Auf der Pariser Luftfahrtausstellung Le Bourget 2011 zeigten Siemens, Diamond Aircraft und EADS das weltweit erste Flugzeug mit seriell-hybridem Elektroantrieb. Das Flugzeug wurde von den drei Partnern als Erprobungsträger für ein hybrid-elektrisches Antriebskonzept gebaut. Damit sollen künftig im Vergleich zu den derzeitig effizientesten Technologien 25 % an Kraftstoff und Emissionen eingespart werden. Die Siemens-Division Drive Technologies lieferte den Antriebsstrang aus Motor, Umrichter und Steuerungselektronik und wendet dabei ihr Antriebs- und Engineering-Know-how aus dem industriellen Bereich an.

Ein 70kW starker Elektromotor von Siemens treibt den Propeller an. Den elektrischen Strom liefert ein kleiner Verbrennungsmotor, der dabei ausschließlich als Stromerzeuger fungiert. Da der Motor stets gleichmäßig und bei niedriger Leistung von 30kW läuft, ist der Benzinverbrauch sehr gering.

Ein 70kW starker Elektromotor von Siemens treibt den Propeller an. Den elektrischen...

Rund 2,2 % des weltweiten CO 2-Ausstoßes entfällt auf den Luftverkehr. Flugzeugemüssen daher vor allem effizienter werden. Eine Möglichkeit ist die Elektrifizierung des Antriebs, wie ihn Siemens zusammen mit seinen Partnern Diamond Aircraft und EADS beim Motorsegler „DA36 E-Star“ untersucht. Der Motorsegler auf der Basis einer HK36 Super Dimona von Diamond Aircraft ist weltweit einzigartig. Das Flugzeug nutzt als Antriebsstrang erstmals einen seriell-hybriden Elektroantrieb, der bislang z. B. bei Kraftfahrzeugen eingesetzt wird: Ein 70 kW starker Elektromotor von Siemens treibt den Propeller an. Den elektrischen Strom liefert ein kleiner Verbrennungsmotor mit Generator, der dabei ausschließlich als Stromerzeuger fungiert. Ein Siemens-Umrichter versorgt den Elektromotor mit Energie aus der Batterie und dem Generator. Da der Verbrennungsmotor stets gleichmäßig und bei niedriger Leistung von 30 kW läuft, ist der Benzinverbrauch sehr gering. In der Start- und Steigflugphase steuert ein Batteriesystem von EADS den höheren Leistungsbedarf bei, im Reiseflug wird der Akku wieder nachgeladen.

Sparkonzept in Sachen grüner Energie

„Das Konzept des seriell-hybriden Elektroantriebs ermöglicht einen leisen elektrischen Start und eine erhebliche Reduktion des Kraftstoffverbrauchs und der Emissionen“, sagte Christian Dries, der Eigentümer von Diamond Aircraft. „Zugleich ermöglicht es die von einem Luftfahrzeug erwartete große Reichweite.“ Der Elektroantrieb soll im Vergleich zu den derzeit effizientesten Technologien 25 % an Kraftstoff und Emissionen

Letzte Montagearbeiten und Systemprüfungen sind notwendig, um an diesem Morgen des 8. Juni 2011 die erste Erprobung des neuen Antriebskonzeptes zum Erfolg zu führen. Kooperation von Siemens, Diamond Aircraft und EADS.

Letzte Montagearbeiten und Systemprüfungen sind notwendig, um an diesem Morgen...

einsparen. Die Technologie soll zunächst bei kleinen Flugzeugen erprobt werden, langfristig soll dieser Antrieb auch bei großen Luftfahrzeugen zum Einsatz kommen.

Umfassende Kompetenz in Sachen Antrieb

Die Siemens-Division Drive Technologies lieferte einen Niederspannungsmotor auf Permanentmagnetbasis, einen Frequenzumrichter und die Steuerungstechnik. Sie wendet dabei ihr Knowhow an, das sie bei der Implementierung des integrierten elektrischen Antriebsstrangs in anderen Bereichen gesammelt hat, zum Beispiel als Hauptantrieb für Kreuzfahrtschiffe. Ralf-Michael Franke, CEO der Siemens-Division Drive Technologies: „Wir zeigen an diesem Beispiel unsere Kompetenz im gesamten Antriebsstrang. Wir kombinieren unser umfangreiches Antriebsangebot mit Engineering- und Branchen-Know-how und integrieren so die Komponenten perfekt in die Kundenapplikation. Dadurch können wir unseren Kunden den optimalen Antriebsstrang liefern, mit dem er effizient ein Schiff und einen Hybridbus antreiben oder ein Flugzeug fliegen kann.“

Hohes Ziel: Ultraleichter Elektroantrieb

Im nächsten Entwicklungsschritt soll der integrierte Antriebsstrang weiter optimiert werden. Derzeit arbeiten Siemens-Wissenschaftler an einem neuen Elektromotor, der fünf Mal so leicht wie herkömmliche Antriebe sein soll. In rund zwei Jahren soll ein weiterer Flugzeugtyp mit dem ultraleichten Elektroantrieb ausgestattet werden. Der Elektro-Motorsegler hat seinen Erstflug bereits am 8. Juni 2011 auf dem Werksflugplatz Wiener Neustadt erfolgreich absolviert. Auf der Pariser Luftfahrtausstellung Le Bourget war die „DA36 E-Star“ vom 20. bis zum 26. Juni 2011 täglich im Rahmen einer Flugvorführung zu sehen.
Die Siemens-Division Drive Technologies ist weltweit führend bei Produkten, durchgängigen Systemen, Applikationen und Services für den gesamten Antriebsstrang mit elektrischen und mechanischen Komponenten sowie Motion-Control-Systemen für Produktions- und Werkzeugmaschinen. Drive Technologies beliefert alle Branchen in der Fertigungsindustrie, der Prozessindustrie sowie das Segment Infrastruktur/Energie. Mitdiesen Leistungen erfüllt Siemens die Hauptanforderungen der Kunden nach Produktivität, Energieeffizienz und Zuverlässigkeit.

Ein 70kW starker Elektromotor von Siemens treibt den Propeller an. Den elektrischen Strom liefert ein kleiner Verbrennungsmotor, der dabei ausschließlich als Stromerzeuger fungiert. Da der Motor stets gleichmäßig und bei niedriger Leistung von 30kW läuft, ist der Benzinverbrauch sehr gering.

Letzte Montagearbeiten und Systemprüfungen sind notwendig, um an diesem Morgen des 8. Juni 2011 die erste Erprobung des neuen Antriebskonzeptes zum Erfolg zu führen. Kooperation von Siemens, Diamond Aircraft und EADS.

Auf der Pariser Luftfahrtausstellung Le Bourget 2011 zeigen Siemens, Diamond Aircraft und EADS das weltweit erste Flugzeug mit seriell-hybridem Elektroantrieb. Die Siemens-Division Drive Technologies lieferte den Antriebsstrang aus Motor, Umrichter und Steuerungselektronik und wendet dabei ihr Antriebs- und Engineering-Know-how aus dem industriellen Bereich an.

Die Elektromobilität hält nun auch bei Luftfahrzeugen Einzug. Die Technologie des seriell-hybriden Elektroantriebs ist skalierbar und wird bei kleinen und mittleren, mittelfristig auch bei großen Luftfahrzeugen zum Einsatz kommen. Sie wird die Luftfahrt grüner machen.

Dr. Frank Anton (Siemens AG) (l.) und Christian Dries (Inhaber, Diamond Aircraft Industries). Kooperation von Siemens, Diamond Aircraft und EADS.