Elektrobrummer kommen
Im Bereich der Kleinflugzeuge tummeln sich viele erfinderische Ingenieurschmieden, die nur eines wollen: emissionsarm abheben!
Foto: Smartflyer AG, alle Rechte vorbehalten
Wenn es darum geht, Fliegen emissionsärmer zu machen, dann gelten kleine Maschinen als die Speerspitze der Entwicklung. Also die Cessnas, Pipers oder Robins, um nur die bekanntesten Hersteller zu nennen oder auch eine Taifun; oft Maschinen mit klassischem Kolbenmotor, unter 2 t Gewicht.
Kleine Flugzeuge und Drehflügler sind Innovationsmotoren für die Entwicklung größerer, emissionsarmer Flugzeuge, so ein Resümee aus einer Studie des NLR – Royal Netherlands Aerospace Centre und von SEO Amsterdam Economics aus dem Jahr 2021. Damals waren die Studienautoren der Ansicht, diese Maschinen würden ab 2030 in den Markt eingeführt werden. „Obwohl die Klasse der Kleinflugzeuge, die sich aus Flugzeugen der allgemeinen Luftfahrt, Pendlerflugzeugen und Drehflüglern zusammensetzt, nur für einen Bruchteil der derzeitigen CO2-Emissionen verantwortlich ist, wird sie besonders berücksichtigt, da sich die Auswirkungen von Innovationen auf die Emissionen hier am schnellsten bemerkbar machen dürften“, heißt es.
System Flugzeug: Jede Änderung braucht Zeit
Der Druck auf dem Markt ist da, denn viele dieser Flieger sind inzwischen in die Jahre gekommen. Für viele der alten Motoren laufen in absehbarer Zeit die Wartungsmöglichkeiten aus, folglich stehen manche Flugzeugmuster schlicht vor dem Betriebsende. Ein neuer Motor lässt sich so einfach nicht einbauen, schließlich ist das System Flugzeug komplex und jede Änderung braucht eine Genehmigung für den Betrieb, vereinfacht gesagt.
Schon 2012 bis 2017 förderte die EU daher das Projekt Hybpro, um kleine hybrid-elektrische Flugzeuge zu entwickeln. „Gegenwärtig sind leichte Flugzeuge meist älter als 30 Jahre“, hieß es bereits 2017 zum Abschluss der Arbeiten, bei dem gezeigt wurde, wie sich eine kommerzielle AX-40S der spanischen Axter Aerospace für den Hybridbetrieb marktfähig umbauen ließ.
Reiner Elektroantrieb nur für kleine Flugzeuge realisierbar
„Die Hauptvorteile eines reinen Elektroantriebs sind sein Gesamtwirkungsgrad (auf Flugzeugebene) von mehr als 90 % und praktisch keine lokalen Emissionen während des gesamten Fluges“, schrieben Benedikt Aigner, Maximilian Nollmann und Eike Stumpf, damals alle am Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme der RWTH Aachen bereits in ihrem Vortrag auf dem Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress 2018. Selbst bei optimistischen Prognosen zur Entwicklung der Batterietechnologie, so ihre Einschätzung damals, seien diese Konzepte nur für kleine Flugzeuge realisierbar, wie verschiedene Studien zeigen.
Erstes rein elektrisches Flugzeug
Inzwischen hat sich die Batterietechnologie rasch weiterentwickelt. Dass sich bei den kleinen Fliegern Innovation dennoch besondern rasch umsetzen lässt, davon zeugt die als erstes reines Elektroflugzeug 2020 in Europa zugelassene Pipistrel Velis Electro des slowenischen Herstellers. Seitdem wird sie wieder und wieder getestet. So startete die Maschine zum Beispiel in Österreich 2022 als erstes von Austro Control als Luftfahrtbehörde zugelassene Elektroflugzeug am Flughafen Bad Vöslau. Die mögliche Flugdauer betrug damals etwa 50 min. Auch die Nasa testete auf der Eglin Air Force Base, Florida, eine der 57,6-kW-starken Maschinen.
Heute gibt es rein elektrische Maschinen und Neuentwicklungen wie den Smartflyer aus der Schweiz, der bewusst auf einen Hybridantrieb setzt. Und es gibt alternative Leichtflugzeuge, die Wasserstoff adressieren – ob als Direktverbrennung oder per Brennstoffzelle. Bosch stellte erst im März ein Konzept eines Wasserstoffflugzeugmotors vor, ohne relevanten Leistungsverlust gegenüber dem Standardaggregat.
