Siemens fliegt in DA40 mit seriellem Hybridantrieb

Diamond Aircraft Industries GmbH und Siemens haben gemeinsam Flugzeug mit Hybridantrieb entwickelt, das kürzlich seinen Erstflug über Österreich absolvierte.

Siemens und Diamond wollen durch einen hybridelektrischen Antrieb den CO2-Verbrauch und auch Lärm-Emissionen verringern. Der Bedarf solcher Technologien dürfte angesichts einer jährlich um fünf Prozent steigenden Luftfahrt immer wichtiger werden.

Vollelektrisch fliegen oder mit Rangeextender

Aircraft hat dazu eine DA40 mit einem elektrischen Antriebsstrang konfiguriert. Für diese Elektrik war Siemens verantwortlich. Dabei wird ein Verbrennungsmotor zur Energieerzeugung für zwei voneinander unabhängige Antriebssysteme genutzt. Diese besetehen jeweils aus einem Elektromotor, einer Batterie und einem Umrichter. Zusammen erreichen sie 150 kW Startleistung. Der Dieselgenerator mit 110 kW Leistung sitzt in der Nase des Flugzeugs, die Batterien mit jeweils 12 kWh Kapazität befinden sich hinter der Passagierkabine.

Der Pilot kann dabei wie bei einem Auto zwischen den Antriebsformen wählen: Entweder kann nur Elektrisch fliegen, wozu die Batterien ca. 30 Minuten reichen, oder er speist die Motoren nur vom Generator für den Reiseflug, oder beides. Der Verbrenner erweitert die Reisezeit um fünf Stunden. Bei dem durchgefürhten Flug von 20 Minuten wurden alle Modi durchgeführt. Das Flugzeug erreichte dabei eine Geschwindigkeit von 130 Knoten bei halber Kraft und stieg bis auf 3.000 Fuß (ca. 1.000 Meter).

Wege in neues Flugzeugdesign

Mit der hybridelektrisch angetriebenen DA40 können somit erstmals Erfahrungswerte mit diesem Antriebssystem mehrerer Motoren gesammelt werden. Siemens beschäftigt sich schon länger mit der Entwicklung effizienter elektrischer Flugmotoren. Die räumliche Trennung von Energiegewinnung, Speicherung und Antrieb eröffnet ganz neue Möglichkeiten für den Bau von effizienten Flugzeugen, erläuterte Dr. Frank Anton, Executive Vice President eAircraft bei der Siemens AG.

Das Projekt wird seit 2013 öffentlich gefördert, unter anderem vom Bundesministerium für Wirschaft und Energie (BMWi) und der Forschungsförderungsgesellschaft GmbH FFG aus Östtereich. Während Siemens für den elektrischen Antriebsstrang verantwortlich war, Modifizierte Diamond Aircraft das Flugzeug DA40 und installierte die Technik. Der Motor zur Stromerzeugung wurde von Tera Group entworfen, die Aerodynamik mit der Johannes Kepler Universität Linz analysiert.