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Nur mithilfe elektrischer und hybrid-elektrischer Antriebssysteme bleibt die Luftfahrt zukunftsfähig.

Flugzeug der Zukunft - Teil 2

2 Min. Lesezeit
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25. Juli 2019
Siemens hat es geschafft, sich in verschiedenen Bereichen der elektrischen Luftfahrt einen Namen zu machen.
Bei der Entwicklung elektrischer Antriebssysteme für die Luftfahrt ist Siemens in verschiedenen Leistungsklassen bereits sehr weit fortgeschritten. Siemens entwickelt ein hybrid-elektrischen Antriebssystem für Regionalflugzeuge sowie für den elektrischen Multicopter CityAirbus. Im Bereich von Leicht- und Sportflugzeugen fliegen die Siemens-Antriebe bereits. So wird zum Beispiel an Bord der Extra 330LE ein 260kW-Elektroantrieb, der SP260D, getestet. Die Leistungsfähigkeit des Antriebs wurde besonders deutlich, als das elektrisch umgerüstete Kunstflugzeug 2017 neue Steigflug- und Geschwindigkeitsrekorde in seiner Klasse erzielte und den ersten rein elektrischen Segelflugzeugschlepp vollzog. Im Frühjahr 2018 absolvierte eine hybrid-elektrische Magnus eFusion ihren Erstflug; rein-elektrische Magnus eFusions mit Siemens-Antriebs- und Batteriesystemen sind schon seit 2016 in der Luft. Internationale Unternehmen wie Bye Aerospace, Smartflyer, Eviation und RS.aero sind Entwicklungspartner und Kunden für weitere Antriebssysteme im Bereich von fünfzig Kilowatt bis zu einem Viertel Megawatt und integrieren die Siemens-Technik in innovative Flugzeugkonzepte.

Noch große Technologiesprünge zu bewältigen

Trotz dieser Erfolge gilt es auf dem Weg in eine flächendeckend hybrid-elektrische Zukunft des Fliegens noch große Technologiesprünge zu bewältigen. Wenn zukünftig etwa Maschinen in der Größenordnung einer ATR72 oder gar eines A320 hybrid-elektrisch abheben sollen, bedarf es noch etwa einer Verzehnfachung des heutigen Standards: „Aus einem Kilogramm elektrischer Maschine konnte man bisher etwa ein Kilowatt Leistung herausholen. Für die kommerzielle Fliegerei müssen das aber zehn, zwölf Kilowatt sein, wünschenswert wären zwanzig“, sagt Frank Anton, Leiter der Einheit eAircraft bei Siemens. Mit dem SP260D wurde bereits eine rekordverdächtige Leistungsdichte von fünf Kilowatt pro Kilogramm erzielt. Um diese weiter zu steigern, kommen bei Siemens High-Tech-Materialien und Zukunftstechnologien zum Einsatz. Doch nicht nur Anforderungen an Größe und Gewicht stellen die Entwickler vor Herausforderungen. Die Technik muss auch höchste Sicherheitsstandards erfüllen, um die erforderlichen Zulassungen zu erhalten.

Entwicklung eines 2-Megawatt-Antriebs

Die Antriebssysteme werden umfassend hinsichtlich aller physikalischen und technischen Eigenschaften in SimcenterTM simuliert. Nur so lässt sich die extreme Steigerung der Leistungsdichte bei gleichzeitig höchster Sicherheit des Systems erreichen. Für den Sommer 2019 erwartet Siemens erste Testergebnisse aus der Entwicklung eines 2-Megawatt-Antriebs und ist zuversichtlich, dass dessen Leistungsdichte neue Standards setzen wird. Zur Produktreife benötigen sowohl Flugtaxis als auch hybrid-elektrische Flächenflugzeuge noch eine konsequente Weiterentwicklung der Technologien.  Ein nächster Schritt auf der Technologie-Roadmap ist für Siemens der Commuter-Bereich (rund vier bis unter 20 Sitzplätze). In Bayern, wo Siemens eAircraft seine Kompetenzen an den Standorten Erlangen, München und Ottobrunn bündelt, begegnet die Entwicklungseinheit dazu Partnern mit geballter Expertise in der Luftfahrt und Entwicklung elektrischer Systeme. Gemeinsam arbeitet man bereits an Konzeptstudien und ist sich einig: nur mit Hilfe elektrischer und hybrid-elektrischer Antriebssysteme werden Mobilität und Luftfahrt zukunftsfähig bleiben.

Weitere Informationen:
Serie Siemens eAircraft Teil 1 Serie Siemens eAircraft Teil 3 Serie Siemens eAircraft Teil 4 Siemens eAircraft ist ein firmeninternes Start-Up mit rund 180 Mitarbeitern, das elektrische und hybrid-elektrische Antriebssysteme für die Luftfahrt entwickelt. In Zusammenarbeit mit Partnern wie Airbus entstehen an den Standorten München, Erlangen und Budapest Prototypen für Antriebssysteme von unter hundert bis mehreren tausend Kilowatt. Siemens erforscht und entwickelt bereits seit rund zehn Jahren elektrische Antriebe für Flugzeuge und konnte dabei mehrere Rekorde aufstellen. Im Juni 2019 haben Siemens und Rolls-Royce eine Vereinbarung über den Verkauf der eAircraft-Einheit von Siemens unterzeichnet. Das Geschäft mit elektrischen und hybrid-elektrischen Antriebssystemen für Flugzeuge wird deutlich bessere Wachstumsperspektiven mit einem neuen Eigentümer haben, der eng mit der Luft- und Raumfahrtindustrie verbunden ist. Der Abschluss der Transaktion unterliegt den üblichen Bedingungen und wird für Ende 2019 erwartet.