Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Mit Batterieantrieb in die Lüfte

13.04.2011
Elektroflugzeug e-Genius beteiligt sich am Berblinger Flugwettbewerb 2011 der Stadt Ulm

Das Fliegen mit innovativen Technologien ist die Aufgabenstellung beim Berblinger Flugwettbewerb 2011, der vom 15. bis 17. April in Ulm stattfindet. Mit beteiligt sein wird auch das Elektroflugzeug „e-Genius“ der Fakultät für Luft- und Raumfahrt der Universität Stuttgart.


Das Elektroflugzeug e-Genius.
(Foto: Universität Stuttgart)

Der e-Genius ist ein speziell für den effizienten Elektroflug neu entwickeltes zweisitziges Flugzeug in Kohlefaser-Kunststoffbauweise. Mit einem 60 kW-Elektromotor erzielt das Flugzeug eine Reichweite von bis zu 400 Kilometern und verbraucht dabei nur 4,75 Kilowattstunden (dies entspricht 0,6 Liter Benzin) pro 100 Kilometer und Passagier. E-Genius ist eine Weiterentwicklung des Brennstoffzellenflugzeugs Hydrogenius, mit dem das Team um Prof. Rudolf Voit-Nitschmann bereits im Jahr 2006 den Berblinger-Wettbewerb gewann. Es wurde hierfür mit einem Batteriesystem ausgerüstet.

„Unser wichtigstes Ziel war es, kompromisslos die Leistungsfähigkeit eines modernen Elektroflugzeuges zu demonstrieren und bei der Flugleistung keine Abstriche gegenüber dem heutigen Stand der Technik zu akzeptieren“, erklärt Prof. Voit-Nitschmann. Zu den Anforderungen gehörten daher ein hocheffizientes elektrisches Antriebssystem, eine Reisegeschwindigkeit zwischen 140 und 235 Stundenkilometern und je nach Energiespeichersystem eine Reichweite von mehreren hundert Kilometern. Zudem sollte der Zweisitzer bei einer maximalen Abflugmasse von 850 Kilogramm mit einer Startstrecke von unter 600 Metern auskommen und ähnlich wie existierende Touring-Motor-Segler handhabbar sein.

Deshalb beschritt das Team, zu dem auch die Projektmitarbeiter Len Schumann und Steffen Geinitz gehören, für die Realisierung von e-Genius vollkommen neue Wege und entwarf insbesondere die Integration des gesamten elektrischen Antriebsstrangs neu. Der Antrieb befindet sich jetzt im Heck, was einen um 15 bis 20 Prozent verbesserten Wirkungsgrad, ein kompaktes und leichtes Einziehfahrwerk sowie die ungestörte Sicht nach vorne ermöglicht. Der Rumpf entstand in einer Kohlefaser-Sandwich-Bauweise und ist dadurch extrem leicht. Die Konzeption des Cockpits sorgt für Komfort und schafft hinter den Pilotensitzen Stauraum für den Energiespeicher

Das Antriebssystem der Hydrogenius-Plattform und im speziellen der e-Genius Version ist gezielt auf die Anforderungen des elektrischen Fliegens ausgerichtet und ermöglicht gleichzeitig ein äußerst umweltverträgliches und sicheres Flugzeug. So schafft der 25 auf 28 cm große und nur 27 Kilogramm schwere Motor bei einer Dauerleistung von 58 Kilowatt 2.500 Umdrehungen/Minute und liefert damit ein Spitzenmoment von 400 Newtonmeter . Die Energie für den permanenterregten Synchronmotor wird von einem Umrichter bereitgestellt, der ebenso wie der Motor selbst wassergekühlt ist. Dadurch kann die Verlustwärme gezielt abtransportiert und über einen Wärmetauscher effizienter abgegeben werden. Der Wirkungsgrad von Umrichter und Elektromotor zusammengenommen erreicht über einen weiten Einsatzbereich hinweg Werte von bis zu 95 Prozent und selbst unter Volllast noch über 90 Prozent.

Ergänzt wird der Teil des Antriebssystems, der direkt für den Vortrieb zuständig ist, durch einen eigens für die Hydrogenius-Plattform entwickelten Propeller. Dieser ist aufgrund des großen Geschwindigkeitsbereichs als Verstellpropeller ausgelegt und im Heck positioniert. Dies erlaubt einen im Vergleich zu konventionellen Propellern größeren Durchmesser, was aufgrund des höheren Wirkungsgrads und einer geringeren Umdrehungszahl die Lärmemissionen reduziert.

Mit Blick auf die künftige Entwicklung in der allgemeinen Luftfahrt zeigt e-Genius, dass es effektiver ist, ein Flugzeug speziell für den Elektroflug zu entwickeln und zu optimieren, als konventionelle Flugzeugkonzepte umzurüsten. Nur so ist es möglich, die Vorteile des Elektroantriebes zu nutzen und den Nachteilen mit entsprechenden konstruktiven Maßnahmen zu begegnen. E-Genius repräsentiert somit einen kompromisslosen Ansatz, um umweltfreundliches und wirtschaftliches Fliegen mit dem heutigen Stand der Technologie zu realisieren. Die Erprobung von e-Genius soll das Konzept bestätigen, aber auch die Schwachpunkte aufdecken. Diese Daten sind wichtig für mögliche zukünftige Serienprodukte, aber auch für die Zulassung dieser neuartigen Fluggeräte durch die Luftfahrtbehörden. Somit können die Projektbeiträge für den Berblinger-Preis 2011 Vorläufer für eine zukünftige Generation von elektrisch getriebenen, umweltfreundlichen Serienflugzeugen darstellen. Dazu kommt die hohe Wirtschaftlichkeit aufgrund der geringen Verbrauchskosten. So soll der Preis für eine „Tankfüllung“ auf der Basis der aktuellen Strompreise bei etwa 12,30 Euro liegen.

Der internationale Berblinger-Flugwettbewerb der Stadt Ulm wurde erstmals 1986 anlässlich der 175. Wiederkehr des Flugversuchs von Alfred Ludwig Berblinger, dem Schneider von Ulm, ausgetragen. Prof. Voith-Nitschmann und sein Team gewannen den Preis bereits 1996 mit dem Solarflieger Icaré und 2006 mit dem Brennstoffzellenflugzeug Hydrogenius.

Weitere Informationen bei Prof. Rudolf Voit-Nitschmann, Institut für Flugzeugbau, Tel. 0711/685-62770, e-mail: rvn@ifb.uni-stuttgart.de
http://www.ifb.uni-stuttgart.de/index.php/forschung/flugzeugentwurf/hydrogenius/300

http://www.berblinger.ulm.de

Andrea Mayer-Grenu | idw
Weitere Informationen:
http://www.berblinger.ulm.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Förderungen Preise:

nachricht Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet
02.12.2016 | Universität zu Lübeck

nachricht Ohne erhöhtes Blutungsrisiko: Schlaganfall innovativ therapieren
02.12.2016 | Universität Duisburg-Essen

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Förderungen Preise >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie