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Die Zukunft des Fliegens ist elektrisch

3 Min. Lesezeit
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24. April 2019
Wird der elektrische Antrieb künftig die Lüfte erobern?

Vorwärts zur Mitte des 20. Jahrhunderts, als eine bahnbrechende Erfindung eine neue Klasse von Cocktail schlürfenden Touristen über den Atlantik trug. Die Turbine läutete das goldene Zeitalter der Luftfahrt ein. Dieses luftsaugende Düsentriebwerk bewegt den kommerziellen Luftverkehr seit den 50er und 60er Jahren bis heute an und kann deshalb als zweite Revolution angesehen werden. Jetzt, 2019, fast 60 Jahre nach der Übernahme des Düsenantriebs, arbeitet Dr. Frank Anton, Head of eAircraft bei Siemens Corporate Technologies, und sein Team an der dritten Revolution des Luftverkehrs. Dieses Mal wird es elektrisch und der Einsatz um einiges höher. „Es ist mein Ziel, einen elektrischen Antrieb an die nächste Generation zu übergeben, der die Luftfahrt auf unserem Planeten weiter möglich macht. Denn wenn nicht, wird es kein Fliegen mehr geben“, verspricht Dr. Anton in seinem Büro im Siemens Campus in Erlangen. Doch vor welcher Herausforderung steht denn die Luftfahrt genau? „Regionale Flugverbindungen werden vom Himmel verschwinden, wenn wir es nicht schaffen, den Kohlendioxid-Ausstoß zu reduzieren. Und ohne Elektro-Antriebe wird es uns sicherlich nicht gelingen, die CO²-Belastung zu verringern“. Düstere Aussichten für jemanden, der sich schon sein Leben lang fürs Fliegen begeistert. Dr. Anton ist allerdings zuversichtlich, denn er und sein Team haben einen Hybrid-Antrieb entwickelt, gebaut und auch bereits zum Fliegen gebracht.

Die Herausforderung rund um die Antriebskraft

Als Dr. Anton und sein Kollege das Projekt mit Airbus begonnen haben, hat die ganze Welt noch geglaubt, dass elektrisches Fliegen keine Erfolgsaussichten hat. „Alle Spezialisten haben gesagt, dass es unmöglich ist. Wir beide waren allerdings anderer Meinung.“ Aber als das neu gegründete Team aus Flug-Experten und Elektro-Ingenieuren an die Arbeit gegangen ist, haben sie nach und nach daran geglaubt, dass es doch möglich sein könnte. Die erste Herausforderung für das Team war das Leistungsgewicht des neuen Antriebs. Die Leistung eines normalen Elektromotors liegt bei unter 1 Kilowatt pro Kilogramm. Um ein kleines Flugzeug abheben und fliegen zu lassen, hat braucht das Team mindestens 6 Kilowatt pro Kilogramm. Die Spezialisten waren skeptisch. Dr. Antons Team konnte jedoch schnell das Gegenteil beweisen. Allein beim ersten Versuch haben sie das angestrebte Ergebnis nur knapp verfehlt. Eine Leistung, auf die man aufbauen und den Beweis antreten konnte, dass rentable Elektro-Antriebe im Luftverkehr ein Ding der Möglichkeit sind.

Eine Frage der Bauweise

Ihre Geheimwaffe: ein Programm für das Product Lifecycle Management, oder kurz PLM. Eine Software von Siemens, die es ermöglicht, einen Motor bis ins kleinste Detail zu entwerfen, zu bauen und zu testen – ohne dass auch nur ein einziges Teil davon auch nur hergestellt werden muss. Mit der PLM-Software ist der Durchbruch gelungen: das Team konnte bereits in der Design-Phase sämtliche unnötige Teile eliminieren. Als Vorlage hat der Evolutionsprozess des menschlichen Körpers gedient. „Wir haben alle Bauteile entfernt, die die Funktionalität nicht beeinträchtigt haben. Stattdessen haben wir uns darauf konzentriert, den starken Kräften, dort zu begegnen, wo sie wirken – und zwar mit minimalem Materialeinsatz. Eigentlich haben wir es so gemacht, wie der menschliche Körper. Er lässt Knochen nur dort wachsen, wo Belastungen auch tatsächlich auftreten. Das ermöglicht eine leichtere aber stabile Bauweise." Der Schlüssel zum Erfolg war eine neue Art der Zusammenarbeit. Dr. Anton glaubt, dass man ein Arbeitsumfeld schaffen muss, das Menschen mit verschiedensten Fähigkeiten und Erfahrungen zusammenbringt. Außerdem sollte man Innovationen zusammen mit Kunden entwickeln. „Neue Technologien haben keinen Wert, solange sie keinen Mehrwert für den Kunden liefern. Aber wie schafft man diesen Mehrwert? Das geht nur gemeinsam mit dem Kunden. Denn nur dann versteht man die Anwendungsgebiete und kann darüber nachdenken, welchen Beitrag neue Technologien leisten können – und wo er auch Sinn macht.“ Die richtigen Kunden und Partner hat Dr. Anton mit EXTRA, Diamond Aircraft und Airbus gefunden. Er hat das Team zusammengestellt, das die Modelle entworfen hat. Und zusammen haben sie dann den Elektro-Antrieb entwickelt, der gleichzeitig leicht und kraftvoll ist. Es war Zeit, abzuheben.