Elektroflugzeug
Sie bringen den Menschen immer wieder zum Staunen - majestätisch dahinziehende Vögel, die sich nur durch ihr Schreien bemerkbar machen. Das Fliegen hat der Mensch im Laufe der Zeit erlernt, genießt die Vorteile und leidet doch unter den negativen Auswirkungen der von Menschenhand geschaffenen Flugmaschinen.
Problematisch sind die Verbrennungsmotoren, welche heute als Antrieb dienen. Gegenwärtig werden Flugzeuge meist mit aus Erdöl gewonnenen Treibstoffen betrieben. Kerosin treibt die Turbinen der zahlreichen Passagiermaschinen und spezielle Kolbenmotoren in Kleinflugzeugen an. Flugzeuge, die mit Ottomotoren ausgerüstet sind, benötigen Flugbenzin mit teilweise sehr hohen Oktanzahlen.
Der stark zunehmende Luftverkehr, die abnehmenden Ölreserven und die Tatsache, dass die heutigen Flugzeuge als die klimaschädlichsten aller Verkehrsmittel angesehen werden, zwingen zur Suche nach Alternativen. Man hat erkannt, dass CO2-Emissionen in großer Flughöhe um ein Vielfaches schädlicher als Emissionen in Bodennähe sind. Der Lärm belastet die Menschen, besonders schädlich ist der unstete Lärm in Flughafennähe.
Nicht nur bei Autos gibt es Bestrebungen, elektrischen Strom als Antrieb zu nutzen, auch an der Entwicklung des Elektroflugzeugs arbeiten Ingenieure und Wissenschaftler angestrengt, um die oben genannten Probleme zu verringern. Die Möglichkeit erneuerbare Energien einzusetzen und die geringe Lautstärke wären ein großer Vorteil der E-Mobilität. Allerdings sind die technischen Herausforderungen noch größer als bei Landfahrzeugen. Besonders kritisch ist die Masse des Energiespeichers. Verschiedene Elektroflieger, vor allem im Segment der Segelflugzeuge und Ultraleichtflugzeuge, wurden bereits vorgestellt. An vielen Orten wird experimentiert, werden neue Konzepte für E-Mobilität entwickelt und umgesetzt. Viele Entwickler verfolgen dabei das Ziel, regenerative Energiequellen einzusetzen.
Arcus E
Der Arcus E ist das erste, in Serie gebaute, doppelsitzige Kleinflugzeug mit Elektroantrieb. Es entstand in Zusammenarbeit der Firmen Schempp-Hirth GmbH, Lange Aviation und Windreich AG. Die Spannweite beträgt 20 Meter und die maximale Abflugmasse 810 kg. Bei einer Geschwindigkeit von 110 km/h beträgt die rein elektrisch geflogene Reichweite 100 km. Ein bürstenloser Außenläufermotor mit 42 KW treibt den Zweiblatt- Festpropeller an. Im Segelbetrieb kann er in den Flugzeugrumpf eingeklappt werden. Das Flugzeug ist eigenstartfähig. Eine Lärmbelästigung entfällt vollständig, es startet fast lautlos. Ein Windrad kann, gegebenenfalls über Pufferbatterien, den Flugzeugakkumulator wieder aufladen.
Arcus E - Elektroflugzeug
e-Genius
Das Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart entwickelte den Elektroflieger e-Genius mit dem Ziel, ein umweltfreundliches Flugzeug zu bauen Er ist ein Zweisitzer mit einer Flügelspannweite von 16,9 m. Der Elektromotor leistet 60 kW. Auf der Green Flight Challenge (GFC) gewann das Flugzeug zwei Preise - einen für das Fliegen von 200 Meilen in weniger als 2 Stunden mit der Vorgabe, nicht mehr als eine Gallone Energieäquivalent pro Passagier zu verbrauchen. Den zweiten Preis bekam es, weil es das leiseste Teilnehmerflugzeug war. Beim Start betrug die Lautstärke zwischen 56 und 62 dBA (etwa Lautstärke eines Geschirrspülers). Zukünftig soll der e-Genius als Touring-Motorsegler in Serie gefertigt werden.
Taurus G4
Den ersten Platz der GFC gewann der Doppelrumpfflieger Taurus G4 von Pipistrel. Dieses 4-sitzige Elektroflugzeug mit einer Spannweite von fast 22 Metern besitzt ein Einziehfahrwerk. Zwischen den Doppelrümpfen befindet sich eine Motorgondel mit einem 145 kW-Brushless-Elektromotor. Dieser treibt einen Zweiblatt-Propeller mit 2 m Durchmesser an. Lithium-Polymer-Batterien übernehmen die Stromversorgung.
Elektra one
Das Elektroflugzeug Elektra one von PC–Aero fliegt mit Solarenergie. Das einsitzige Ultraleichtflugzeug ist Bestandteil einer Konzeptlösung. Dazu gehören in den Rumpf und die Flügel integrierte Solarzellen und zusätzlich ein mit 20 m2 Solarzellen versehener Solarhangar. Dieses Dach soll Strom für 300 Flugstunden liefern. Bei einem Preis von 100.000 Euro werden die Kosten etwa 0,2 Euro je Kilometer betragen. Damit würden die Kosten geringer als bei derzeitigen Autos sein. Das Elektroflugzeug Elektra one kann ohne CO2-Emission betrieben werden. Es fliegt bis zu 4 Stunden und kann dabei eine Strecke von bis zu 500 km zurücklegen. Angetrieben wird es durch einen bürstenlosen 13,5 kW-Elektromotor. Der Lärmpegel liegt auch wegen der niedrigen Propellerdrehzahl unter 50 dB. Zwei- und viersitzige Flugzeuge sind in Planung.
Solar Impulse
Solar Impulse ist das visionäre Konzept eines Solarflugzeugs. Es soll ein Symbol für die energiepolitische Wende mit einer wirtschaftlichen, umweltpolitischen und wissenschaftlichen Botschaft sein. Bertrand Piccard treibt es voran. Er will ein für Langstrecken geeignetes Flugzeug bauen, das nach der Produktion keine fossile Energie mehr verbraucht. 2014 ist eine rein solar getriebene Erdumrundung in mehreren Etappen geplant. Die tagsüber erzeugte Elektroenergie treibt das Flugzeug an und lädt den Akku für den Nachtflug nach. Der Flug soll die Aufmerksamkeit der Menschen auf die bestehenden Energie- und Umweltprobleme lenken. Der einsitzige Prototyp HB-SIA existiert bereits. Seine Spannweite beträgt 63,4 Meter, über 11.000 Solarzellen sind integriert. Die Lithium-Polymer-Akkus wiegen 4x100 kg. Die maximale Flughöhe beträgt 8.500 m. Da keine Druckkabine eingebaut ist, muss der Pilot Wärmeschutzbekleidung und eine Sauerstoffmaske tragen.
DA36 E-Star
Das Flugzeug DA36 E-Star ist ein von Siemens, Diamond Aircraft und EADS entwickelter 2-sitziger Motorsegler mit hybridem Elektroantrieb. Er wurde auf der Pariser Luftfahrtausstellung Le Bourget 2011gezeigt. Der Propeller wird von einem 70 kW-Elektromotor angetrieben, der aus Akku und Generator gespeist wird. Ein kleiner 30 kW- Verbrennungsmotor wird bei optimaler Leistung gefahren. So werden große Reichweiten erzielt und bis zu 25 % Kraftstoff und Emissionen eingespart. Die Schallemissionen in Bodennähe werden verringert. Der hybride Antrieb könnte den Elektroantrieb für große Flugzeuge zu erschließen.
Die Entwicklungen sind beeindruckend, vielleicht kommt der Mensch mit dem Elektroflugzeug dem Vorbild des Vogels etwas näher.
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