne strukturelle Nachteile. Der schlanke Flügel bietet einen entscheidenden aerodynamischen Vorteil gegenüber herkömmlichen Designs. Gleichzeitig ist die Gewichtsreduzierung des Flugwerks essenziell, um möglichst viele Batterien aufnehmen zu können.  

Aufgaben außerhalb der klassischen Luftfahrttechnik

Diese Herausforderungen sind für konventionelle Flugzeuge untypisch, doch die 3DX Plattform bewältigt auch Aufgaben außerhalb des klassischen Rahmens der Luftfahrttechnik. „Unser Projekt folgt vielen Prinzipien der herkömmlichen Flugzeugentwicklung, aber das Antriebssystem ist absolut unkonventionell. Wir nutzen unterschiedliche Anwendungen aus derselben Software-Familie: eine für das Batteriemoduldesign, eine andere für Strukturen. Diese Flexibilität ermöglicht es uns, für jede Aufgabe das perfekte Werkzeug auszuwählen – wie ein Schweizer Taschenmesser“, erläutert Markus Kochs-Kämper, CTO von Væridion.

Alle Werkzeuge auf einer einzigen Plattform

Der Einsatz der 3DX Plattform hat das Entwicklungstempo des Microliners grundlegend verändert. Die automatisierten Simulationsfunktionen von Simulia reduzieren zeitintensive manuelle Aufgaben im Designprozess. Mit Catia lassen sich hochkomplexe mechanische Bauteile vom Konzept bis zum Detail präzise entwickeln. Enovia vernetzt alle Projektbeteiligten über ein zentrales cloudbasiertes Projektmanagement auf der 3D Experience Plattform – jederzeit und überall zugänglich. „Eine der größten Herausforderungen für Ingenieurunternehmen besteht darin, mehrere Tools gleichzeitig zu verwalten. Mit der 3D Experience Plattform stehen uns alle wichtigen Werkzeuge auf einer einzigen Plattform zentral zur Verfügung – für Ingenieure, Studierende und das Managementteam. Das verschlankt unsere Entwicklungsprozesse, sichert Datenqualität in Echtzeit und reduziert Ineffizienzen“, sagt Kochs-Kämper.

Virtueller Zwilling als zentrale Datenbasis

Auch die Virtual-Twin-Funktionen der Plattform spielen eine entscheidende Rolle für den Erfolg des Teams. Ein großer Teil der Innovationskraft des Microliners liegt in den technischen Entscheidungen. Mit dem virtuellen Zwilling kann das Team verschiedene Batterieanordnungen simulieren und testen, um Installation und Wartung zu optimieren. „Während der Designphase ist der virtuelle Zwilling unsere zentrale Datenbasis. Wir verwalten detailliertes Design und Konfiguration in Echtzeit in 3D und nutzen den virtuellen Zwilling anschließend in der Fertigung der Batteriemodule. Es gibt eine durchgehende Kontinuität der Daten von der Designphase bis zur Produktion. Die Produktionsteams können die Montage im Kontext des virtuellen Zwillings durchführen und werden dabei maßgeblich unterstützt“, so Markus Kochs-Kämper.

Die Funktionen des virtuellen Zwillings helfen auch bei der Fehlersuche. „Wir können dem Designteam mitteilen: ‚Das, was ihr entworfen habt, funktioniert so nicht – das zeigt der virtuelle Zwilling.‘ Dann geben wir gezieltes Feedback direkt in der 3DX Plattform, sodass die Designänderungen einfach eingearbeitet werden können“, erklärt Kochs-Kämper. Bei einem Projekt dieser Komplexität ist es enorm wertvoll, wenn alle Tools zentral und einfach zugänglich sind. „Ich arbeite schon lange in der Luftfahrtbranche und weiß, wie leistungsfähig es ist, mit dieser Geschwindigkeit arbeiten zu können. Wir haben bereits große Erfolge erzielt, und während wir die ersten Prototypen für die Flugtests bauen, bin ich zuversichtlich, dass uns die 3DX Plattform effizient zur Zertifizierung begleiten wird“, so Kochs-Kämper.

Auf dem Weg zur EASA CS-23-Zertifizierung 

Die Luftfahrt ist eine der weltweit strengsten regulierten Branchen. Flugzeuge müssen daher von Anfang an mit Blick auf die Zertifizierung entwickelt werden. Væridion nahm deswegen früh Kontakt zur European Union Aviation Safety Agency (EASA) auf und war das erste Unternehmen im Bereich General Aviation, das seinen Pre-Application-Vertrag mit der Agentur abschloss. Dieser Meilenstein ebnet den Weg für zertifizierungskonforme Prototypenflüge im Jahr 2027, während der erste kommerzielle Flug für 2030 geplant ist. „Wir haben durch die Pre-Application-Services enge Beziehungen zur EASA aufgebaut, wodurch wir unsere Zertifizierungsstrategie bereits frühzeitig absichern konnten. In der nächsten Entwicklungsphase sind klare Rahmenbedingungen und Prozesse entscheidend, um Zertifizierbarkeit und Datenrückverfolgbarkeit sicherzustellen. Genau hier zeigt die 3DX Plattform von Dassault Systèmes ihren enormen Wert“, sagt Kochs-Kämper. Die Plattform ermöglicht es Væridion, den gesamten Zertifizierungsprozess durchgängig zu dokumentieren – von der Definition der Zertifizierungsgrundlagen bis hin zur Nachweisführung der Compliance. Dank der Funktionen von Enovia, Catia und Simulia profitieren die Entwickler von einer einzigen, verlässlichen Datenquelle („Single Source of Truth“) und lückenloser Rückverfolgbarkeit.

Neue Arbeitsmodelle in der Industrie

Dassault Systèmes: KI-gestützte Virtual Companions 

Vision für die Zukunft der regionalen Luftmobilität

Væridion arbeitet auf eine Zukunft hin, in der regionale Luftmobilität sauberer, kosteneffizienter und inklusiver ist und unterversorgte Regionen besser angebunden sind. Die Partnerschaft mit Dassault Systèmes bringt das Unternehmen dem Erstflug des Microliners einen entscheidenden Schritt näher, um diese Vision Realität werden zu lassen. „Unsere Partnerschaft geht weit über die Beziehung zu einem gewöhnlichen Softwareanbieter hinaus. Wir profitieren von der technischen Expertise und starken Branchenreputation von Dassault Systèmes und liefern im Gegenzug innovative Projekte, die neue Möglichkeiten und reale Anwendungen für ihre Technologie erschließen“, erklärt van Dartel.

Als aktive Mitglieder des europäischen Luftfahrtökosystems stärken Dassault Systèmes und Væridion gemeinsam die Innovationskraft der Region. Zusammen treiben sie die Entwicklung und Markteinführung einer neuen Flugzeuggeneration voran, die die regionale Luftmobilität in Europa und darüber hinaus neu definieren soll.  

Jeroen Buring ist Senior Director Eurocentral bei Dassault Systèmes.