Siemens, Diamond Aircraft, EADS: Erstes seriell-hybrides Elektroflugzeug

Auf der Pariser Luftfahrtausstellung Le Bourget 2011 haben Siemens, Diamond Aircraft und EADS das weltweit erste Flugzeug mit seriell-hybridem Elektroantrieb gezeigt. Den Jungfernflug absolvierte der 2-sitzige Motorsegler bereits am 8. Juni 2011 auf dem Flugfeld Wiener Neustadt.

Das Flugzeug wurde von den drei Partnern als Erprobungsträger für ein hybridelektrisches Antriebskonzept gebaut. Diese Technologie soll langfristig auch in großen Luftfahrzeugen zur Anwendung kommen. Damit sollen künftig im Vergleich zu den derzeitig effizientesten Technologien 25 Prozent an Kraftstoff und Emissionen eingespart werden. Rund 2,2 Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes entfallen auf den Luftverkehr. Auch Flugzeuge müssen daher vor allem effizienter werden. Eine Möglichkeit ist die Elektrifizierung des Antriebs, wie ihn Siemens zusammen mit seinen Partnern Diamond Aircraft und EADS beim Motorsegler „DA36 E-Star“ untersucht. „Ein seriell-hybrider Elektroantrieb lässt sich auf verschiedenste Anwendungen skalieren und ist damit auch sehr gut für Flugzeuge geeignet“, sagte Dr. Frank Anton, Initiator der Electric-Aircraft Entwicklung bei Siemens. „Die Technologie wollen wir zunächst bei kleinen Flugzeugen erproben, langfristig soll dieser Antrieb auch bei großen Luftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Damit wollen wir im Vergleich zu den derzeitig effizientesten Technologien 25 Prozent an Kraftstoff und Emissionen einsparen. Das wird die Luftfahrt nachhaltiger machen.“

Der Motorsegler auf der Basis einer HK36 Super Dimona von Diamond Aircraft ist weltweit einzigartig. Das Flugzeug nutzt als integrierten Antriebsstrang erstmals einen so genannten seriellhybriden Elektroantrieb, der bislang nur bei Kraftfahrzeugen eingesetzt wird: Ein 70 kW starker Elektromotor von Siemens treibt den Propeller an. Den elektrischen Strom liefert ein kleiner Wankelmotor von Austro Engine mit Generator, der dabei ausschließlich als Stromerzeuger fungiert. Ein Siemens-Umrichter versorgt den Elektromotor mit Energie aus der Batterie und dem Generator. Da der Verbrennungsmotor stets gleichmäßig und bei niedriger Leistung von 30 kW läuft, ist der Benzinverbrauch sehr gering. In der Start- und Steigflugphase steuert ein Batteriesystem von EADS den höheren Leistungsbedarf bei, im Reiseflug wird der Akku wieder nachgeladen. „Das Konzept des seriell-hybriden Elektroantriebs ermöglicht einen leisen elektrischen Start und eine erhebliche Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen“, sagte Christian Dries, der Eigentümer von Diamond Aircraft. „Zugleich ermöglicht es die von einem Luftfahrzeug erwartete große Reichweite.“

Der Elektro-Motorsegler hat seinen Erstflug bereits am 8. Juni 2011 am Flugfeld Wiener Neustadt erfolgreich absolviert. „Auf dem langen Weg zum hybrid-elektrischen Luftverkehr ist der Erstflug der DA36 E-Star ein erster kleiner Schritt und ein historischer Meilenstein“, sagte Dr. Jean Botti, Chief Technical Officer und Mitglied des Vorstands der EADS. Im nächsten Entwicklungsschritt soll der Antriebsstrang weiter optimiert werden. Derzeit arbeiten Siemens-Wissenschaftler an einem neuen Elektromotor, der fünf Mal so leicht wie herkömmliche Antriebe sein soll. In rund zwei Jahren soll ein weiterer Flugzeugtyp mit dem ultraleichten Elektroantrieb ausgestattet werden. Die Siemens-Division Drive Technologies hat integrierte elektrische Antriebsstränge bereits in anderen Bereichen, etwa in Schiffsantrieben, eingesetzt. Das dadurch gesammelte Know-how wird nun auch in der Luftfahrtindustrie angewendet. In Kombination mit dem passenden Produktportfolio lassen sich die Komponenten des Antriebsstrangs optimal aufeinander einstellen. Auf der Pariser Luftfahrtausstellung Le Bourget war die „DA36 E-Star“ vom 20. bis zum 26. Juni 2011 täglich im Rahmen einer Flugvorführung zu sehen.