FlugverkehrHybridantrieb

Diamond Hybrid-Flugzeug absolviert Erstflug

Ziel des Projekts ist die Senkung von Kraftstoffverbrauch und Geräuschpegel beim Betrieb von Kleinflugzeugen.

Diamond Aircraft Industries und Siemens entwickeln gemeinsam ein mehrmotoriges Hybrid-Elektroflugzeug. Für den Antrieb sorgen ein Verbrennungsmotor und zwei elektrische Antriebssysteme. Laut Hersteller ist es „das erste Serien-Hybrid-Flugzeug der Welt mit zwei elektrisch angetriebenen Propellern und einem Verbrennungsmotor.“ Der erste öffentliche Flug erfolgte am 31. Oktober 2018 am Diamond Aircraft-Hauptsitz in Wiener Neustadt. In weiteren Versuchen soll die Effizienz des elektrischen Antriebsstrangs gesteigert werden.

Der österreichische Flugzeughersteller Diamond Aircraft produziert hauptsächlich zwei- bis viersitzige Kleinflugzeuge, die mit Dieselmotoren statt herkömmlicher Flugmotoren angetrieben werden. Ein Meilenstein des Unternehmens war der weltweit erste Flug mit Brennstoffzellen-Antrieb. In Kooperation mit Boeing flog das Kleinflugzeug ‚Dimona‘ am 3. März 2008 insgesamt 20 Minuten mit einem Hybridantrieb aus Brennstoffzelle und Lithium-Ionen-Batterie.

Umrüstung von Dieselantrieb auf Hybrid-Flugzeug

Für das aktuelle Projekt wurde eine ursprünglich einmotorige „DA40“ in ein mehrmotoriges Hybrid-Elektroflugzeug umgerüstet. Die beiden vorderen Ausleger sind jeweils mit einem Elektromotor bestückt. Diese sorgen zusammen für eine Startleistung von 150 kW. Zusätzlich verfügt das Diamond Hybrid-Flugzeug über einen 110 kW Dieselmotor. Zwei Batterien mit je 12 kWh im hinteren Passagierraum dienen als Energiespeicher.

Der Pilot kann zwischen drei verschiedenen Flugmodi wählen. Im vollelektrischen Modus beträgt die Flugdauer rund 30 Minuten. Dank Hybridantrieb bleibt die Diamond DA40 laut Hersteller bis zu fünf Stunden ohne Auftanken in der Luft. Der Startvorgang erfolgt vollelektrisch, wodurch Geräuschentwicklung und Schadstoffemissionen minimiert werden.

Vollelektrischer Start

Das redundante Antriebssystems mit zwei unabhängig voneinander arbeitenden Elektromotoren erhöht die Flugsicherheit. Zudem sorgt die Trennung der Antriebsarchitektur für komplett neue Entwicklungsmöglichkeiten. „Dies ist das erste Serien-Hybrid-Flugzeug der Welt mit zwei elektrisch angetriebenen Propellern und einem Verbrennungsmotor. Eine verteilte Antriebsarchitektur eröffnet völlig neue Möglichkeiten für das Design von hocheffizienten Flugzeugen“, so Dr. Frank Anton, Vize-Präsident eAircraft bei der Siemens AG.

„Serien-Hybrid-Elektroantriebe und verteilte Antriebsarchitekturen sind für uns der Schlüssel für eine nachhaltigere Flugzukunft.“ Dr. Frank Anton, Siemens

Während des 20-minütigen Erstfluges wurden alle möglichen Betriebsarten getestet, also Hybrid-, Lade- und elektrischer Modus. Auch der vollständig elektrische Start wurde demonstriert. Ingmar Mayerbuch, Leiter der Abteilung Flugtest bei Diamond Aircraft Industries GmbH, und gleichzeitig Pilot der Erstflugs, zeigte sich begeistert: „Der erste Flug hat unsere Erwartungen übertroffen. Die Kombination des Hybridantriebs mit der Konfiguration des Flugzeugs ist einfach perfekt.“ Das Diamond Hybrid-Flugzeug erreichte eine Höchstgeschwindigkeit von 130 Knoten und eine Flughöhe von 3.000 Fuß.“

Effizienz soll weiter gesteigert werden

Bei den folgenden Flugversuchen soll die Effizienz des elektrischen Antriebsstrangs weiter erhöht und die Lärmentwicklung weiter gesenkt werden. Zudem werden verschiedene hybride Betriebsarten getestet und deren Auswirkungen bezüglich Effizienz, Reichweite und Energieverbrauch ermittelt. Das Hybrid-Flugzeug-Projekt von Diamond und Siemens wurde 2013 gestartet. Es wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWi) sowie vom Bundesministerium für Verkehr, Innovation und Technologie (BMVIT) überwacht und finanziert. Die Siemens AG entwickelte das Design und den elektrischen Antriebsstrang des Flugzeugs.

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