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HAJ-09L

Hybridantriebe in der Luftfahrt

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Neulich bin ich in einer Printausgabe von The Economist über einen Bericht gestolpert, der ein aktuelles Projekt zu Hybridantrieben in der Luftfahrt vorstellt.

 

Digital lässt sich der Beitrag auch hinter einer Bezahlschranke zu finden: https://www.economist.com/science-and-technology/2019/06/29/hybrid-airliners-could-come-to-dominate-the-skies

 

Interessant fand ich hierbei folgende Kernaussagen zu einem Forschungsprojekt von United Technologies:

 

  • Erforscht wird ein Hybridantrieb, bei dem ein Teil der Energie konventionell per Kerosin, ein anderer Teil per Batterie zur Verfügung gestellt wird.
  • Der Prototyp basiert auf einer Dash-8, da die Batteriereichweite zunächst nur eine Anwendung auf Regionalstrecken erlaube.
  • Der elektrische Teil wird "nur" zur Unterstützung beim Start hinzugeschaltet. Die Leistung des Verbrennungsaggregats könne daher für den Reiseflug optimiert werden.
  • De Treibstoffbedarf könne so um 30% gesenkt werden.
  • Die Erfahrungen aus dem Berwich Kurzstrecken / kleine Flugzeuge können sukzessive auf Langstrecken / große Flugzeuge ausgeweitet werden.

 

Auf einen technischen Laien wie mich wirkt dieser Ansatz der kleinen Schritte realistischer als z.B. die Studien aus den 90ern, bei denen große Wasserstofftanks auf dem Rumpf vorgesehen waren.

 

Deshalb meine Frage in die Runde: Wäre dieser Hybridantrieb ein vielversprechender Ansatz oder handelt es sich um Spökenkiekerei?

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Ich denke und erwarte, das die ersten Ansätze jeglicher Art von "Unter-Strom-Fliegen" eher im Bereich unter 5t MTOW zu finden sein wird. Und da wurden ja leider die ersten gute Projekte inzwischen wieder auf Eis gelegt.

 

Fliegen und Strom ist mitunter derzeit nicht vereinbar, da eine Kombination aus beiden Antrieben im Gesamtkonzept sehr unwirtschaftlich und ineffizient sind. Hier wird es nur eine Entweder oder Lösung geben.

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Kurze Überschlagsrechnung:

 

Eine Dash8-400 hat ungefähr 2x 3800kW Leistung. Wenn Du davon 50% elektrifizieren willst und annimmst das 5 Minuten während des Starts reichen brauchst Du ungefähr eine 400kW/h Batterie (Wirkungsgrad etc.). Die alleine wiegt dann ca. 2400kg und dazu kommen noch Leistungselektronik, E-Motoren und dicke Kabel.

Wenn überhaupt macht das nur im absoluten Kurzstreckenbetrieb Sinn. Auf Langstrecke ist das ausgemachter Blödsinn.

 

Synthetische Kraftstoffe, die aus regenerativen Energien hergestellt wurden machen wohl am meisten Sinn.

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39 minutes ago, FKB said:

Wenn Du davon 50% elektrifizieren willst und annimmst das 5 Minuten während des Starts reichen brauchst Du ungefähr eine 400kW/h Batterie (Wirkungsgrad etc.).

kWh bitte. Ohne das /. Wir sind hier doch nicht im Spiegel Online Forum für Physiklegastheniker... 

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Wenn es einmal Batterien gibt, die eine deutlich höhere Energiedichte als Kerosin je Tonne haben, könnte es eine Alternative für Kurz- und Mittelstrecken werden.

 

Aber davon ist man ja noch Größenordnungen entfernt. Auch könnte ich mir vorstellen, dass es wirtschaftlich notwendig werden würde, die Akkupacks als Schnellwechsler vorzusehen, da man ansonsten ja immer das volle Akkugewicht herumschleppen müsste, auch wenn es nur eine kurze Strecke ist und auch die Möglichkeit von kurzen Turnarounds wirtschaftlich notwendig ist.

 

 

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Es sollte eigentlich reichen, wenn die Energiedichte höher ist als die von Kerosin x thermischer Wirkungsgrad heutiger Triebwerke.

 

Wobei selbst das nicht zwingend den Wendepunkt markieren muss - auf kurzen Strecken könnten auch andere Argumente zum Tragen kommen. Lärmbelastung, Flexibilität, Wartungsarmut, Schadstoffausstoss, die Reisegschwindigkeit wird weniger relevant...

Es geht doch eher um die Gesamtkosten, mit ner individuellen Gewichtung, und nicht nur um das Gewicht des Energieträgers.

 

Je länger die Strecke, desto eher schlägt das hohe Gewicht heutiger Akkus durch und macht die Anwendung unrentabel. Mittelstrecken sehe ich mittelfristig nicht, aber vielleicht sehr kurze Strecken?

Sogar das Image kann ne Rolle spielen. Die Diskussion über Strecken wie NUE-FRA wäre bestimmt nicht die selbe, wenn das Gerät elektrisch angetrieben würde. 

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