TEIL C

Elektro- und SolarfluggerÄte

2019 (H)

Personentragende Fluggeräte (Fortsetzung)

Das Projekt Uber Elevate, das in der Jahresübersicht 2018 ausführlich beschrieben wurde, bekommt im Februar 2019 neuen Vorschub, als das Unternehmen seine Aufmerksamkeit auf das im Mai des Vorjahres von dem Ingenieur und Unternehmer Kaydon Stanzione in New Jersey gegründete Startup Jaunt Air Mobility LLC (Jaunt) richtet.

Es zeigt sich, daß die Jaunt ihr ganzes Geld bislang in die Entwicklung eines eVTOL gesteckt hat, weit weg von der öffentlichen Aufmerksamkeit, sowie in den im April erfolgten Erwerb eines weiteren Unternehmens, nämlich dem 1994 von dem Ingenieur Jay Carter Jr. gegründeten Luft- und Raumfahrtforschungs- und -entwicklungsunternehmen Carter Aviation Technologies. Carter war früher auch an der Konstruktion des Bell XV-15 Tiltrotors beteiligt und hatte 1976 die Firma Carter Wind Systems gegründet, die in den USA und weltweit Zweiblatt- Windturbinen installierte.

Seine Firma hat die ursprünglich von der NASA entwickelte Slowed-Rotor/Compound-Technologie (SR/C) weitergeführt, welche die Geschwindigkeit, Reichweite und Effizienz eines Flugzeugs mit der vertikalen Start- und Landefähigkeit eines Hubschraubers sowie der Sicherheit eines Rotors mit reduzierter Betriebsgeschwindigkeit und hohem Trägheitsmoment verbindet, der es dem Fluggerät auch ermöglicht, sichere Autorotationslandungen durchzuführen, anstatt sich auf einen Fallschirm für die Flugzeugzelle zu verlassen.

Die Carter Aviation Technologies demonstriert die Technik mit dem CarterCopter Technology Demonstrator (CCTD), dessen Erstflug im September 1998 stattfindet (und der im Juni 2005 bei einer Bruchlandung zerstört wird), und dem in zwei Exemplaren gebauten CarterCopter Personal Air Vehicle (PAV), das im Januar 2011 erstmals abhebt. Da beide Modelle mit Brennstoff betrieben wurden bzw. werden, wird hier nicht näher auf sie eingegangen.

Für Uber hatte die Firma jedoch bereits im Vorjahr ein vollelektrisches Lufttaxi für sechs Passagiere konzipiert, dessen Kerntechnologie nun von der Jaunt Air Mobility erweitert wird, um das besonders leise, elektrische VTOL Reduced Rotor Operating Speed Aircraft (ROSA) zu entwickeln, das vier Passagiere und einen Piloten befördern und eine Reisegeschwindigkeit von etwa 280 km/h erreichen soll.

Uber Elevate arbeitet bereits mit fünf namhaften Unternehmen zusammen, die alle elektrische oder hybridelektrische Starrflügelflugzeuge mit verteilten Antriebs- und Steuerungssystemen entwickeln: Bell, Boeing’s Aurora Flight Sciences, Embraer, Karem Aircraft Co. und Pipistrel. Im Juni wird die Jaunt Air Mobility der sechste Partner von Uber Air.

Im Juni unterzeichnet Jaunt eine Absichtserklärung mit der Firma Honeywell, um Avionik, Navigation, Flugsteuerung, ein elektrisches Antriebssystem und Konnektivitätslösungen für die von Jaunt geplanten eVTOL zu spezifizieren. Die technischen Anforderungen und die Programmbeschreibung sollen bis zum Herbst 2021 stehen, ebenso eine endgültige Vereinbarung zur Unterstützung des eVTOL-Demonstrationsprogramms von Jaunt.

Für Honeywell ist dies die bereits dritte Zusammenarbeit mit einem Lufttaxi-Unternehmen. Eine der anderen beiden besteht mit dem japanischen Automobilzulieferer Denso Corp., wie im Juni diesen Jahres berichtet wird. Hierbei arbeiten die beiden Unternehmen an der Erstellung von Konzepten und Technologiedemonstrationen für die Entwicklung und Konstruktion von hybriden und vollelektrischen Antriebssystemen zusammen.

Im Oktober kündigen Jaunt und die Triumph-Gruppe, ein großer Flugzeugkonstrukteur und Luftfahrt-Zulieferer, während der Jahrestagung der National Business Aviation Association (NBAA) in Las Vegas an, daß sie bei der Entwicklung, dem Bau und der Zertifizierung eines Demonstrators des ROSA-eVTOLs in Originalgröße zusammenarbeiten werden, der bis 2023 in der Luft sein sollte. Bei dieser Gelegenheit wird auch ein Modell des angedachten Fluggeräts gezeigt.

Eine weitere Absichtserklärung wird im Dezember bekanntgegeben. In deren Rahmen will Jaunt mit der renommierten Firma BAE Systems an der Entwicklung von elektrischen Energiemanagementsystemen zusammenarbeiten.

Parallel dazu kündigt Uber auf seinem dritten Uber Elevate Summit im Juni 2019 in Washington DC an, die Pläne für Dallas und Los Angeles nun auch auf die australische Stadt Melbourne ausweiten zu wollen. Diese wäre damit die erste Stadt außerhalb der USA für den künfrigen Flugdienst von Uber Air (aka Uber Elevate), dessen Testflüge für das nächste Jahr anstrebt sind. Die Regierung des australischen Bundesstaates Victoria unterstützt den Plan, den ersten internationalen Testflug hier durchzuführen.

Uber nutzt die jährliche Transportkonferenz auch, um das gemeinsam mit Safran ausgearbeitete Kabinenkonzept zu zeigen, das auf sechs maßstabsgetreuen Modellen mit mehreren Iterationen sowie auf Fahrgast-Erfahrungsstudien basiert. Damit sich die Entwicklungskosten, der Bau, Betrieb und die Wartung, einschließlich der Gehälter der Piloten, amortisieren, wird ein Preis von 700 $ pro Flugstunde angestrebt. Dies bis 2023 umzusetzen, wird branchenweit als große Herausforderung betrachtet.

Im November wird darüber berichtet, daß Uber Air im Bereich des unbemannten Flugverkehrsmanagements (Unmanned Aircraft Systems Traffic Management, UTM) mit der NASA zusammenarbeitet, wobei der Schwerpunkt auf der Implementierung eines sicheren und effizienten Mitflugnetzes für die städtische Luftfahrt liegt. Unter anderen führen die Forscher vom Ames Research Center der NASA zusammen mit dem Uber-Team unter dem Arbeitstitel X2 eine Reihe von 40-minütigen Simulationen durch, in denen Hunderte von eVTOL-Flügen nachgestellt und verschiedene Szenarien bewertet werden.

Auf der Elektronikmesse CES im Januar 2020 stellt Uber Elevate das verkleinerte Modell eines neuen fliegenden Taxis vor, das zusammen mit der koreanischen Hyundai Motor Group als Entwicklungs- und Produktionspartner konzipiert wurde. Das eVTOL-PAV namens S-A1 ist für vier Personen, eine Reisegeschwindigkeit von bis zu 290 km/h, eine Reiseflughöhe von etwa 300 – 600 m über Grund und Entfernungen von bis zu 100 km ausgelegt. Zum Aufladen werden nur 5 – 7 Minuten benötigt.

Das Fluggerät wird von acht Rotoren angetrieben, von denen vier Fünfblatt-Propeller, und vier weitere Zweiblatt-Propeller besitzen. Während die Zweiblatt-Propeller ausschließlich bei Start und Landung eingesetzt werden, unterstützen die Kipp-Rotoren mit fünf Blättern zunächst nur und übernehmen anschließend komplett den Vortrieb. Dabei falten sich die Zweiblatt-Propeller ein, um den aerodynamischen Widerstand zu reduzieren. Das Lufttaxi soll deutlich leiser als ein Hubschrauber fliegen und für Notsituationen ein Fallschirm-System zur sicheren Landung haben.

Das S-A1 ist das erste Ergebnis der im September neu geschaffenen Hyundai-Division Urban Air Mobility (UAM) unter der Leitung des NASA-Luftfahrt-Veteranen Jaiwon Shin, wobei anzumerken ist, daß Hyundai auch das Lufttaxis selbst als UAM bezeichnet. Es ist als Fünfsitzer konzipiert, wobei der vordere Sitz für den Piloten reserviert ist, obwohl später auch ein autonomer Taxibetrieb erfolgen soll.

Hyundai stellt neben dem Fluggerät selbst auch einen Landeplatz vor, der als UAM-PBV-Hub (o. S-Hub) dient. Von der Plattform aus hat man Zugang zu autonomen S-Link Straßenfahrzeugen, sogenannten Purpose Built Vehicles (PBVs), welche die Fluggäste zu ihrem endgültigen Bestimmungsort bringen.

Vom Erscheinungsbild den berühmten Straßenbahnen von San Francisco angelehnt, sind die PBVs als eine neue Variante von Taxis konzipiert, die gleichzeitig als Wohnraum, Restaurant oder Coffee-Shop fungieren können. Sie können in der Länge zwischen 4 und 6 m verstellt werden, sind autonom und können entweder einzeln oder im Konvoi betrieben werden.

Im April 2020 wird wieder über das ROSA Gyrodyne von Jaunt Air Mobility berichtet. Dabei ist zu erfahren, daß dieses eVTOL-Lufttaxi keine spezielle Zertifizierung erfordert. Was ein entschiedener Vorteil gegenüber anderen Konzepten ist, da die Kosten für einen kompletten Zertifizierungsprozeß extrem hoch sind. Im Fall des ROSA wird die Zertifizierung nach den bestehenden FAA-Vorschriften für Drehflügler (Part 29) bis 2023 erwartet, gefolgt von der Produktion und der Vermarktung des Dienstes um 2025.

Bislang unbekannt ist, welche Reichweite der batterieelektrische Antriebsstrang von Jaunt erwarten läßt, und welche Form von Aufladung geplant ist. Über Testflüge des eVTOL ist bislang nichts bekannt.

Im August folgt die Meldung, daß Hyundai eine Partnerschaft dem dem ebenfalls aus Südkorea stammenden Unternehmen Urban-Air Port Ltd. (UAP) eingegangen ist. Noch in diesem Jahr soll im englischen Coventry der weltweit erste, Air-One genannte Mini-Stadtflughafen als Modellprojekt realisiert werden. Das Konzept sieht einen modularen Aufbau vor, der eine Verlegungen des Standorts innerhalb weniger Tage ermöglichen soll.

Neben seiner Rolle als Lande- und Startplatz für Frachtdrohnen und Lufttaxis soll der UFO-förmige Stadt-Flughafen auch als Drehscheibe für andere nachhaltige Verkehrsmittel wie Elektrobusse, -autos, -roller oder -räder dienen, wie man auf der Montage von ampnet sehen kann. Außerdem sollen von den Partnern gemeinsam entwickelte, elektrisch betriebene Senkrechtstarter-Flugzeuge bis 2028 marktreif werden.

Der nächsten Meldung vom September zufolge kooperiert die Hyundai Motor Company nun mit der Hyundai Engineering & Construction Co., der KT Corp. und der Incheon International Airport Corp. (IIAC), um die Entwicklung der urbanen Luftmobilität zu beschleunigen und gemeinsame Testflüge durchzuführen. Im Rahmen der neu unterzeichneten Absichtserklärung wollen die vier Parteien auf die Kommerzialisierung von UAM bis 2028 hinarbeiten.

Im Februar 2021 folgen Berichte, daß der im letzten Jahr angekündigte „erste eVTOL-Flughafen der Welt“ in Coventry nun in diesem Jahr gebaut und eröffnet werden soll, nachdem er im Januar als Gewinner der Future Flight Challenge der britischen Regierung ausgewählt worden war, was mit einem Betrag von 1,2 Mio. Pfund verbunden ist.

Die fragliche Infrastruktur mit einer einziehbaren Landeplattform mit einen Durchmesser von 40 m wird von UAP auf einem schmalen Stück Land direkt über der Autobahn A444 in der Nähe der Ricoh Arena und der U-Bahn-Station Coventry Arena errichtet. Sie wird als ein ‚Pop-up‘-Stück modularer Architektur beschrieben, das je nach Bedarf angehoben und verschoben werden kann. Tatsächlich beginnt der Bau des Air One erst Anfang Februar 2022, kann aber schon Ende April abgeschlossen und offiziell eröffnet werden. Er ist eine Blaupause für mehr als 200 Standorte, die UAP in den nächsten fünf Jahren weltweit plant.

Im November 2021 benennt Hyundai seine Abteilung für urbane Luftmobilität in Supernal um. Das Unternehmen hat Büros in Washington, D.C., sowie in Fremont und in Irvine in Kalifornien, was später zu seinem neuen Hauptsitz wird. Det Beginn der Serienproduktion des nun Supernal S-A1 genannten eVTOL-Passagierflugzeugs ist für das Jahr 2028 geplant.

Im Januar 2022 schließen Supernal, das National Renewable Energy Laboratory (NREL) und die Stadt Los Angeles eine Partnerschaft, um die Pläne für ein erstes öffentliches eVTOL-Netz zu untersuchen. Dabei wird sich das neue Projekt auf die Machbarkeit, die Möglichkeiten und die Herausforderungen des Baus von Vertiports konzentrieren. Im März folgt eine ähnliche Vereinbarung mit der Stadt Miami, um einen Fahrplan für die Integration von eVTOL-Flugzeugen in das bestehende Verkehrsnetz zu erstellen.

Ebenfalls im Januar investiert Supernal in die UAP, um den Plan zu unterstützen, in den nächsten fünf Jahren 200 Vertiports auf der ganzen Welt zu errichten.

Auf der Farnborough International Airshow 2022 im Juli stellt Supernal sein erstes eVTOL-Kabinenkonzept vor. Außerdem wird eine Partnerschaft mit der Firma Electric Power Systems Ltd. (EP Systems) bekanntgegeben, die die Entwicklung und Produktion von sicheren, leichteren und zertifizierbaren eVTOL-Batterien beschleunigen soll. Im Oktober folgt eine Vereinbarung mit der Firma BAE Systems, um gemeinsam den Flugsteuerungscomputer für das eVTOL zu entwerfen und zu entwickeln.

Im Januar 2019 macht ein „persönlicher elektrisch fliegender Sportwagen“ seinen ersten erfolgreichen bemannten Flug.

Die Konstruktion hat einen Aluminium-Rahmen, wiegt mitsamt seinen 32 Batterien 75,7 kg und wird von acht 18 PS Elektromotoren in H-Konfiguration angetrieben, wobei jeweils vier Batterien einen Motor speisen. Damit werden eine Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h sowie eine Flugzeit von 15 Minuten erreicht, wobei der Passagier ein Gewicht von bis zu 100 kg haben darf.

Der Jetson Speeder Prototyp der 2017 von Peter Ternstrom und Tomasz Patan gegründeten - anfangs polnischen und später schwedischen – Luft- und Raumfahrtfirma Jetson aero (o. Jetson AB) ist ein einsitziger, rein elektrisch fliegender ‚Go-Kart‘ mit vier Paar Propellern.

Anderen Informationen zufolge fand der erste Testflug bereits Ende 2017 bzw. im Januar 2018 statt und wurde per Fernsteuerung mit einem Ballast von 80 kg durchgeführt, während der erste bemannte Flug einen Monat später absolviert wurde, wobei die Testflüge zunächst in der Toskana, Italien, und später in Poznan, Polen, durchgeführt wurden. Inzwischen arbeitet Jetson Aero an einem Vorserienprototypen, bei dem der Aluminium-Rahmen durch eine Kohlefaser-Monocoqueschale ersetzt wird, d.h. das Fahrgestell ist ein integraler Bestandteil der Karosserie.

Das Start-Up Jetson Aero kommt im Oktober 2021 wieder verstärkt in die Presse, als es offiziell die verbrauchergerechte Version des eVTOL vorstellt, den Jetson ONE, der äußerlich sehr dem BlackFly der US-Firma Opener Inc. ähnelt, welcher in der Jahresübersicht 2018 vorgestellt wurde.

Das Ein-Personen-Fahrzeug besteht aus einem Vollaluminium-Fahrgestell, in dem eine Lithium-Ionen-Batterie mit einer maximalen Leistung von 88 kW untergebracht ist, welche die acht leistungsstarken Elektromotoren der vier Doppelpropeller an vier Auslegern versorgt.

Die 2,8 m langen, 2,4 m breiten und 1,0 m hohen Fluggeräte erreichen eine Flugzeit von 15 – 20 Minuten (bei einem Pilotengewicht von 85 kg) und können mit einer durch den Computer begrenzten Höchstgeschwindigkeit von 102 km/h fliegen. Steuern läßt sich das Flugobjekt mit einem Joystick, zwei Pedalen und einem Schubregler. Mit einem Leergewicht von 86 kg inkl. Batterien ist es bei Nichtgebrauch auf eine Breite von 90 cm zusammenklappbar.

In diesem Zusammenhang ist auch zu erfahren, daß die gesamte Produktionsmenge von zwölf Exemplaren für 2022 bereits ausverkauft sei, zu einem Preis von jeweils 92.000 $, die Firma aber schon Bestellungen für fünf weitere im Jahr 2023 entgegennimmt, für eine Anzahlung von 22.000 $. Die Produktion der Jetson ONE-Fahrzeuge soll im nächsten Sommer beginnen, die Auslieferungen im Herbst erfolgen, und zwar als Bausatz, der halb vormontiert ist.

Iim Februar 2022 wird ein Video veröffentlicht, auf dem der Jetson ONE im Flug über über Wasser und Land fliegt. Es ist auch ganz kurz zu sehen, wie das Fluggerät abhebt, um zu zeigen, wie einfach der Prozeß ist.

Das offizielle ONE-Einführungsvideo erscheint im August 2022, und im September erhält Jetson eine Investition von über 8 Mio. $ und hofft, im kommenden Monat weitere 10 Mio. $ zu erhalten. Die Hauptinvestoren in der erwarteten Seed-Runde sind die globalen Tech-Ikonen Luca Spada, Nik Robinson und Rikard Steiber. Mit den Geldern sollen Forschung und Entwicklung, Personalbeschaffung und Massenproduktion finanziert und im Jahr 2023 der Betrieb in den USA aufgenommen werden.

Im September wird der Firma von Volvo ein hochmoderner Crashtest-Dummy geschenkt, der zu Ehren von Nils Bohlin – dem ersten leitenden Sicherheitsingenieur von Volvo und Erfinder des Dreipunkt-Sicherheitsgurts im Jahr 1959 – Nils genannt wird. Diese Innovation wurde später der gesamten Automobilindustrie kostenlos angeboten. Testflüge mit Nils am Steuer sollen nun dabei helfen, ein eVTOL mit robusten Sicherheitsmerkmalen zu entwickeln.

Ebenfalls im September stellt die Jetson ihre neue Forschungs-, Entwicklungs- und Produktionsstätte in Arezzo in der Toskana vor, wo Gäste ab April 2023 Testflüge mit dem Jetson ONE durchführen können. Zudem kann sich die Firma eine Investition von über 8 Mio. $ sichern, wobei die Hauptinvestoren der auf 10 Mio. $ veranschlagten Seed-Finanzierungsrunde die Tech-Ikonen Luca Spada, Nik Robinson und Rikard Steiber sind.

Auf der Consumer Electronics Show (CES) im Januar 2019 zeigt die erst im März des Vorjahres von dem Ehepaar Maki und Guy Kaplinsky gegründete Firma New Future Transportation Inc. (NTF) das Design eines eVTOL, das in Israel und Kalifornien entwickelt wird und anfangs um die 200.000 $ kosten soll, wobei langfristig ein Preis von 50.000 $ angestrebt wird.

Das Fluggerät ist als PKW einsetzbar und soll jederzeit senkrecht starten, landen und im Luftraum von einem Autopilot gesteuert werden können. Das noch unbenannte, rein elektrisch angetriebene Gerät soll als Flugzeug Entfernungen von 500 km und als Fahrzeug 100 km durchmessen können.

Um das Projekt möglichst schnell umzusetzen, will die auch als israelisches Unternehmen bezeichnete NFT keine eigene Produktion aufbauen, sondern auf spezielle Dienstleister zurückgreifen, welche über die benötigte Fertigungsinfrastruktur verfügen. Dies gilt offensichtlich auch schon für den Prototypenbau, über den ansonsten nichts bekannt gegeben wird. Auch Fotos gibt es nicht zu sehen. Wie bei so vielen anderen israelischen Firmen scheint auch hier die Angst vor Betriebsspionage alle andere Überlegungen zu überdecken.

Die in Mountain View beheimatete NFT hofft, ein großes (nicht ganz maßstabsgetreues) unbemanntes Demonstrator-Fahrzeug im ersten Quartal 2020 zu fliegen und bis 2024 die Zulassung der US Federal Aviation Administration (FAA) zu erhalten.

Das erste physikalische Modell des NFT eVTOL mit dem Maßen  1,5 x 2,5 m wird dann im Juni 2019 auf der EcoMotion in Tel Aviv enthüllt. Das nun ASKA genannte Fluggerät wird von 14 elektrischen Mantelpropellern angetrieben, die kaum Platz für etwas anderes bieten. Anderen Quellen zufolge verfügt das ASKA über sieben eingebettete Propeller vorne und drei weitere hinten für den Vertikalschub; diese werden durch Kipppropellern an den Spitzen der ausklappbaren Flügel und am Heck des Fahrzeugs ergänzt, die sich vom Auftrieb zum Reiseschub drehen.

ASKA bedeutet auf Japanisch übrigens ‚fliegender Vogel‘. Den aktuellen Informationen nach  bietet das Fluggerät Platz für bis zu drei Personen. In seiner Straßenkonfiguration ist es etwa 6 m lang, mit auf den Rücken gefalteten Flügeln. Werden diese zum Fliegen aufhaltet, hat er eine Flügelspannweite von etwa 12 m. Die NFT sagt, daß das Ziel ein zu 100 % elektrisches Antriebssystem ist, obwohl das erste ASKA-Modell über ein Hybridsystem verfügen wird, das mit der aktuellen Batterietechnologie arbeitet und trotzdem die angestrebten Werte erreicht. Daneben ist für die nächste Generation ein wasserstoffbasiertes Antriebssystem in der Entwicklung.

Die nächsten Schritte des Unternehmens sind im Jahr 2020 der Entwurf eines hybrid-elektrischen ASKA Design 2.0, das sich drastisch von den Vorgängern unterscheidet und von dem Mitte April im Zuge der Eröffnung des „weltweit ersten Flugauto-Showroom“ in Los Altos ein maßstabsgetreuer Prototyp vorgestellt wird. Außerdem unterzeichnet die NFT eine fünfjährige Vereinbarung mit der NASA, um an deren nationaler Advanced Air Mobility (AAM) Kampagne teilzunehmen.

Im Laufe des Jahres 2021 erfolgt die Freigabe des ASKA Design 3.0, von dem ein 4-sitziges Modell in Originalgröße gezeigt wird, das als verkleinerter Produktionsentwurf auch schon Flugtests unterzogen worden ist.

In seinem Cockpit finden vier Personen Platz, und die Tragflächen lassen sich während der Straßenfahrt einklappen. Um sich in die Luft zu erheben, klappen die Flügel seitlich aus, so dass sechs Propeller zum Vorschein kommen, die sich sechseckig anordnen. Über Geschmack soll man ja nicht streiten – aber der Entwurf sieht in zusammengeklapptem Zustand nicht wie etwas aus, mit dem man tatsächlich auf der Straßen fahren möchte.

Das Fahrzeug, das von der FAA und EASA als eVTOL mit Straßenzulassung zertifiziert worden sein soll, erreicht im Flugmodus Geschwindigkeiten von bis zu 240 km/h und hat mit voller Ladung der Lithium-Ionen-Batterien und den nicht näher beschriebenen Motoren, die als Range Extender fungieren, eine Reichweite von 400 km.

Um einen kontinuierlichen Flug und eine sichere Landung im Falle eines Notfalls zu gewährleisten, verfügt jeder Rotor über eine unabhängige Akku-Stromquelle und einen eienen Range Extender. Dazu gibt es zu Sicherheit noch einen ballistischen Fallschirm. Genauere technische Details oder Informationen über die Ergebnisse der Modell-Versuchsflüge hält das Unternehmen bislang zurück.

Berichten vom April 2021 zufolge können Interessenten schon jetzt für 5.000 $ ein Exemplar des ASKA vorbestellen, wobei der Endpreis inzwischen mit 789.000 $ angegeben wird. Werbung dafür wird ebenso auf der EAA AirVenture show in Oshkosh wie auch auf der CES 2022 in Los Angeles gemacht, wo die Besucher in ein Konzeptmodell des Cockpits einsteigen können.

Die Flugerprobung in vollem Umfang soll im Jahr 2022 beginnen, gefolgt von der Entwicklung und Zertifizierung eines Serienflugzeugs bis 2025, um im Jahr darauf auf den Markt zu kommen, doch bislang ist noch nichts über entsprechende Umsetzungsschritte bekannt. Die Firma scheint sich noch immer im Finanzierungsprozeß zu befinden und nach Partnern zu suchen.

Das Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) kündigt im Februar 2019 ein Förderprogramm in Höhe von 15 Mio. € in den nächsten vier Jahren für die Entwicklung und Erprobung von Drohnen und Flugtaxis an, dessen Ziel ist, innovative Luftfahrtkonzepte und -anwendungen in Deutschland voranzubringen und zu unterstützen. In den kommenden Monaten soll hierfür ein ‚Gesamtkonzept für saubere, sichere und effiziente unbemannte Luftfahrt‘ formuliert werden.

Zusätzlich unterstützt das BMVI in diesem Jahr sogenannre Schnelläufer-Projekte mit jeweils bis zu 500.000 € sowie Studien mit jeweils bis zu 100.000 €.

Die Managementberatung Porsche Consulting, die Modellberechnungen für den Lufttaxi-Verkehr in vielen deutschen Metropolregionen aufgestellt hat, teilt in diesem Zusammenhang mit, daß Hamburg eine der fünf Testregionen für die kleinen, leisen Senkrechtstarter mit Elektroantrieb werden soll. Der Studie ‚The Future of Vertical Mobility‘ zufolge würde ein Lufttaxi-Transfer vom Hamburger Flughafen in die Innenstadt drei Minuten dauern und 35 € kosten. Der Hamburger Senat hält sich allerdings noch bedeckt.

Ende Februar stellen die Fachblogs ein australisches, von Stephen Fries gegründetes Startup namens Macchina Volantis vor, das ein straßentaugliches, gleichnamiges eVTOL-Flugauto mit großer Kabine und Platz für fünf Sitze sowie mit einer Tragfähigkeit, die jedem Passagier etwa 25 kg Gepäck erlaubt, plant.

Das grundlegende Design sieht ein geschlossenes Trike mit zwei Rädern hinten und einem angetriebenen, lenkbaren Rad (oder Doppelrad) vorne vor, welches das Fahrzeug mit einer bescheidenen Leistung von 70 kW auf der Straße in Bewegung setzt. Hierbei wird die Höchstgeschwindigkeit auf 100 km/h begrenzt. Im Straßenmodus ist das Fluggerät kompakt genug, um bequem in eine Garage oder auf einen Einzelwagenparkplatz zu passen.

Wenn es Zeit zum Abheben ist, schieben sich die oberen Flügel aus ihrem Gehäuse heraus, und die unteren, hinteren Flügel klappen nach unten. An jeder Ecke befinden sich Mantelgebläse, in denen jeweils zwei Elektromotoren mit 60 kW Leistung und gegenläufigen Propellern untergebracht sind. Außerdem gleiten die Abdeckungen der unteren Flügel nach hinten und legen zwei zusätzliche Sätze von Mantelgebläsen frei, so daß insgesamt zwölf Motoren zur Verfügung stehen, um die Vertikalstarts und -landungen der 1.650 kg schweren Flugzeugzelle zu bewältigen, wobei zur Redundanz jeder Motor ein eigenes Akkupack erhält.

Sobald sich die Macchina Volantis in der Luft vorwärts bewegt, beginnen sich die Mantelgebläse nach vorne zu neigen, und ab einer Fluggeschwindigkeit von 120 km/h klappen auch die Flügelgebläse hinter ihren Abdeckungen weg, womit die Maschine zu einem hocheffizienten Flügelflugzeug wird.

Seine Reisegeschwindigkeit von 278 km/h und die Reichweite von über 1.600 km soll das Flugzeug mit einem 100-Liter-Dieselkraftstofftank erreichen, der einen Generator zur antreibt. Der Detailentwurf soll in Kürze beginnen, und die Fertigstellung des Prototyps bis Ende 2019 erfolgen. Tatsächlich gibt es bislang aber nur verschiedene Grafiken, von einer Umsetzung ist nichts bekannt.

Im März 2019 verkündet die kanadische Fluglinie Harbour Air, deren Hauptquartier in Richmond, British Columbia, liegt und die bereits Nordamerikas größte und die weltweit zweitgrößte Wasserfluggesellschaft ist, daß sie nun auch noch die erste ‚vollelektrische Verkehrsfluggesellschaft der Welt‘ werden will.

Möglich ist dies, weil die Airline auf ein besonderes Geschäftsmodell setzt: Sie bietet täglich Linienflüge zwischen Seattle, Vancouver und verschiedenen anderen Städten an der Küste von Britisch-Kolumbien sowie Vancouver Island an, wobei alle Flüge 30 Minuten oder weniger dauern. Start und Landung finden in der Regel auf dem Wasser statt. Dabei werden pro Jahr 30.000 Flugbewegungen durchgeführt und 500.000 Passagiere transportiert.

Der besondere Vorteil für die 1982 gegründete Harbour Air besteht darin, daß ihre durchschnittliche kommerzielle Flugreichweite nur 110 km beträgt. Auf solch kurzen Strecken und bei kleinen Flugzeugen können Elektromotoren bereits heute für den nötigen Antrieb sorgen.

Die Firma will daher zunächst eine 1957 gebaute de Havilland DHC-2 Beaver umrüsten, die sechs Passagiere tragen kann. Statt dem konventionellen Motor von Pratt & Whitney wird ein 560 kW/750 PS magni500-Elektromotor der Partnerfirma magniX eingebaut, der von einem rund 100 kg schweren Lithium-Ionen-Akkupack versorgt wird, das ebenfalls von magniX stammt (s.u.). Die Reichweite beträgt zwar nur 160 km, was für Kurztrips um Vancouver herum aber ausreicht. Die Testflüge sollen Ende des Jahres beginnen.

Anschließend ist geplant, innerhalb von ein bis zwei Jahren auch die anderen 10 (o. 14) Exemplare des Wasserflugzeugs umzurüsten. Erweisen sich die umgebauten E-Flieger im Linienverkehr als zuverlässig, soll der Rest der Flotte von insgesamt 34 (o. 40) einmotorigen Flugzeugen umgerüstet werden, bei denen es sich um die Modelle de Havilland Otter, Twin Otter sowie um eine Cessna Caravan handelt. Mit neuen Akkutechnologien soll die Reichweite zudem auf 800 – 900 km angehoben werden.

Langfristig könnte das Angebot der Airline außerdem durch ebenfalls elektrische Flugtaxis für kurze Strecken ergänzt werden.

Mitte Dezember 2019 erfolgt dann der Jungfernflug der umgebauten DHC-2  (Kennzeichen C-FJOS), die nun den Namen ePlane 1 trägt, mit Firmengründer Greg McDougall am Steuer. Der etwa zehn Minuten lange Flug (andere Quellen: 15 Minuten) wird mit Lithium-Ionen-Batterien mit relativ geringer Energiedichte und einer Reichweite von 100 km durchgeführt, die etwa eine Tonne wiegen, und stellt damit eher einen Machbarkeitsnachweis dar. Im Moment verfügt die DCH-2 über genügend Energie für einen 30-minütigen Flug, einschließlich einer obligatorischen 30-Minuten-Reserve. Dies dürfte mit einem Akkupaket der nächsten Generation mit höherer Energiedichte leicht auf das Doppelte anwachsen.

Im Mai 2021 kündigt die Harbour Air eine Partnerschaft mit den Firmen magniX (s.u.) und H55 an, um mit dem eBeaver das nach eigenen Angaben „weltweit erste zertifizierte vollelektrische Verkehrsflugzeug“ herzustellen. Die H55, ein Experte für luftfahrtzertifizierte modulare Batteriespeicher und Batteriemanagementsysteme, wird ihre Batterietechnologie einbringen, um sowohl das Verhältnis von Gewicht zu Balance als auch die Flugdauer des eBeaver zu verbessern, da die Batteriemodule der Firma eine der höchsten Energiedichten auf dem Markt haben. Die Umstellung der Harbour Air-Flotte auf vollelektrische Flugzeuge soll 2022 beginnen.

Tatsächlich wird der erste Punkt-zu-Punkt-Testflug mit dem umgerüsteten Wasserflugzeug erst im August 2022 absolviert, als die Maschine vom Fraser River Terminal aus startet und 24 Minuten später in Patricia Bay auf Vancouver Island landet. Die Strecke von 72 km wird rein elektrisch zurückgelegt.

Der von Ante ‚Tony‘ Guina in Australien im Jahr 2009 gegründete Motorenhersteller magniX, der Standorte an der australischen Gold Coast sowie in Redmond (später: Seattle) im US-Bundesstaat Washington hat, ist uns bereits 2017 im Zusammenhang mit dem Elektroflugzeug Alice begegnet. Neben dem o.g. Projekt der Harbour Air arbeitet die Firma auch mit anderen Partnern zusammen an Flugzeug-Umrüstungen.

Guina, ein in Kroatien geborener Wissenschaftler, begann Mitte der 1990er Jahre mit der Erforschung magnetischer und elektromagnetischer Felder und gründete später in Australien die Firma Guina Research & Development, die sich ab 2004 auf die sich rasch entwickelnden Bereiche Supraleitung und supraleitende Materialien konzentrierte. Im Jahr 2009 übernimmt das Energieversorgungsunternehmen Heron Energy mit Sitz in Singapur die Mehrheit der Firma. Dieses ist Teil der Investmentgesellschaft Clermont Group, die sich im Besitz des Unternehmers Richard F. Chandler befindet.

Anfang 2010 erfindet Guina seinen ersten elektromagnetischen Turbinenmotor (das Alpha-Tron). Seine seitdem konstruierten Turbinenmotoren und -generatoren der Super-Tron-Reihe sollen die fortschrittlichsten und leistungsstärksten elektromagnetischen Turbinen der Welt sein, was ihr Verhältnis von Leistung zu Gewicht betrifft. Zu den weiteren Erfindungen gehören elektromagnetische Stromrichter/Getriebe, Generatoren mit Direktantrieb für Windturbinen und eine Flüssigmetallbürsten-Technologie für homopolare Maschinen.

Ende 2014 veräußert Guina seinen Aktienanteil und verläßt das Unternehmen, das anschließend in magniX Technologies Pty Ltd. umbenannt wird und die Arbeiten an den bisher entwickelten Technologien fortsetzt. Guina wiederum gründet Ende 2016 die Firma Guina Energy Research (ab April 2019: Guina ePropulsion), um seine Forschung im Bereich elektromagnetische Felder, Motoren und Generatoren weiterzuführen.

Die magniX kündigt im März 2017 an, daß sie in wenigen Wochen ihren für Flugzeuge konstruierten 250 kW/350 PS Elektro-Prototypenmotor testen wird, der 50 kg schwer ist und in Zusammenarbeit mit der University of Queensland und dem Luftfahrtunternehmen Ferra entwickelt wurde. Das Unternehmen plant die Erprobung des magni250 in Leichtflugzeugen mit 6 – 20 Sitzen im Jahr 2020. Dem soll sich die Entwicklung eines größeren supraleitenden Motors anschließen, der in zehn Jahren in Passagierflugzeugen eingesetzt werden soll.

Tatsächlich dauert es dann aber bis zum September 2018, bis magniX den 250 kW Elektromotor mit einem Propeller auf einem ‚iron bird‘ Cessna-Prüfstand erfolgreich testen kann. Der Motor soll nun auf 560 kW/750 PS hochskaliert werden, um im nächsten Herbst in einer Cessna 208B Grand Caravan getestet zu werden, einem Flugzeug, das als ‚Arbeitspferd‘ von Frachtlieferfirmen wie FedEx gilt und auch im Kurzstrecken-Passagierverkehr mit Platz für bis zu zehn Personen weit verbreitet ist.

Der 560 kW MagniX-Motor soll ungefähr genauso viel kosten wie die Pratt & Whitney PT6-Motoren, die er ersetzen wird, während sich die Betriebskosten des elektrifizierten Flugzeugs gleichzeitig um 40 – 60 % verringern. Mit der vorhandenen Lithium-Ionen-Batterietechnologie ist der Motor in der Lage, eine beladene Caravan bis zu 170 km weit fliegen zu lassen, was für viele Lieferrouten lang genug ist.

Im Juni 2019 wird bekannt, daß sich die magniX mit der in Seattle ansässigen Firma AeroTec zusammengetan hat, die Luftfahrtprojekte und -produkte testet, entwickelt und zertifiziert, um den inzwischen fertig entwickelten 750 PS starken und 135 kg schweren magni500 auf der einmotorigen Cessna Caravan zu testen. Die beiden Unternehmen arbeiten zusammen, um das System zertifizieren zu lassen und bis Ende des Jahres mit den Flugtests beginnen zu können.

Die magniX hatte bereits im Frühjahr dieses Jahres mit der Produktion des „derzeit weltweit größten vollelektrischen Flugzeugmotors“ begonnen, während die AeroTEC damit beschäftigt war, das Flugzeuge im Vorgriff auf das neue System zu modifizieren. Im Oktober veröffentlicht die magniX ein Video, das einen Bodentest des magni500 zeigt, als letzten Schritt vor dem Einbau des Systems in ein Flugzeug der Harbour Air (s.o.).

Im Dezember 2019 fliegt die magniX gemeinsam mit der Harbour Air zudem das „weltweit erste rein elektrische Verkehrsflugzeug“, eine mit einem 560 kW starken magni500 Elektromotor umgerüstete DHC-2 de Havilland Beaver für sechs Personen, die den Namen eBeaver erhalten hat.

Im Mai 2020 hebt die umgerüstete Cessna, die als das „größte vollelektrische kommerzielle Verkehrsflugzeug weltweit“ bezeichnet wird, zu ihrem Jungfernflug ab. Auch diesen Umbau hat magniX gemeinsam mit der Firma AeroTEC durchgeführt. An Bord des nun eCaravan genannten Flugzeugs, das vom AeroTEC-Flugtestzentrum auf dem Grant County International Airport (KMWH) in Moses Lake startet, befindet sich ein magni500-Antriebssystem.

Das Flugzeug bietet Platz für bis zu neun Passagiere und soll eine Reisegeschwindigkeit von 183 km/h erreichen. Der 30-minütige Flug, der live gestreamt und von Menschen weltweit verfolgt wird, ist nach der Flugerprobung der DHC-2 Beaver von Harbour Air im Dezember des vergangenen Jahres der zweite Erfolg für die magniX und ihre Partner.

Im September folgen Meldungen, denen zufolge die magniX nun auch mit der gerade neu gegründeten Firma Universal Hydrogen des ukrainisch-amerikanischen Luft- und Raumfahrttechnikers Paul Eremenko zusammenarbeitet, die im Bereich der Umwandlungssysteme für Wasserstoff-Brennstoffzellen in der Luftfahrt aktiv werden will. Mitgründer der Firma mit Sitz in Los Angeles sind der Luftfahrtprofessor J.-P. Clarke und der Unternehmensanwalt Jon Gordon. Die Firma hat sich selbst mit etwa 3 Mio. $ finanziert und weitere 2 Mio. $ von ungenannten Partnern erhalten.

Eremenko selbst hat bereits reichlich Erfahrungen in relevanten Bereichen, da er schon bei Google gearbeitet hat, davor bei Motorola als stellvertretender Vorsitzender für fortgeschrittene Technologie wirkte, später als Direktor des Tactical Technology Office der DARPA fungierte und von Juli 2016 bis Ende 2017 technischer Direktor der Airbus Group und anschließend bis September 2019   leitender Vizepräsident und Leiter der Technologieabteilung von United Technologies (jetzt: Raytheon) war. Außerdem ist er ein ausgebildeter Pilot.

Den aktuellen Informationen zufolge haben die beiden Partner ein Projekt zur Entwicklung eines nachrüstbaren Wasserstoff-Antriebsstrangs für bestehende Verkehrsflugzeuge gestartet, der anschließend mit einer DHC8-Q300 (o. Dash-8) von De Havilland Canada getestet werden soll – womit diese das größte wasserstoffbetriebene Verkehrsflugzeug der Welt sein würde. Dritter im Team ist die Firma Plug Power aus aus den USA, welche die Brennstoffzellen liefert.

Denn im Gegensatz zu Airbus und anderen Unternehmen, welche die Verbrennung von Wasserstoff in modifizierten Gasturbinen planen, entwickelt Universal Hydrogen einen vollständig elektrischen Wasserstoff/Brennstoffzellen-Antriebsstrang mit zwei magniX-Elektromotoren mit einer Leistung von 2 MW zum Antrieb der beiden Turboprops des Flugzeugs. Dies ist etwas mehr als die Leistung von 1.860 kW der beiden Pratt & Whitney Turboprop-Motoren des Standardflugzeugs.

Dessen Kapazität wird von 56 auf 40 Sitze reduziert, da die letzten Sitzreihen durch große Wasserstoffmodule ersetzt werden sollen. Die Reichweite mit gasförmigem Wasserstoff wird etwa 740 km plus Reserve betragen, aber sobald ein Flüssigwasserstoffsystem eingeführt werden kann, dürfte diese Zahl auf über 1.000 km steigen. Und da Universal Hydrogen den Wasserstofftreibstoff als ‚Trockenfracht‘ behandelt, die in 2 m langen Treibstoff-Patronen mit einer Breite von 0,9 m ein- und ausgeladen wird, kann die Betankung mit normaler Frachtladeausrüstung und sogar mit Gabelstaplern erfolgen.

Die Firma ist davon überzeugt, daß das Projekt bereits 2024 in den kommerziellen Betrieb gehen kann, da sich Nachrüst-Kits deutlich schneller zertifizieren lassen als komplett neu entwickelte Flugzeuge. Anschließend eröffnet sich ein großer Markt, da es weltweit etwa 2.200 kompatible Dash-8-Flugzeuge gibt, die nachgerüstet werden könnten. Auch Eurowings und die Lufthansa-Tochter Austrian Airlines haben mehrere Dutzend der Maschinen in ihrer Flotte. Allerdings schätzt Eremenko, daß seine Firma insgesamt etwa 300 Mio. $ aufbringen muß, um ihr Ziel zu erreichen.

Im Dezember berichtet die Fachpresse, daß die magniX nun auch eine Partnerschaft mit der Sydney Seaplanes, dem führenden Betreiber von Wasserflugzeugen in Australien, und der Firma DANTE Aeronautical eingegangen ist, einem Entwickler und Integrator von elektrischen und hybriden neuen Luftfahrtkonzepten in Australien und Spanien. Diese Konstellation will auf die sogenannte ergänzende Musterzulassung (Supplemental Type Certificate, STC) der australischen Civil Aviation Safety Authority (CASA) für die elektrische Cessna Caravan hinarbeiten, was bis Ende des ersten Quartals 2023 abgeschlossen sein soll.

Die erwähnte DANTE Aeronautical wiederum arbeitet bereits seit letztem Jahr zusammen mit der noch jungen spanischen Billigairline Volotea an der Entwicklung eines Hybrid-Flugzeugs für 19 Passagiere und mit einer Reichweite von 740 km (andere Quellen: 900 km). Das mit einem Entenflügel ausgestattete Flugzeug namens DAX-19 soll ein kleines V-Leitwerk erhalten, während über den ganzen Flügel verteilte elektrische Antriebe vorgesehen sind.

In dieses Projekt miteinbezogen sind auch Institutionen wie das Instituto de Empresa in Spanien, das französische Technologieberatungsunternehmen Altran sowie die University of Adelaide und die University of Sydney in Australien, wo im Februar 2020 Windkanalversuche mit einem kleinen  Modell der DAX-19 stattfinden.

Im weiteren Verlauf wird im September 2021 gemeldet, daß die NASA die Firmen MagniX und GE Aviation ausgewählt habe, um ihre Electric Powertrain Flight Demonstration (EPFD) zu unterstützen, bei der es um die Entwicklung von elektrischen Flugzeugantrieben in der Megawatt-Klasse geht. Das EPFD-Projekt ist Teil des Integrated Aviation Systems Program (IASP) der NASA, das flugorientierte Forschung und Technologieentwicklung auf Systemebene durchführt, um fortschrittliche Luftfahrttechnologien zu reifen und in zukünftige Luftfahrzeuge zu überführen.

Mit dem Projekt will die NASA Elektroantrieb-Technologien entwickeln, die bis spätestens 2035 in US-Passagierflugzeugen für Kurzstrecken- und Regionalflugverkehr verwendet werden könnten. Der Gesamtwert der nun erteilten Aufträge beläuft sich auf 253,4 Mio. $, von denen die MagniX einen Anteil von 74,3 Mio. $ erhält, und die Arbeiten werden in den nächsten fünf Jahren durchgeführt, wobei mindestens zwei Flugdemonstrationen eingeplant sind.

Im Kontext des Motorenherstellers magniX ist noch zu erwähnen, daß die von Jason Sylvestre, Max Liben und Eric Maciolek in diesem Juli neu gegründete Firma H3X aus Minneapolis im November 2020 bekanntgibt, daß sie einen zum Patent angemeldeten, integrierten Elektromotor entwickelt hat, der die gleiche Dauerleistung wie einige der besten Motoren auf dem Markt bei einem Drittel oder weniger des Gesamtgewichts liefern kann.

Die erste Version des HPDM-250 genannten Motors wird 15 kg wiegen und eine Dauerleistung von 200 kW erbringen, bei einer Spitzenleistung von 250 kW. Sie erreicht damit die außergewöhnliche Leistungsdichte von 13,3 kW/kg. Im Vergleich dazu sind es beim o.e. Magnix Magni500 nur 4,2 kW/kg. Hinzu kommt, daß letzterer keinen eingebauten Wechselrichter hat, so daß ein zusätzliches Gewicht von 12 kg anfällt – während beim H3X-Design der Wechselrichter in das sechseckige Prismengehäuse integriert ist.

Erreicht wird dieser Sprung in der Leistungsdichte u.a. durch die Optimierung der Elektromagnetik, eine additive Fertigung, fortschrittliche Materialien und Hochfrequenz-SiC-Leistungselektronik. Dabei sind zwei Innovationen besonders hervorzuheben. Zum einen wird ein einziger, synergetischer Kühlmantel verwendet, um gleichzeitig die Leistungselektronik und den Motor zu kühlen, was die Masse und das Volumen des Systems reduziert. Das andere sind 3D-gedruckte Statorspulen aus Kupfer, die nicht nur mehr Kupfer auf kleinerem Raum bedeuten, sondern auch wesentlich zur Kühlung beitragen. Ein Prototyp soll zum zweiten Quartal 2021 testbereit sein.

Im März 2019 wird in Aachen das Projekt Silent Air Taxi aus der Taufe gehoben, dessen Initiator Prof. Günther Schuh ist, Mitbegründer des Postlieferautos Streetscooter und der Kleinwagenfirma e.Go Mobile AG. Ein Modell des futuristischen Lufttaxis, das im Laufe von vier Jahren an der RWTH Aachen und der FH Aachen entwickelt wurde, wird erstmals auf einer Pressekonferenz Ende Mai gezeigt.

Durch seinen besonderen elektro-hybriden Antrieb und das strömungsmechanisch optimale Boxwingkonzept – eine Neuinterpretation der alten Doppeldecker-Flügel – soll das viermotorige Kleinflugzeug über 300 km/h schnell und kurzstartfähig sein (< 400 m Startbahn), eine Reichweite von 1.000 km haben und vier Passagieren sowie einem Piloten Platz bieten.

Konzeptionell setzt man daher nicht auf einen rein elektrischen Antrieb, sondern auf einen Hybriden, der dennoch nahezu geräuschlos durch die Lüfte gleiten soll. Möglich macht dies eine aufwendige Propeller-Konstruktion, die am Instituts für Luft- und Raumfahrt der RWTH Aachen entwickelt wurde. Der hybrid-elektrische Antrieb mit zwei Gebläsen, an dem aber noch gearbeitet wird, soll beträchtlich leiser und klimafreundlicher sein als die der heute üblichen Düsen- oder Propeller-Flugzeuge. Darüber hinausgehende Details werden nicht mitgeteilt.

Um die Arbeit an dem Fluggerät fortzuführen, war nach zahlreichen Patentanmeldungen und mehreren strategischen Kooperationen im Jahr 2018 die Firma e.SAT GmbH gegründet worden – wobei das SAT für Silent Air Taxi steht –, an der neben Schuh noch verschiedene andere Professoren der RTHW beteiligt sind. Zudem wird nun mit Hilfe der Landesregierung Nordrhein-Westfalen der Flugplatz Aachen-Merzbrück für mehr als 12,7 Mio. € zum Forschungsflugplatz weiterentwickelt, um das SAT dort zur Serienreife entwickeln und produzieren zu können. Als Erstflugtermin ist 2022 angepeilt, 2024 soll die Musterzulassung erfolgen.

Am ersten Tag der internationalen Luftfahrtmesse in Paris Mitte Juni unterzeichnet die e.SAT eine Absichtserklärung mit der MTU Aero Engines AG. Deutschlands führender Triebwerkshersteller wird sich demnach an der Entwicklung und dem Bau des elektro-hybriden Antriebsstrangs des neuen Fluggeräts beteiligen. Darüber hinaus übernimmt die MTU Unternehmensanteile in Höhe von 10 Mio. € an der e.SAT Powertrain GmbH, dem Tochterunternehmen der e.SAT GmbH, das die elektro-hybriden Antriebe herstellen wird. Die Details des Beteiligungs- und Kooperationsvertrags wollen die Partner bis Oktober ausarbeiten, um ihn Ende des Jahres 2019 zu ratifizieren.

Bereits in knapp drei Jahren soll das Boxwing-Lufttaxi in Originalgröße fliegen – und ab 2024 in Würselen in Serie gebaut werden. Pro Jahr sollen es 1.000 Stück sein, wobei der Kaufpreis zwischen 300.000 und 400.000 € liegen wird.

Der Spatenstich für den Forschungsflugplatz erfolgt Ende Oktober - und im Dezember folgt die Meldung, daß auch das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR), das in Braunschweig und Göttingen angesiedelt ist, auf dem neuen Stadort an einem Elektroflugzeug arbeiten wird.

Zum Hintergrund: Bereits im Dezember 2018 war das Forschungsprojekt DELFIN gestartet worden, bei dem für Brennstoffzellenfahrzeuge ein leichter und sicherer Wasserstofftank aus Karbonfasern und einer Matrix, die diese zusammenhält, wie etwa Kunstharz, entwickelt werden soll. Daran beteiligt sind die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM), das Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV) an der RWTH Aachen, die Firmen Ford, BMW, Mercedes-Benz Fuel Cell GmbH sowie die Zulieferer NPROXX, Elkamet Kunststofftechnik, Teijin Carbon Europe und der Ingenieurdienstleister ISATEC.

Um Verwechslungen zu vermeiden: An der RWTH Aachen war vom Mai 2015 bis zum März 2018 ein gleichnamiges, vom BMBF gefördertes Projekt DELFIN (= Dienstleistungen für Elektromobilität: Förderung von Innovation und Nutzerorientierung) gelaufen, dessen Ziel die Entwicklung von Strategien und Konzepten für innovative Dienstleistungen sowie Ergänzung der Elektromobilität und der technologieorientierten Förderaktivitäten um markt- und nutzerorientierte Perspektiven war.

Bei dem neuen Forschungsprojekt DELFIN (Drucktanks für die Brennstoffzelle), das im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) mit rund 6,7 Mio, € vom BMVI gefördert wird, soll auf einem neuen, speziell entwickelten Prüfstand die Berstsicherheit der voraussichtlich zylinderförmieng Wasserstofftanks untersucht werden.

Dahinter steht der Plan zur Entwicklung eines Regionalflugzeug für 19 Passagiere, das zwölf kleine Propeller mit Elektromotoren haben wird, die an den Tragflächen verteilt sind. Das erhöht den Auftrieb, so daß die Flügelfläche verkleinert werden kann. Was wiederum das Gewicht reduziert und den Energieverbrauch verringert, weil der Luftwiderstand kleiner ist. Zudem werden die außen sitzenden Propeller auch zum Lenken genutzt, wodurch das Seitenleitwerk kleiner ausfallen kann. Auch das spart Gewicht und Widerstand.

Als Stromspender können derartige Flugzeuge mit Batterien oder mit Brennstoffzellen ausgestattet werden, was beides eigentlich zu schwer ist für Flugzeuge. Während bei Batterien die Hoffnung auf neue Konzepte mit deutlich höherem spezifischem Energieinhalt besteht, müssen die Wasserstofftanks für die Brennstoffzellen einen Druck von 700 Bar aushalten, was bislang zu sehr dicken Wänden und damit schweren Objekten führte. An dieser Stelle soll DELFIN eine zukunftsträchtige Alternative entwickeln.

Bei größeren Maschinen mit um die 100 Plätzen denken die DLR-Forscher hingegen an Hybridflugzeuge, deren Propeller elektrisch versorgt werden. Den Strom dafür erzeugen Generatoren an Bord, die von Kerosinmotoren angetrieben werden. Eine derartige Antriebseinheit ist deutlich leichter als eine rein elektrischen Lösung und spart zudem Energie, weil der Motor stets im günstigsten Drehzahlbereich läuft und die Elektromotoren einen Wirkungsgrad von weit mehr als 90 % haben. Ein derart ausgestattetes Flugzeug könnte eine Reichweite von bis zu 2.000 km haben.

Das britische Unternehmen Faradair Aerospace aus Gloucestershire stellt im März 2019 auf der Revolution.Aero Europe Pläne für ein kleines BEHA-Flugzeug vor, das bis 2025 in Dienst gestellt werden soll. Die Firma hatte bereits im November 2014, kurz nach ihrer Gründung, das Konzept eines sechssitzigen Flugzeugs namens Bio-Electric-Hybrid-Aircraft (BEHA) präsentiert, an dem sie zusammen mit der Cranfield University gearbeitet hatte, ohne daß es damals zu einer Umsetzung gekommen wäre.

Die Faradair hat ihr Entwicklungsprogramm seitdem fortgesetzt, indem sie maßstabsgetreue, verkleinerte Modelle hergestellt und ein Netz potentieller neuer Lieferanten und Partner aufgebaut hat, zu denen die Cranfield University sowie die Firmen Prodrive und Avidyne Corp. gehören. Im Jahr 2018 wird das geplante Produktportfolio um eine hybride, eine vollelektrische und eine unbemannte UAV-Variante des BEHA erweitert, ohne daß jedoch nähere technische Details bekannt gegeben werden.

Die nun vorgestellten Spezifikation für den ersten Flugzeugprototyp BEHA M1H betreffen ein frachttaugliches Hybrid-Elektroflugzeug mit 18 Passagier- und zwei Pilotsitzen, das Missionen sowohl im zivilen als auch im nicht-zivilen Bereich ausführen kann. Ähnlich dem ursprünglichen Konzept wird auch der BEHA M1H aus Kohlefaserverbundwerkstoff bestehen und eine ‚Triple Box-Wing‘-Konstruktion für verbesserten Auftrieb aufweisen. Mit dieser Dreidecker-Konfiguration kann das Fluggerät auf Landebahnen mit einer Länge von weniger als 300 m starten und landen.

Der vektorielle Schub wird durch zwei gegenläufige Propfans im Heck erzeugt, von denen einer mit dem Elektromotor und der andere mit einem herkömmlichen Motor verbunden ist. Beide sind in ‚akustischen Kanälen‘ untergebracht sind, um den Startschall auf unter 60 dba zu reduzieren, was verglichen mit den ca. 140 dba eines typischen Düsentriebwerks beim Start bemerkenswert wenig ist.

Wie der Name des Flugzeugs andeutet, wird die Energieversorgung durch eine Kombination aus Batterien und Biodiesel erfolgen. Dabei werden die Batterien den 500 kW Elektromotor während des Starts und der Landung antreiben, der zusammen mit seinem Biokraftstoff-Pendant eine Schubleistung 1.600 PS erzeugt, die für eine Geschwindigkeit von 370 km/h ausreicht. Der während des Flugs erzeugte Strom lädt – mit etwas Hilfe von Solarpaneelen auf den Tragflächen – auch die Batterien wieder auf.

Zusätzlich soll das unkonventionell konstruierte ‚konventionelle Elektroflugzeug‘ (eCTOL)  Fracht transportieren können, indem das Bodenpersonal innerhalb von 15 Minuten die Sitze durch drei Frachtcontainer mit einer Gesamtkapazität von 5 Tonnen ersetzt. Faradair will noch in diesem Jahr mit dem Bau des ersten Flugzeugprototypen in Originalgröße beginnen, mit dem ab 2022 Flugversuche vorgesehen sind. Die Kosten des Projekts werden auf etwa 4 Mio. $ Dollar geschätzt.

Im April erscheint eine von der Ford Motor Co. finanzierte und im Netz einsehbare Studie von Gregory A. Keoleian und seinem Team an der University of Michigan, in der die Energie- und CO₂-Bilanz eines VTOL-Flugtaxis mit denen von Elektroautos und herkömmlichen PKW verglichen wird (‚Role of flying cars in sustainable mobility‘).

Die Vergleichsstudie zeigt, daß die Flugtaxis nur unter bestimmten Bedingungen umweltfreundlicher sind als der herkömmliche Verkehr, da ihre Nachhaltigkeit stark von der Flugstrecke sowie der Anzahl der Passagiere abhängt. Die Tatsache, daß die meiste Energie beim Start und bei der Landung verbraucht wird, führt dazu, daß das Fluggerät umso effizienter unterwegs ist, desto länger die Flugstrecke ist.

Bei Strecken von bis zu 35 km schneiden Autos mit Verbrennungsmotoren besser ab als elektrische Flugtaxis, während diese bei einer Strecke von 100 km jedoch 35 % effizienter sind als das Auto: „Für zwei und mehr Passagiere liegt der elektrische Senkrechtstarter vor dem Auto mit Verbrennungsmotor. Mit drei Passagieren liegt das Flugtaxi auch vor dem Elektroauto.“

Die erst im Februar des Vorjahres gegründete Firma AutoFlightX GmbH mit Hauptsitz in München und Forschungs- und Entwicklungszentren in Shanghai und Shenzhen in China – und ein weiteres ungezogenes deutsches Startup, das sich im Netz nur in Englisch präsentiert – stellt im April 2019 auf der AERO in Friedrichshafen den ersten Prototypen ihres pilotierten, vollelektrischen Flugtaxis V600 vor, das einer Rutan Long-EZ ähnelt, einem Flugzeug der Canardbauweise, bei dem sich der Steuerflügel vorne befindet.

Mit einer Spannweite von 8,50 m und einer Länge von 7,60 m besitzt das Transitionsflugzeug acht Hubpropeller für senkrechtes Starten und Landen sowie einen Schubpropeller am Heck. Die Flugsystemregelung, die dem Prototyp mehr Stabilität in der Luft verleiht, wurde an der Technischen Universität München (TUM) entwickelt. Die gezeigte V600 ist aber nur ein Rollout-Flugzeug, das derzeit nicht flugbereit ist. Das Unternehmen hofft allerdings, bis Ende des Jahres eine fliegende Ausführung zu haben.

Gründer und Geschäftsführer des Unternehmens ist Tian Yu, der früher die chinesische Yuneec leitete, eine Pionierfirma im Bereich des Elektroflugs, die uns in den Übersichten seit 2009 schon mehrfach begegnet ist. Die Firma war ein Hauptlieferant von Hobby-Drohnen und ein früher Entwickler von motorisierten Fallschirmen bzw. Paragleitern, scheint sich inzwischen aber sich ausschließlich auf Multikopter für kommerzielle Anwendungen zu konzentrieren, wie z.B. das Modell H520 oder die gemeinsam mit der Leica Camera AG entwickelte Kameradrohne Typhoon H3. Zudem gibt es seitens der Zulieferer Beschwerden über ausstehende Zahlungen.

Noch 2017 hatte Yu ein Festflügel-Fluggerät für eine Person namens BAT600 entworfen, weshalb anfänglich angenommen wird, daß AutoFlightX dieses Design nun weiterentwickeln wird. Das BAT600 besitzt zwei vordere und zwei hintere koaxiale Positionen für acht Auftriebspropeller, sowie einen Schubpropeller für den Flugbetrieb. Es sollte entweder als komplett batteriebetriebenes Modell oder als Hybrid-Elektroflugzeug bestellt werden können. Später wird das BAT600 auf der AutoFlightX-Website aber nicht mehr erwähnt.

Für die neue AutoFlightX stellt Yu ein Weltklasse-Team von mehr als 100 Ingenieuren in München, Shenzhen und Shanghai zusammen, um das Beste aus Konsumdrohnen und Luftfahrt mit dem Ziel einzusetzen, das energieeffizienteste eVTOL-Fluggerät zu bauen.

Das V600 ist demzufolge ein zweisitziges VTOL mit sechs Hubpropellern und einem Schubpropeller, wobei getrennte Schwebe- und Flügelflug-Antriebssysteme für Robustheit und Zuverlässigkeit sorgen sollen. Aufgrund seiner Leichtbauweise kann es nach den Kriterien der Europäische Agentur für Flugsicherheit (EASA) für Ultraleichtflugzeuge unter 600 km qualifiziert werden, was die Durchführung von Flugtests erleichtert – und was auch der Grund für den Namen V600 ist.

Das endgültige Produktionsmodell, das bislang noch nicht öffentlich enthüllt wurde, soll allerdings 3 – 4 Passagiere befördern und wird einige Änderungen enthalten, um die EASA-Zulassungsanforderungen zu erfüllen. So zeigt ein verfeinertes, sehr schlankes Design, das inzwischen auf der Startseite der Website zu finden ist, zwei weitere vertikale Propeller, einen an jedem Ende des hinteren Hauptflügels, sowie ein einziehbares Fahrwerk mit Rädern.

Das Serienmodell befindet sich noch in der Planungsphase und hat noch keinen Namen, wird aber voraussichtlich zwischen 900 und 1.360 kg wiegen. Es hat leicht nach hinten gepfeilte Flügel, an denen auf jeder Seite ein Ausleger befestigt ist, der jeweils drei zweiflügelige Auftriebsrotoren mit einem Durchmesser von etwa 2,5 m trägt. Ein Hubrotor sitzt mittschiffs oben auf dem Ausleger und zwei sind darunter aufgehängt, ein vorderer und ein hinterer. Jeder Rotor wird von einem eigenen Elektromotor angetrieben.

Für den Horizontalschub sorgt ein kleinerer Schubpropeller mit einen Durchmesser von etwa 1,8 m, ebenfalls mit eigenem Motor, der am Heck des zweisitzigen Rumpfes sitzt. Nachdem das Flugzeug den Übergang vom Vertikal- zum Horizontalflug vollzogen hat, rasten die Hubrotoren in Ausrichtung mit den Auslegern ein. Ansonsten verfügt die V600 über traditionelle Steuerflächen: Querruder am Flügel, Höhenruder am hinteren Teil der Canard-Flügel und Seitenruder an den Doppelschweifen.

Bis das Flugtaxi mit den ersten Passagieren abhebt, wird es noch einige Zeit dauern. Die Experten hoffen, daß ab 2022 Serienmodell-Tests durchgeführt werden und die Technologie 2025 marktreif sein wird.

Die 2016 in der Schweiz gegründete, aber dennoch chinesische AutoFlightX-Schwesterfirma AutoFlight (ohne das X) mit Sitz in Shanghai, vermarktet bereits eine verkleinerte Version des V600-Konzepts. Der unbemannte V24-Demonstrator wird erstmals im Juli 2019 auf dem EAA AirVenture in Oshkosh, Wisconsin, ausgestellt. Er hat nicht nur die Entwicklung der V600 unterstützt, sondern auch die des achtmotorigen unbemannten White Shark V40, der zum gleichen Zeitpunkt zum ersten mal öffentlich präsentiert wird.

Der V40 hat eine Spannweite von 5,1 m, wiegt 38 kg und erreicht alleine mit ihren Batterien (über die leider keine Details mitgeteilt werden) eine äußerst beachtliche, bis zu 5-stündige Betriebsdauer – bei einer Reichweite von über 400 km, einer Reisegeschwindigkeit von 95 km/h und einer Höchstgeschwindigkeit von 130 km/h. Die Nutzlast kann bis 20 kg wiegen. Mehrere Kunden in der Bergbau- und Inspektionsindustrie sollen die V40 bereits einsetzen.

Eine hybrid-elektrische Version ist ebenfalls geplant. Später wird ein Folgemodell White Shark V50 mit ähnlichen Spezifikationen vorgestellt, das 50 kg schwer ist.

Im September 2019 vermeldet die AutoFlightX, der V600-Prototyp befinde sich in einem Hangar in Osteuropa und werde in Kürze für einen Erstflug vorbereitet. Das Unternehmen erwartet, daß ihr eVTOL-Flugzeug als autonomes Lufttaxi, regulär pilotiertes Sportflugzeug und als unbemannte autonome Frachtdrohne eingesetzt wird.

Berichten vom Februar 2020 zufolge hat die TDK Ventures Inc., eine Tochtergesellschaft der TDK Corp., in AutoFlightX investiert. Es wird nicht gesagt, wie viel, aber dies ist die vierte Investition aus dem 50 Mio. $ schweren Corporate Venture Capital-Fonds von TDK.

Daneben habe das AutoFlightX-Team vor kurzem den Erstflug einer 300 kg schweren Plattform absolviert, die Medikamente und andere zeitkritische Güter mit bis zu 100 kg Nutzlast befördern kann. In der Entwicklung befindet sich zudem eine 1.000 kg schwere Plattform, deren erste Flüge für 2020 geplant sind. Diese soll letztlich den Weg für Lufttaxis ebnen, die bis zu vier Passagiere aufnehmen und mit einer einzigen Ladung eine Reichweite von über 300 km haben werden. Im Mai stellt die V50 mit einer Flugdauer von sechs Stunden einen neuen Rekord auf.

Auf der World UAV Conference in Shenzhen im September präsentiert die AutoFlight eine neue große elektrische VTOL-Frachtdrohne im Canard-Stil und kündigt an, ein ähnliches Fluggerät für den städtischen Lufttaxibetrieb sowie größere Logistikflugzeuge entwickeln zu wollen.

Die für den autonomen Betrieb konzipierte V400 Albatross ist eine 6,67 m lange und 1,10 m hohe unbemannte Frachtdrohne mit einer Flügelspannweite von 9 m, die Nutzlasten von 100 kg über große Entfernungen transportieren kann. Die vollelektrische Version, die der V50 ähnelt, bietet eine Reichweite von 300 km bei voller Nutzlast, während eine Hybridversion eine Flugreichweite von 1.000 km hat. Der Bau eines Prototyps ist abgeschlossen, der Erstflug soll bis zum Jahresende stattfinden, und Bestellungen werden schon angenommen.

Das etwa 300 kg schwere eVTOL steigt und landet vertikal als Multikopter mit acht großen Propellern – und wechselt dann in den Horizontalflug auf einem schlanken 9 m langen Hauptflügel und einem kleineren Canard-Flügel an der Vorderseite. In diesem Flugmodus erfolgt der Antrieb des vollelektrischen Modells über zwei Schub- und Zugpropeller an der Vorder- und Rückseite des Hauptrumpfes, während das Hybridmodell für den Reiseflug einen Verbrennungsmotor am Heck verwendet.

Ein Modell V1000 befindet sich noch in der Entwicklungsphase, weshalb seine Spezifikationen noch nicht bekannt gegeben werden, aber er wird deutlich größer und schwerer als die V400.

Genau ein Jahr später, auf der China Airshow in Zhuhai im September/Oktober 2021, zeigt die AutoFlight erstmals den Prototyp des angekündigten vollelektrischen Lufttaxis V1500M, das später in Prosperity I umbenannt wird. Mit einem maximalen Startgewicht von 1.500 kg ist diese Version für vier Passagiere (fünf Sitze), eine Reisegeschwindigkeit von 200 km/h und eine Reichweite von 250 km ausgelegt. Das Flugzeug hat eine Flügelspannweite von 12,8 m und eine Höhe von 3,3 m. Es verfügt über acht Propeller für Senkrechtstarts und -landungen sowie zwei Heckpropeller für den Reiseflug.

Ihren Erstflug absolviert die autonome Maschine im Oktober – und im November gibt das Unternehmen bekannt, daß es in einer Serie-A-Investitionsrunde unter der Leitung von Lukasz Gadowski und seinem in Berlin ansässigen Unternehmen Team Global Mittel in Höhe von 100 Mio. $ erhalten hat. Das Geld wird in die Weiterentwicklung des V1500M fließen, der bis 2024 der 2025 von der EASA zertifiziert werden soll, um 2026 den kommerziellen Betrieb aufnehmen zu können. Gadowski hat übrigens schon in Volocopter, Archer und ZeroAvia investiert.

Zur Beschleunigung der Zertifizierungsbemühungen für das eVTOL-Flugzeug Prosperity I wird in Deutschland im Januar 2022 an AutoFlights neuem Forschungs- und Entwicklungszentrum am Flughafen Augsburg ein spezielles Team gegründet, das von dem ehemaligen Airbus-Manager Mark R. Henning geleitet wird.

Im Februar veröffentlicht die AutoFlight das Video des ersten unbemannten Übergangsflugs im Vormonat, bei dem die Prosperity I vom vertikalen Auftrieb zum flügelgestützten Reiseflug übergeht.

Zu sehen ist, wie das Fluggerät senkrecht auf 150 m steigt, sich dann leicht dreht und den Schubpropeller einschaltet. Bei etwa 180 km/h ist der Übergang zum Flügelflug vollzogen, während die Auftriebspropeller zum Stillstand kommen und sich dann langsam in Längsrichtung ausrichten, um den Luftwiderstand zu minimieren. Die dabei erreichte Höchstgeschwindigkeit beträgt 198 km/h.

Im Juni erscheint dann das fast acht Minuten lange Video eines unbemannten Testflugs der Prosperity I, die man beim Start, Flug und bei der Landung sehen kann. Bei dem Flug, der sich über 14,3 km erstreckt und 7,5 Minuten dauert, demonstriert das Fluggerät seine Fähigkeit, problemlos zwischen vertikalem und horizontalem Flug zu wechseln und erreicht eine Höchstgeschwindigkeit von 172 km/h.

Es handelt sich dabei um das zweite von AutoFlight hergestellte Prosperity I in Originalgröße, das Berichten zufolge ein aerodynamischeres Design als sein Vorgänger aufweist und für dessen Bau das Unternehmen drei Monate benötigt hatte. Seit seinem Erstflug im April hat dieses Flugzeug mehr als 30 Übergangsflüge durchgeführt. Die Zertifizierung sowohl bei der chinesischen CAAC als auch bei der europäischen EASA wird nun bis 2025 angestrebt.

Daneben bietet die AutoFlight auch einen Feuerlösch-Multikopter F240 an, der bis zu 100 kg Löschmittel in vier Behältern transportieren, über dem Feuer schweben und das Löschmittel direkt  darauf abwerfen kann, um es zu löschen.

Eine weitere neue Firma, die im April 2019 auf der Bühne erscheint, ist die genau ein Jahr zuvor von Prof. Neo Kok Beng gegründete NEO Aeronautics Pte Ltd. mit Sitz in Singapur. Ihr einsitziges persönliches Fluggerät mit dem Namen Crimson S8 befindet sich noch in der Entwicklung. Es kann bereits fliegen, ist aber noch nicht bereit, Menschen an Bord zu nehmen. Bei der Enthüllung zeigt das Unternehmen zwar Videos des Crimson S8 in Aktion, kann aber keine Live-Demonstration durchführen.

Der Quadrokopter paßt auf einen Standard-Parkplatz, startet und landet senkrecht, kann in einer Mindesthöhe von 15 m mit einer Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h fliegen und eine Last von bis zu 100 kg aufnehmen.

Das Unternehmen plant, das eVTOL aber nur in den Vereinigten Staaten auf den Markt zu bringen, da die Vorschriften Singapurs den Einsatz von persönlichen Luftfahrzeugen im Freien nicht erlauben. Umso höher hängen die Pläne der Neo Aeronautics, die hofft, daß es bis 2025 in 25 Städten jeweils 1.000 Crimson S8 geben wird, die jährlich 50 Millionen Fahrten machen werden.

Das in sieben Monaten erstellte Entwicklungsmodell des Crimson S8, in das etwa 145.000 $ gesteckt worden sind, kann etwa 20 Minuten lang fliegen, aber das vierköpfige Team, das hinter dem Projekt steht, will diese Zeit mit einem hybridelektrischen Antrieb auf 30 – 100 Minuten erhöhen. Ein Serienmodell soll bis Dezember dieses Jahres entwickelt werden. Das S in dem Namen steht übrigens für ‚Sunbird‘.

Im Oktober meldet die Firma, daß die Division of Aeronautics des Verkehrsministeriums von Utah sie bei der Prüfung und Zertifizierung, der Standortbestimmung und dem Einsatz des Crimson S8 unterstützen wird. Die Flugerprobung ist für das 2. Quartal 2020 geplant, mit einem möglichen Einsatz noch vor Ende des Jahres.

Im selben Monat erscheinen Berichte darüber, daß auch die Firma United Technologies Corp. (UTC) mit Hauptsitz in Hartford, Connecticut, die uns bereits im Oktober 2009 mit dem vermutlich weltweit ersten von Brennstoffzellen betriebenen Modellhubschrauber begegnet ist, an einem hybrid-elektrischen Regionalflugzeug arbeitet, mit dem sich 30 % Treibstoff sparen lassen könnten.

Die zur UTC gehörenden Unternehmen Collins Aerospace, das Komponenten für die Luft- und Raumfahrt entwickelt und produziert, und Pratt & Whitney, als Hersteller von Flugzeugturbinen, Gasturbinen und Raketenantrieben, bilden hierzu eine Start-Up-ähnliche Organisation namens United Technologies Advanced Projects (UTAP).

Als Machbarkeitsnachweis montieren sie unter dem Namen Projekt 804 ein einseitiges Hybridriebwerk, das durch einen batteriebetriebenen Elektromotor ergänzt wird, an einer Turboprop-Maschine vom Typ Dash 8 von Bombardier. Der Projektname bezieht sich auf die geradlinige Entfernung von 804 Meilen zwischen einer Anlage von Collins in Illinois und einem Werk von Pratt & Whitney in Quebec.

Der X-Plane genannte Demonstrator soll eingesetzt werden, um zu beweisen, daß sein Hybridantriebssystem nicht nur funktioniert, sondern auch wirtschaftlich tragfähig ist. Technisch gesehen sollte der 2 MW Hybrid-Elektroantrieb ausreichen, um 30 – 50 Passagiere zwischen 320 und 400 km weit zu transportieren. Dabei wird die Spitzenleistung von 2 MW nur während der 20-minütigen Start- und Steigphase benötigt, während für den regulären Reiseflugbetrieb die Hälfte ausreicht. Der Erstflug soll Ende 2021 stattfinden.

Anfang dieses Monats hatte Collins Aerospace zudem Pläne für ‚The Grid‘ enthüllt – ein 50 Mio. $ teures Hochleistungs- und Hochspannungslabor, das u.a. Hochleistungsgeneratoren für die nächste Generation von Flugzeugen entwerfen und testen wird. Es soll 2021 voll betriebsbereit sein. Projekt 804 ist der erste Kunde, und das Labor wird bei der Entwicklung und dem Testen des 1 MW Elektromotors, der Motorsteuerung und des Batteriesystems mitarbeiten, mit dem die Dash 8 von De Havilland Canada nachgerüstet werden sol.

Im Juni 2019 geben Raytheon und United Technologies Pläne für einen Zusammenschluß bekannt. Die Fusion durch Aktientausch wird im April 2020 abgeschlossen und die UTC daraufhin aufgelöst.

Im April 2019 wird in den Fachblogs erstmals über die im März 2016 von Cory Combs, Ryan Bilton und Kevin Noertker gegründete und in Los Angeles (später: Hawthorne) ansässige Flugzeugkonstruktionsfirma Ampaire Inc. berichtet, ist ein Portfoliounternehmen des Los Angeles Cleantech Incubator (LACI) , mit zusätzlicher Unterstützung von Starburst Accelerator und anderen. Und auch dieses Unternehmen beschreitet den Weg, zunächst bestehende Passagierflugzeuge auf elektrisch umzurüsten.

Das erste zweimotorige Hybrid-Elektroflugzeug namens Electric EEL (o. Ampaire 337) hat einen Verbrennungsmotor in der Nase und einen Elektromotor im Heck, was Redundanz und ein höheres Sicherheitsniveau bietet. Dabei wurde der hintere Kolbenmotor der sechssitzigen Cessna 337 Skymaster (ein Push-Pull-Flugzeug) in einer Parallelhybrid-Konfiguration durch einen batteriebetriebenen Elektromotor ersetzt. Die Batterie ist nicht in der Kabine, sondern am Flugzeugbauch befestigt.

Der Demonstrator, dessen Erstflug im Juni über dem Flughafen Camarillo erfolgt, kann bis zu neun Passagiere innerhalb einer Reichweite von 160 km befördern und soll die Treibstoffkosten um bis zu 70 % und die Wartungskosten um bis 50 % senken. Seine praktische Erprobung soll Ende diesen Jahres oder im ersten Quartal 2020 auf der in 15 Minuten bzw. 45 km langen Maui-Strecke (Kahului – Hana) der hawaiianischen Regionalfluggesellschaft Mokulele Airlines erfolgen, dem Partner der Ampaire, bevor der für 2021 geplante Liniendienst aufgenommen wird.

Ein ähnliches Pilotprojekt wird von Vieques Air Link, einer regionalen Fluggesellschaft in Puerto Rico, unterstützt. Darüber hinaus hat die Ampaire bereits Interessenbekundungen mit 14 anderen Fluggesellschaften in der ganzen Welt unterzeichnet. Ebenfalls im Juni wird das US-Startup Personal Airline Exchange (PAX) der Erstkunde der Ampaire – mit einem Auftrag über 50 plus 50 Optionen für einen elektrisch modifizierten sechssitzigen Skymaster, der 2021 zertifiziert werden soll.

Die Modifikation der Cessna 337 ist ein erster Schritt zur Umsetzung, dem als nächstes eine hybride oder vollelektrische Nachrüstung eines Pendler-/Frachtflugzeugs für neun- bis 19-Personen sein soll. Außerdem will die Ampaire zukünftig mehrere ein- und zweimotorige Flugzeuge anbieten, die von einem selbst entwickelten elektrischen Antriebssystem angetrieben werden.

Im Zuge einer weiterführenden Recherche fand sich ein im Februar 2018 veröffentlichtes Interview mit Noertker, in welchem dieser über das langfristige Projekt eines Neun-Personen-Flugzeugs mit einem besonders fortschrittlichen Design berichtet, für das die Firma bereits auf der jüngsten Hello Tomorrow Deep Tech Challenge 2017 in Paris eine von zehn Auszeichnungen gewannen hatte, die von Airbus gesponsert wurde.

Das TailWind genannte Fluggerät, das einen Flügel mit hohem Querschnittverhältnis besitzt, soll es in zwei Varianten geben: rein elektrisch (TailWind-E) und hybrid-elektrisch (TailWind-H). Bei dem innovativen Design wird die Grenzschicht durch das hintere Mantelgebläse aufgenommen. Zudem wird dadurch möglich, das Heck zu entfernen und die Flugkontrolle durch Schubvektorsteuerung zu erreichen, eine Technologie, die bislang nur einigen Militärflugzeugen zur Verfügung steht.

Das Flugzeug ist für regionale Flugreisen oder Reisen von rund 600 km in 90 Minuten gedacht, wobei nicht unbedingt die Geschwindigkeit, sondern ein hocheffizienter Flug das Ziel ist. Die o.g. PAX hatte im Juni ihre Absicht angekündigt, sich die ersten 1.000 produzierten TailWind-Elektrojets zu reservieren. Ebenfalls im Juni erhält die Ampaire 50.000 € von der EU für die Weiterentwicklung des TailWind-Konzepts.

Im Oktober 2019 erscheint die Firma wieder in den Schlagzeilen, als sie mit der Durchführung einer von der NASA finanzierten Machbarkeitsstudie zur Modifizierung eines Flugzeugs vom Typ Twin Otter für den Hybrid-Elektroantrieb beginnt. Die Ampaire arbeitet mit der IKHANA Group Inc. zusammen, um verschiedene Hybrid-Diesel/Elektro-Konfigurationen für das Flugzeug zu evaluieren und die entsprechenden Kosten- und Zeitpläne für eine Umsetzung zu entwickeln.

Ebenfalls im Oktober erhält Ampaire das allererste ausgelieferte Hochspannungs-Flugzeugladegerät, das die in Westaustralien ansässige Firma Electro.Aero speziell für die Luftfahrtindustrie entwickelt hat.

Das mobile Ladegerät Rapid 30 ist ein völlig neues Produkt, das über einen weiten Spannungsbereich von 300 V bis 1 kV und mit einer Leistung von bis zu 30 kW aufgeladen werden kann, um dann zum Aufladen der elektrischen Speicher von Flugzeugen verwendet zu werden. Die Firma entscheidet sich für den chinesischen GB/T-Steckerstandard, der in der Tat der weltweit am weitesten verbreitete Steckerstandard für elektrische Ladegeräte ist.

Im November vergibt das Beam-Projekt, eine gemeinnützige Organisation, die Startups im Bereich der sauberen Energie unterstützt, ihren überhaupt ersten Zuschuß in Höhe von 25.000 $ an die Ampaire.

Im April 2022 beginnt die Ampaire mit den Bodentest der hybrid-elektrisch angetriebenen, neunsitziges Eco Caravan, wobei der offizielle Jungfernflug, der 33 Minuten dauert, allerdings erst im November erfolgt. Im Oktober wird eine Zusammenarbeit mit Air France Industries KLM Engineering and Maintenance (AFI KLM E&M) für Wartungs- und Unterstützungsaktivitäten bekanntgegeben. Im gleichen Monat erhält die Ampaire eine Bestellung für bis zu 50 Eco Caravans von MONTE, einem Finanzierer von nachhaltigen regionalen Luftfahrttechnologien. Die Zertifizierung soll nun im Jahr 2024  erfolgen.

Im Juli führt das Demonstrationsflugzeug EEL einen über drei Tage verlaufenden Flug über mehr als 3.000 km von Los Angeles nach Oshkosh in Wisconsin durch, um während des EAA AirVenture auf der Boeing Plaza ausgestellt zu werden. Die Reise beinhaltet den längsten Nonstop-Flug, der bislang von einem hybrid-elektrischen Flugzeug durchgeführt wird:  1.816 km von Mojave in Kalifornien bis nach Hays in Kansas.

Im gleichen Monat erhält die Ampaire einen Festauftrag mit Anzahlungen für fünf Exemplare der Eco Caravan sowie eine Option für weitere 20 Flugzeuge. Käufer ist WingTips, ein innovatives Unternehmen für Luftmobilität, das in Kalifornien, Arizona und Nevada tätig ist. Da der Kunde landesweit expandiert, wird mit weiteren 175 Aufträgen für die Eco Caravan sowie mit 50 Aufträgen für den 19-sitzigen Eco Otter gerechnet. Daneben wird die Firma RED Aircraft als Exklusivlieferant für das Hybrid-Elektro-Antriebssystem der Eco Caravan ausgewählt.

Außerdem unterzeichnet die Pratt & Whitney Canada einen mehrjährigen Vertrag mit dem weltweit tätigen Strategie-, Umwelt- und Ingenieurberatungsunternehmen Ricardo zur Entwicklung fortschrittlicher hybrid-elektrischer Antriebstechnologien für Flugzeuge. Hierfür eröffnet das Unternehmen im September in Quebec ein Kompetenzzentrum für die Luft- und Raumfahrt.

Im September wird im Rahmen eines Exklusivvertrags die Electric Power Systems (EP Systems) mit der Lieferung des Antriebsbatteriepakets für die Eco Caravan-Flugzeuge beauftragt, und im Oktober folgt die Unterzeichnung einer Absichtserklärung mit der Tamarack Aerospace Group zur Entwicklung weiterer aerodynamischer Upgrades für die Hybrid-Elektroflugzeuge von Ampaire, was u.a. die SMARTWING-Winglets von Tamarack umfaßt.

Mitte November  absolviert die Eco Caravan ihren Erstflug mit einem vollständig integrierten Hybrid-Elektro-Antriebssystem. Außerdem erhält die Firma eine Förderung in Höhe von 9 Mio. $ vom US-Energieministerium, um im Rahmen des SCALEUP-Programms der ARPA-E die Entwicklung wichtiger hybrid-elektrischer Subsysteme zu finanzieren, die in Serie produziert werden können und den Standards der FAA und anderer Zertifizierungsbehörden entsprechen. Im Dezember folgt ein Zuschuß in Höhe von 150.000 $ von der NASA für das Projekt High Eciency Powertrain for Hybrid Aircraft (HEPHA).

 

Weiter mit den Elektro- und Solarfluggeräten 2019 ...