Elektrisch in die Luft

Sikorsky demonstriert ersten Elektro-Hubschrauber

Elektrischer Hubschrauber von Sikorsky. Foto: Sikorsky

Er kann nur 15 Minuten fliegen und stellt dennoch einen Durchbruch dar. Mit verbesserten Batterien wurde jetzt ein bemannter Flug mit einem Elektro-Hubschrauber Wirklichkeit.

Der Erstflug folgte kurz auf die Ankündigung des deutschen Unternehmens PC-Aero, der französisch-deutschen EADS, von „SkySpark“ in Italien, Luneec in China und Sonex in den USA, die alle Elektro-Flächenflugzeuge in die Luft bringen wollen. 24 Stunden in der Luft war inzwischen der Solar Impulse mit 11 628 Solarzellen für die Stromversorgung und einer Spannweite eines Airbus.

Die Vorteile des Elektroantriebs für Flugzeuge liegen auf der Hand: Wegen des größeren Drehmoments eines Elektromotors verbessert sich die Manövrierfähigkeit, die Zahl der mechanischen Fehler sinkt, ebenso das Risiko von Explosionen und Feuer an Bord, und Elektro-Flugzeuge fliegen leiser. Abgas und der Verbrauch fossiler Brennstoff stellen ebenfalls kein Problem dar, schon gar nicht dann. wenn der Strom umweltverträglich gewonnen wird. Das Problem beim elektrischen Fliegen ist aber dasselbe wie beim Elektroauto: die Reichweite.

Einige der Elektroflugzeuge mit festen Flügeln können nun als Bausatz gekauft werden. Der Skyspark hat inzwischen eine Höchstgeschwindigkeit von 300 km/h erreicht, obwohl rund 160 km/h eine eher typische Geschwindigkeit für heutige Elektroflugzeuge darstellt. Flugzeiten zwischen ein und drei Stunden sind so erreichbar. Der Skyspark basiert auf dem Zweisitzer Alpi 300, hat einen 75 kW / 105-PS-Motor und lebt aus einer Lithiumionenbatterie.

Inzwischen hat Sikorsky Innovations, die Technologieschmiede von Sikorsky Aircraft in den USA, das Projekt „Firefly“ vorgestellt, ein Demonstrator für den elektrischen Helikopterflug. Sikorsky will mit Firefly die Realisierbarkeit eines komplett elektrischen Hubschraubers zeigen. Dafür haben die Entwickler den herkömmlichen Antrieb eines S-300 CTM-Helikopters ersetzt durch einen 142 kW / 191 PS starken Elektroantrieb des Unternehmens U.S. Hybrid, der seine Energie aus einer Lithiumionen-Batterie des deutsch-amerikanischen Herstellers Gaia bezieht. Die Entwicklungskapazitäten von Gaia sind überwiegend im thüringischen Nordhausen beheimatet.

Die beiden 135 Ah Lithium-Polimer-Batterien halten Firefly 15 Minuten in der Luft. Für die meisten Elektroflug-Projekte werden Batterien diese Art wegen ihrer Sicherheit und ihres geringen Gewichts eingesetzt. Gaia verwendet Eisenphosphat und für die Kathode Lithium, Nickel, Kobalt und Aluminium.

Mark Miller, Vice President von Sikorsky Research an Engineering, erinnert im Zusammenhang mit Firefly daran, dass die wesentlichen Fortschritte in der Luftfahrt möglich wurden durch neue Antriebstechnologien. „Seit Beginn der Arbeit am elektrischen Antrieb von Flugzeugen hat sich die Effizienz dieses Antriebs bereits verdreifacht.“ Der Elektroantrieb werde die Komplexität des Antriebs verringern, weil sich die Zahl der bewegten Teile verringere. Das werde zu höherer Zuverlässigkeit und zu geringeren Kosten führen, ist sich Miller sicher. Das bringe nirgendwo mehr Vorteile als beim Hubschrauber, der sich heute bei den Kraftstoffen mit stark steigenden Kosten konfrontiert sehe.

Wo Antriebsbatterien arbeiten, sind auch die Brennstoffzellen nicht weit. So plant das Skyspark-Team in Italien ein Flächenflugzeug, das unbemannt in großen Höhen operieren soll. Und die führenden Flugzeughersteller Boeing und Airbus zeigen Interesse an Flugzeugen, die elektrisch geräuschlos starten und landen können. Auch die Rückgewinnung von Strom aus der Bewegungsenergie wird untersucht. Der Propeller könnte im Landanflug wie eine Turbine wirken und – wie bei der Rekuperation im Auto – Strom erzeugen. (ampnet/Sm)

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