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Siemens-Division Drive Technologies

Das erste seriell-hybride Elektroflugzeug der Welt fliegt

| Redakteur: Reinhard Kluger

Auf der Pariser Luftfahrtausstellung Le Bourget 2011 zeigen Siemens, Diamond Aircraft und EADS das weltweit erste Flugzeug mit seriell-hybridem Elektroantrieb. Das Flugzeug wurde von den drei Partnern als Erprobungsträger für ein hybrid-elektrisches Antriebskonzept gebaut.

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Die Elektromobilität hält nun auch bei Luftfahrzeugen Einzug. Die Technologie des seriell-hybriden Elektroantriebs ist skalierbar und wird bei kleinen und mittleren, mittelfristig auch bei großen Luftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Sie wird die Luftfahrt grüner machen
Die Elektromobilität hält nun auch bei Luftfahrzeugen Einzug. Die Technologie des seriell-hybriden Elektroantriebs ist skalierbar und wird bei kleinen und mittleren, mittelfristig auch bei großen Luftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Sie wird die Luftfahrt grüner machen
( Archiv: Vogel Business Media )

Das Antriebs- und Engineering-Know-how kommt aus dem industriellen Bereich: Die Siemens-Division Drive Technologies lieferte den Antriebsstrang aus Motor, Umrichter und Steuerungselektronik für das erste seriell-hybride Elektroflugzeug der Welt. Und weil rund 2,2 Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes auf den Luftverkehr entfällt, müssen Flugzeuge 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. Der Motorsegler auf der Basis einer HK36 Super Dimona von Diamond Aircraft ist weltweit einzigartig.

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Im Flug den Akku nachladen

Das Flugzeug nutzt als Antriebsstrang erstmals einen seriell-hybriden Elektroantrieb, der bislang zum Beispiel bei Kraftfahrzeugen eingesetzt wird: Ein 70 kW starker Elektromotor von Siemens treibt den Propeller an. Den elektrischen Strom liefert ein kleiner Verbrennungsmotor 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.

Leiser Start

„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 Elektroantrieb soll im Vergleich zu den derzeit effizientesten Technologien 25 Prozent an Kraftstoff und Emissionen einsparen. Die Technologie soll zunächst bei kleinen Flugzeugen erprobt werden, langfristig soll dieser Antrieb auch bei großen Luftfahrzeugen zum Einsatz kommen.

Niederspannungsmotor auf Permanentmagnetbasis

Die Siemens-Division Drive Technologies lieferte einen Niederspannungsmotor auf Permanentmagnetbasis, einen Frequenzumrichter und die Steuerungstechnik. Sie wendet dabei ihr Know-how an, das sie bei der Implementierung des integrierten elektrischen Antriebsstrangs in anderen Bereichen gesammelt hat, zum Beispiel als Hauptantrieb für Kreuzfahrtschiffe. Ralf-Michael Franke, CEO der Siemens-Division Drive Technologies: „Wir zeigen an diesem Beispiel unsere Kompetenz im gesamten Antriebsstrang. Wir kombinieren unser umfangreiches Antriebsangebot mit Engineering- und Branchen-Know-how und integrieren so die Komponenten perfekt in die Kundenapplikation. Dadurch können wir unseren Kunden den optimalen Antriebsstrang liefern, mit dem er effizient ein Schiff und einen Hybridbus antreiben oder ein Flugzeug fliegen kann.“

Der Elektromotor wiegt immer weniger

Im nächsten Entwicklungsschritt soll der integrierte 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. Der Elektro-Motorsegler hat seinen Erstflug bereits am 8. Juni 2011 auf dem Werksflugplatz Wiener Neustadt erfolgreich absolviert. Auf der Pariser Luftfahrtausstellung Le Bourget ist die „DA36 E-Star“ vom 20. bis zum 26. Juni 2011 täglich im Rahmen einer Flugvorführung zu sehen.

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