Suchen

E-Antrieb Im E-Flugzeug von Mannheim nach Berlin

| Redakteur: Juliana Pfeiffer

Von Mannheim nach Berlin mit dem E-Flugzeug? Ein regionaler E-Flugtaxidienst würde es ermöglichen. Welche Potenziale im Bereich hybrid-elektrischer Flugzeuge stecken, hat das DLR analysiert.

Firmen zum Thema

Im Forschungsprojekt CoCoRe hat das DLR ein hybridelektrisches Kleinflugzeug so modifiziert, das es bis zu 200 km rein elektrisch fliegen könnte.
Im Forschungsprojekt CoCoRe hat das DLR ein hybridelektrisches Kleinflugzeug so modifiziert, das es bis zu 200 km rein elektrisch fliegen könnte.
(Bild: DLR)

Heute sind weltweit rund 3000 Flugzeuge der Commuter-Klasse im Einsatz, wobei in den vergangenen Jahren im zivilen Bereich nur etwas mehr als ein Dutzend 19-Sitzer pro Jahr neu ausgeliefert wurden. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat gemeinsam mit dem Bauhaus Luftfahrt im Projekt CoCoRe (Cooperation for Commuter Research) analysiert, welche Möglichkeiten und Potentiale es für hybrid-elektrische 19-Sitzer gibt. Anhand der heute fliegenden 19-Sitzer Do-228 und Jetstream 31 untersuchten sie exemplarisch eine Konfiguration.

Was ist die Commuter-Klasse?

Ein Zubringerflugzeug, auf englisch „Commuter Aircraft“, ist ein kleineres Kurzstrecken-Verkehrsflugzeug für maximal 19 Passagiere und einem maximalen Startgewicht von 8618 kg. International werden aber auch einige Typen mit größerer Kapazität und Startmasse in dieser Rolle eingesetzt. Genauso werden vereinzelt kleinere Maschinen als Zubringerflugzeuge verwendet, die je nach Typ nur 6 bis 10 Sitzplätze haben.
Die nächstgrößere Klasse der Verkehrsflugzeuge für den Einsatz auf Kurzstrecken ist das Regionalverkehrsflugzeug, auch Regionalflugzeug genannt.

Dabei modifizierten die Forschenden in ihrem Entwurf die Fahrwerksgondeln. Diese sitzen auf den Tragflächen und wurden für die Aufnahme von schnell austauschbaren Batterieblöcken erweitert. „Damit haben wir das Gewicht der vergleichsweise schweren Batterien genau da, wo es am Flugzeug am günstigsten bei Start und Landung sitzt – direkt über den Fahrwerken. Leere Batterien können so unkompliziert und schnell an einem Flughafen gewechselt werden“, fasst Projektleiter Wolfgang Grimme vom DLR-Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr die Vorteile zusammen.

200 km vollelektrisch fliegen

Die Batterien wiegen etwa 2 t. Beim Abflug müssen so etwa 8,6 t Masse bewegt werden. Die Forschenden gehen daher in ihrem Konzept von einer vollelektrisch geflogenen Reichweite von 200 km aus. Diese Reichweite lässt sich je nach Bedarf mit zwei Range Extendern in Form einer Gasturbine, die mit dem jeweiligen Propeller gekoppelt und entkoppelt werden kann, auf über 1000 km erweitern.

„Nach unseren Recherchen fliegen 19-Sitzer weltweit zu 56 % Strecken unter 200 km und zu 83 % unter 350 km, so dass diese Kombination aus vollelektrischem Flug ergänzt um einen Range Extender bereits einen Großteil der CO2-Emissionen im Bereich der Commuter-Flugzeuge vermeiden würde“, erklärt Dr. Annika Paul vom Bauhaus Luftfahrt.

Der Range Extender dient in diesem Fall auch als Notreserve, wenn etwa ein entfernterer Ausweichflughafen bei schlechten Wetterbedingungen angesteuert werden müsste. „Der Range-Extender ermöglicht also einen längeren vollelektrischen Flug, da die Batterie nicht für Reserven in Anspruch genommen werden muss“, ergänzt Georgi Atanasov vom DLR-Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt.

Reichweite bis zu 400 km in Zukunft?

Wird also die Speicherkapazität von Batterien zukünftig weiterhin verbessert, ist laut DLR auch eine rein elektrische Reichweite über 200 km bei gleichem Batteriegewicht denkbar. Dafür müsste das Flugzeug neu gestaltet werden. So würden etwa zahlreiche verteilte elektrische Propeller an den Tragflächen in Kombination mit einer modernen leichteren Flugzeugbauweise ebenso die Reichweite des vollelektrischen Flugs erweitern. Vollelektrische Flüge von über 400 km sind aus diesen Gründen in Zukunft durchaus denkbar.

Regionaler Flugtaxidienst in Deutschland

In einer Marktanalyse stellten die Forschenden im Projekt mögliche Einsatzfelder elektrischer Commuter-Flugzeuge fest. Bisher sind diese kleinen Zubringerflugzeuge in entlegenen Regionen mit wenig Passagieraufkommen, wie etwa in Kanada, im Einsatz. Für mittelgroße Städte in Europa, die über unzureichende Direktanbindungen unter anderem an große Ballungszentren verfügen, bestehe ebenso ein Bedarf.

Für diese Städte wäre ein wirtschaftlich tragbarer regionaler Flugtaxidienst von kleineren Flugplätzen aus denkbar. Für Deutschland sind solche Strecken beispielsweise Mannheim-Berlin, Bremen-Berlin oder auch Münster-Leipzig. Wirtschaftlich herausfordernd gegenüber konventionell betriebenen Commuter-Flugzeugen sind für solche Szenarien bisher noch die geringe Anzahl von etwa 1000 Ladezyklen der Batterien und die vergleichsweise geringen CO2-Preise. Erhöhen sich diese Faktoren zukünftig, steigen ebenfalls die wirtschaftlichen Perspektiven elektrischer Flugzeuge.

(ID:46371871)