Forum: Wissenschaft
Elektroantrieb für Flugzeuge: Der Pürierstab lernt fliegen
Michail Hengstenberg

Für viele Menschen ist es unvorstellbar, dass irgendwann die meisten Autos elektrisch fahren. Sie müssen jetzt ganz tapfer sein: Auch in der Luftfahrt wird der E-Antrieb populär.

Seite 1 von 10
RandomHero 27.04.2017, 11:27
1.

Wenn man sich anschaut wie das Gewichtsparen beim Jumbojetbua auf die Spitze getrieben wird, stellen sich mir eigtl nur zwei Fragen:
Wie schwer ist 1kWh Batterie im Vergleich zu 1kWh Kerosin/Sprit?
und
Wie schwer ist ein Elektromotor mit 1000PS im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor mit 1000PS?

Ich bin mir sehr sicher, dass die Antworten vielen Leuten nicht gefallen wird, aber "E-Antrieb in der Luftfahrt" klingt auch viel besser als "E-Antrieb als Spartenlösung im Leichtbausegelflug ohne Lasttransport"

Beitrag melden
noalk 27.04.2017, 11:30
2. Ja, die Regularien

Juristen halt. Es hat schon seinen Grund, dass das BGB oder die Strafprozessordnung nicht von Maschinenbauern gemacht wurden. Ich erinnere mich an eine Vorschrift, dass Feuerwehr-Scheinwerfer eine Leistungsaufnahme von mindestens 2 kW haben müssen. Damals gab es noch keine Halogenscheinwerfer. Deren reduzierter Stromverbrauch bei gleicher Helligkeit verhinderte dann erstmal ihren Einsatz bei der Feuerwehr.

Beitrag melden
ir² 27.04.2017, 11:54
3.

....
Bis zum Jahre 2030 will Siemens zusammen mit Airbus einen Hybrid-elektrischen Regionaljet in die Luft bringen, bei dem Kerosin nur noch verwendet wird, um einen Generator anzutreiben. Der soll mit seinem Strom Elektromotoren speisen, die dann Turbinen oder Mantelpropeller antreiben.
...
Gesamtwirkungsgrad der Wandlungskette? Wo liegt der monetäre und technische Vorteil dieser Wandlungskette gegenüber einem Kerosin Direktantrieb? Oder hat SPON das erst gar nicht recherchiert?

Beitrag melden
Joe Amberg 27.04.2017, 12:08
4. Und für alle die noch etwas hintendrein sind,

in 20 Jahren werden die meisten Auros autonom und elektrisch fliegen. Start: im Juni 2017 in Dubei mit dem ersten Drohnentaxi das in Betrieb gehen wird. Gruss von der Drohnentechnik.

Beitrag melden
jj2005 27.04.2017, 12:11
5. Wirkungsgrad

Zitat von ir²
Gesamtwirkungsgrad der Wandlungskette? Wo liegt der monetäre und technische Vorteil dieser Wandlungskette gegenüber einem Kerosin Direktantrieb? Oder hat SPON das erst gar nicht recherchiert?
Sie stellen da aber auch sehr, sehr spezielle Fragen ;-)
"Deswegen gibt es seit den späten Siebzigerjahren Heimkehrhilfen, bislang waren sie überwiegend von Zweitaktmotoren angetrieben. Mit der Antriebstechnologie des alten Jahrhunderts verbunden waren aber auch seine Nachteile. Das stinkende Benzin. Die stinkenden Abgase. Die alles durchrüttelnden Vibrationen."

Eine Heimkehrhilfe wird nur alle Jubeljahre eingesetzt, wenn man sich wirklich mal verkalkuliert hat mit der Thermik. Da ist mir das schlicht egal, ob es ein bisschen stinkt und brummt.

Beitrag melden
yang0815 27.04.2017, 12:17
6. Gewicht

Zitat von RandomHero
Wie schwer ist 1kWh Batterie im Vergleich zu 1kWh Kerosin/Sprit? Wie schwer ist ein Elektromotor mit 1000PS im Vergleich zu einem Verbrennungsmotor mit 1000PS?
1kWh Batterie = 3,8kg (siehe specific energy for LiPo)
1kWh Kerosin = 0,1kg (siehe Energiedichte Jet B Fuel)

Flugmotor Lycoming O-320: 120kW bei 138kg (Achtung nur 120kW, nicht 1000kW) ==> 0,87kW/kg
Wellenturbine PT6C-67C: 1252kW bei 205kg ==> 6,1kW/kg
Drehstrommotor: (Quelle Siemens) 5kW/kg

Ein Elektromotor ist zwar schwer, hat aber eine extrem hohe Leistung. Die Akkus sind das Problem, sprich die Reichweite/Flugdauer. Ein großer Vorteil des elektrischen Antriebs geht bei Flugzeugen ebenfalls verloren, die Rekuperation. Man hat nicht wie beim Auto ein ständiges bremsen/beschleunigen und der Propeller hat keinen hohen Wirkungsgrad.

Beitrag melden
thorsten.brandt.et 27.04.2017, 12:24
7. leistungsdichte

die leistungsdichte liegt bei dem elektromotors von siemens nach meinem stand derzeit bei 5kw/kg - 10kw/kg sind dann wohl erreichbar - wenn hier noch eine steigerung von faktor 5 auf 10 möglich ist.
bedeutet bei einem triebwerk wie dem pw120 an der atr420 ca. 300kg und zukünftig richtung 150kg
das pw120 wiegt um trocken (!) um 425kg ...

gewicht der batterie ist relativ zu sehen - denn der wirkkungsgrad des elektromotors wird deutlich höher sein, als der eines verbenners - geht man hier von 80-90% beim elektromotor und 20% beim verbrenner aus - und ca. 400wh/kg bei aktuellen li-technlogien (leicht gebaute LiS bspw.) - sowie 11 kwh/kg bei kerosin - dann sind nach wirkungsgradunterschieden ca. 2 kwh/kg aus kerosin verfügbar - gegenüber 300wh/kg bei batterien - ergo ist die batterielösung derzeit wohl noch 7 mal so schwer - mit der weiterentwicklung der zellenztechnologie düfte der faktor in absehbarer zeit wohl bei 2-3 liegen ...

unberücksichtigt sind hier vorteile die man bspw. im teillastbetrieb bei elektrischem antrieb erzielen kann ...
insgesamt sollte deutlich werden - der motor ist eigentlich ziemlich gut on track mit dem was siemens da auf die beine gestellt hat und bspw. als booster bei start und landung ggf. gold wert auch in grösseren maschinen - auch kann man diskutieren- ob man am ende nicht besser fliegt indem man defekto einen voll elektrischen antrieb hat - den strom auf langstrecken aber weiterhin aus kohlenwasserstoffen in guten teilen über einen im optimalen arbeitspunkt arbeitende turbine-generator bekommt - sprich eine hybridlösung, die je nach batteriepreis und energiedichte dann nivelliert werden kann ..

Beitrag melden
leiseflieger 27.04.2017, 12:24
8. Schlecht recherchiert...

Ein deutscher Flugzeugbauer stellt seit 17 Jahren eigenstartfähige Segelflugzeuge her.
Suchfunktionsstichwort "Antares Segelflugzeug".

Beitrag melden
Thomas Schnitzer 27.04.2017, 12:28
9.

Zitat von ir²
[...] Gesamtwirkungsgrad der Wandlungskette? Wo liegt der monetäre und technische Vorteil dieser Wandlungskette gegenüber einem Kerosin Direktantrieb? Oder hat SPON das erst gar nicht recherchiert?
Das braucht SPON nicht zu recherchieren, zur Information über die Neuerungen reicht der vorhandene Artikel völlig aus. Wenn sie spezielle Fragen haben, dann recherchieren sie die am besten selbst. Zumal es für die weitere technische Entwicklung keine Rolle spielt, wie hoch der Wirkungsgrad in der Frühphase ist.

Mit anderen Worten: Sie können es noch so sehr versuchen und darum bei jeder sich auch nur scheinbar bietenden Gelegenheit an Elektroantrieben herumkritteln, sie werden die Elektromobilität nicht stoppen, und sie werden auch die regenerativen Energien nicht stoppen. Das Zeitalter der fossilen Brennstoffe zuckt zwar noch, aber es ist dennoch tot. Die kommunalen Fahrverbote für Diesel werden kommen, und Tankstellen sind in 30 Jahren ein Drive-In-Kiosk.

Beitrag melden
Seite 1 von 10
Diskussion geschlossen - lesen Sie die Beiträge!