TEIL C

Elektro- und SolarfluggerÄte

2022 (G)

Personentragende Fluggeräte (Fortsetzung 2)

Im Juni 2022 erscheint die von Doron Merdinger im Jahr 2016 gegründete Firma Doroni Aerospace Inc. mit Sitz in Coral Springs, Florida, erstmals in den Fachblogs, nachdem sie im April auf der Crowdfunding-Plattform StartEngine einen Betrag von 1,07 Mio. $ einsammeln konnte. Zuvor waren im Januar 427.000 $ von 472 Einzelinvestoren zusammengekommen. Nun erfährt man auch, daß das Unternehmen bereits im Vorjahr beim Aerospace Innovation and Tech Forum den mit 15.000 $ dotierten 2. Platz gewonnen hatte.

Die Doroni versucht, persönliche eVTOL-Fahrzeuge oder fliegende Autos zu entwickeln – und will schon 2024 mit der Auslieferung zu beginnen. Das geplante, patentierte Doroni H1 ist ein zweisitziges eVTOL-Flugzeug mit gegenläufig rotierenden vertikalen Mantelrotoren in beiden Hauptflügeln, insgesamt also acht Stück, sowie einem Paar kleiner Schubpropeller am hinteren Teil des Rumpfes. Die Flügel sind nach hinten geneigt, so daß sich das Flugzeug wie ein Multikopter nach vorne neigen muß, um sich vorwärts zu bewegen, ohne sich ausschließlich auf die Propeller am Heck zu verlassen.

Das Fluggerät soll eine Reichweite von etwa 100 km, eine Reisegeschwindigkeit von 160 km/h und eine Höchstgeschwindigkeit von rund 225 km/h haben. Die Flugzeit beträgt 40 Minuten. Doroni strebt ein Gewicht von 650 kg an, mit einer Nutzlastkapazität von 200 kg (andere Quellen: 227 kg).

Die Lüftungsschlitze an den Propellern sollen verhindern, daß Passagiere und Bodenpersonal den sich drehenden Propellern ausgesetzt sind. Außerdem sollen die Lamellen dazu beitragen, fliegende Objekte fernzuhalten. Der Doroni H1 ist mit den Maßen von 7,0 x 4,6 x 1,7 m so klein, daß er in eine Doppelgarage paßt und sogar auf einem Anhänger gezogen werden kann.

Das Projekt begann ursprünglich mit einem einsitzigen Design und wurde nach Rückmeldungen von potentiellen Kunden angepaßt, um die Nutzlast zu erhöhen. Bislang hat das Unternehmen insgesamt vier Fluggeräte entworfen, darunter zwei einsitzige Konzepte mit Sätzen von drei Mantelrotoren (Carbon One und Yellowjacket Y6), einen Konzeptentwurf für ein zweisitziges Serienmodell (X8) sowie den funktionierenden H1 Demonstartor in Originalgröße, der bislang im Schwebeflug getestet wurde, allerdings am Boden angebunden.

Die Doroni stellt im August 2022 das eVTOL-Cockpit nebst VR-Flugerlebnis vor – und meldet im September, daß von den 36 Reservierungen, die für das erste Produktionsjahr angenommen werden, bereits 22 eVTOLs vorbestellt worden sind, zum Stückpreis von 195.000 $. Die FAA-Zertifizierung soll Anfang 2024 erlangt werden, um die ersten Kundenauslieferungen gegen Jahresende vornehmen zu können. Bis zum fünften Produktionsjahr sollen mehr als 700 Exemplare des H1 hergestellt werden.

Mit Stand vom März 2023 hat Doroni Aerospace über 2,3 Mio. $ aufgebracht – und im Juli wird der Abschluß der erfolgreiche ersten bemannten Flugerprobung des H1 gemeldet, der allerdings in einer Halle stattfindet und nur sehr kurz ist, wie man in dem veröffentlichen Video sehen kann.

Im Oktober 2022 hebt zum ersten Mal ein vollelektrisches Kleinflugzeug ab, das von 20 Studenten der Eidgenössischen Technische Hochschule Zürich (ETH) im Rahmen ihres Bachelorstudiums während zwei Jahren entwickelt und zusammengebaut wurde. Gestartet hatte das Projekt vor knapp drei Jahren Carlo Schmid, ehemaliger Weltrekordhalter für die Weltumrundung als jüngster Pilot im Alleinflug, als er sich mit der Idee eines vierplätzigen Kleinflugzeug an die ETH wandte, die daraus schnell ein Fokusprojekt machte, bei dem die Studierenden selbständig ein Produkt entwickeln.

Die e-Sling gilt als das erste vierplätzige Elektroflugzeug mit modularem Batteriesystem. Als Hülle dient eine Sling TSi des südafrikanischen Flugzeugherstellers Sling Aircraft; eine Art Bausatz. Der vollelektrische Antriebsstrang wird 2020/2021 von einem zwölfköpfigen Studententeam entwickelt. Dazu gehören u.a. die zwei Flügelbatterien inklusive Kühlsystem, sowie der Inverter und der Elektromotor. Im Herbst 2021 übernimmt ein zweites, achtköpfiges Team die e-Sling, prüft und verbessert den gesamten Antriebsstrang, und nach Gesamtsystemtests am Boden wird das Flugzeug im Sommer 2022 vom Bundesamt für Zivilluftfahrt (BAZL) in der Kategorie ‚homebuilt‘ zugelassen.

Um die gesamte Entwicklung des Flugzeugs und das Einrichten der Werkstatt selbständig finanzieren zu können, hatten die Studenten über die zwei Jahre Sponsorenbeiträge im Wert von 2 Mio. SFr. Eingeholt. Zudem gründen sie einen Verein namens CELLSIUS, mit welchem sie die Forschung an elektrischen Antriebssträngen für aviatische Verwendungen fortführen wollen.

Um die Reichweite von Elektrofliegern zu verbessern, wurde parallel zur Fertigstellung des Flugzeugs der Prototyp eines Wasserstoff-Brennzellensystems entwickelt, das die Grundlage für die nächste Studenten-Generation bildet, welche zum Semesterstart Mitte September das Projekt übernehmen. Ihr Ziel ist es, das aufgebaute Knowhow zu kombinieren und einen Antriebsstrang für ein Batterie/Wasserstoff-Flugzeug zu entwickeln.

Ebenfalls im Oktober 2022 stellt die bereits im April 2015 von Konstantin Kisly, Pavel Markin, Oleg Petrov und Jim Dukhovny gegründete Firma Alef Aeronautics im kalifornischen Santa Clara ein vollständig batteriebetriebenes Fluggerät mit ultraleichtem Chassis vor, das unverkennbar von einem PKW abgeleitet ist und eher wie ein sportliches kleines Cabrio mit (bislang) nur einem oder zwei Sitzen in der transparenten, runden Kabine aussieht, als wie die üblichen drohnenartigen VTOLs. Inspiriert dazu wurden die Gründer eigenen Angaben zufolge von den Zurück in die Zukunft-Filmen.

Entworfen hat das futuristische Flugauto, das tatsächlich mehr dem fliegenden Taxi von Bruce Willis in dem Film Das fünfte Element ähnelt, der ehemalige Bugatti/Jaguar-Designer Hirash Razaghi, die Umsetzung erfolgt durch „ein paar Millionen Dollar“, die vor allem von dem Risikokapitalgeber Tim Draper stammen.

Im Fahrmodus wird das Model A genannte Fluggerät von vier Radnabenmotoren angetrieben, während sich beim Fliegen unter der Gitterverkleidung des hyper-minimalistischen Rahmens  aus leichtem 3D-Mesh acht Propeller mit einem Durchmesser von 60 cm in Gang setzen, durch welche die Luft reibungslos durch die Netzhaut strömt und das Auto senkrecht abhebt.

Während des Flugs beginnt sich das Auto zu neigen, und mit zunehmender Fluggeschwindigkeit nimmt auch die Neigung der Flugzeugzelle zu, bis ab einem bestimmten Punkt die Seitenwände des ehemaligen Fahrzeugs zu eigenständigen Tragflächen werden. Gleichzeitig kippt die in der Mitte kardanisch aufgehängte Fahrerkabine, die vollständig von der äußeren Karosserie isoliert ist, um um 90°, damit die Insassen aufrecht sitzen können, während sich die Seitenwände der Karbonfaser-Karosserie in Tragflächen verwandeln.

Aufgrund dieser Bauweise haben Pilot und Passagier einen ungehinderten Panoramablick aus einem Bubble-Cockpit, das vertikal zwischen zwei Flügeln in einer Doppeldecker-Formation eingebettet ist, doch wenn man ein- oder aussteigen will, muß man allerdings separate Türen in der Karosserie und in der Kabine selbst öffnen. Die Reichweite in der Luft soll 180 km betragen, während das Model A am Boden 320 km am Stück fahren könnte, auch wenn es nicht wirklich für die dauerhafte Fortbewegung am Boden gemacht ist.

Um eine Straßenzulassung zu erhalten, hat das Unternehmen seine Erfindung vorerst als Fahrzeug mit niedriger Geschwindigkeit deklariert und auf 40 km/h gedrosselt. Damit kommt es immerhin bis zum vorgesehenen Startplatz oder vom Landeplatz nach Hause.

Die bislang im Stealth-Modus agierende Alef berichtet nun, daß im Jahr 2016 der erste Prototyp des Model A in kleinerem Maßstab gebaut wurde, gefolgt 2018 von dem ersten ‚Skelett‘ in Originalgröße, das die Berechnungen und die Forschung in Untergröße bestätigte. Im Jahr 2019 wurde dann ein Prototyp in voller Größe geflogen, der anschließend für den autonomen Flug umgebaut, um die Tests sicher fortsetzen zu können.

Nun wurde das fliegende Auto bei einer halböffentlichen Demo auch einer Gruppe von Investoren gezeigt, was zu „bedeutenden Investitionen“ durch Draper B1, Impact Venture Capital, Strong VC und den argentinischen Profi-Basketballspieler Luis Scola führt – auch wenn die Demo nur aus Fahren, senkrechtem Start und einer kleinen Vorwärtsbewegung bestand und die Maschine noch nicht den vollständigen Übergang zum horizontalen Reiseflug mit einem Piloten an Bord versucht hat.

Das äußerst optimistische Unternehmen bietet trotzdem ab dem ersten Quartal 2023 gegen eine Kaution von 1.500 $ Vorbestellungen für die 400 geplanten Flugautos zum Preis von 300.000 $ an, deren Auslieferung im vierten Quartal 2025 beginnen soll. Bis 2030 ist zudem ein Model Z geplant, das vier bis sechs Personen transportiert und 483 km auf der Straße bzw. 354 km in der Luft schaffen soll. Für dieses ist mit 35.000 $ ein sehr günstiger Preis geplant. Eine ebenfalls angedachte Version mit einem Wasserstoffantrieb könnte sogar mehr als das Doppelte der genannten Entfernungen schaffen.

Im Juli 2023 läßt die Federal Aviation Administration (FAA) das Fahrzeug zur Erprobung zu, allerdings muß es noch von der National Highway Traffic Safety Administration für den Straßenverkehr zugelassen werden. Im September wird der fliegende Autoprototyp auf der Detroit Auto Show erstmals öffentlich vorgestellt.

Ein dritter neuer Mitspieler, der im Oktober 2022 erstmals in den Blogs erscheint, ist das südkoreanische Start-Up Plana Aero, das demnach mit der Arbeit an einem hybrid-elektrischen VTOL-Lufttaxi mit großer Reichweite begonnen hat, das vier bis sechs Passagiere und einen Piloten bei Geschwindigkeiten von bis zu 350 km/h über eine Strecke von 500 km befördern kann.

Das erst im Juli 2021 gegründete Unternehmen hatte im Februar 2022 eine Absichtserklärung mit der HanSeo Universtiy abgeschlossen, bei der es vermutlich um die wissenschaftliche Kooperation ging, sowie im August eine weitere mit der Firma Seoyon E-Hwa, einem lokalen Spezialisten für Kfz-Innenteile. Im September folgte dann eine Vereinbarung mit der ebenfalls neu gegründeten Ghenus Air über den Kauf von 20 Lufttaxis – sobald sie lieferbar sind.

Der lange, dünne Rumpf des CP-01 benannten Fluggeräts geht in einen oberen Hauptflügel über, und ein scharfes Paar Canards erstreckt sich vom unteren Teil des Körpers nach vorne. Das elektrische Antriebssystem ist ein voll vektorisiertes Schubsystem mit großen, kippbaren Fünfblatt-Propellern.

Zwei davon sind an den Canards montiert, zwei an den äußeren Vorderkanten des Hauptflügels, und das dritte Paar sitzt näher am Rumpf an der Hinterkante des Hauptflügels, so daß das Gesamtlayout im Schwebeflug eher einem Hexakopter ähnelt. Die beiden hinteren Propeller neigen sich für den VTOL-Betrieb nach unten, während die anderen nach oben kippen. Das liegt daran, daß erstere für den Reiseflugmodus als Schubpropeller konfiguriert sind. Die CP-01 bietet einen geräumigen Kabinenraum mit zweiseitigen Türen und breiten Fenstern, um die Sicht sowohl für den Piloten als auch für die Passagiere zu maximieren.

Im September 2022 kann die Plana Aero in einer ersten Investitionsrunde umgerechnet etwa 8,3 Mio. $ einnehmen, womit die verfügbaren Mittel nun fast 10 Mio. $ betragen. Auf der Liste der Investoren stehen Namen wie Schmidt, DSC Investment, Shinhan Asset Management, FuturePlay, Industrial Bank of Korea, Dt&Investment, Xenoholdings Asia und Kibo Technology Fund. Im Oktober wird dann die Firma Electric Power Systems (EPS) ausgewählt, um das Batteriesystem für die kommerziellen Hybrid-eVTOL-Flugzeuge zu liefern.

Der Plana-Fahrplan sieht vor, den rein batteriegestützten eVTOL-Sub-Scale-Test in diesem Jahr abzuschließen und im nächsten Jahr ein 700 kg schweres Modell in halber Größe vorzustellen. Bis 2024 soll dann ein Demonstrationsflugzeug gebaut und bis 2028 eine vollständig zertifizierte Maschine in Produktion gebracht werden.

Im Laufe des Jahres 2023 unterzeichnet Plana im März Absichtserklärungen mit Volatus Infrastructure, um bei der Entwicklung von Vertiports und der Integration von eVTOL-Operationen zusammenzuarbeiten; mit dem japanischen Vertiport-Entwickler SkyScape, um die erste eVTOL-Strecke zwischen Japan und Korea zu entwickeln; sowie mit der Fluggesellschaft Jeju Air, um gemeinsam an der ersten Phase der Korean Urban Air Mobility (K-UAM) Grand Challenge teilzunehmen, die vom Ministerium für Land, Infrastruktur und Verkehr in der zweiten Hälfte dieses Jahres durchgeführt wird und darauf abzielt, Geschäftsmodelle zur Schaffung eines Ökosystems für fortschrittliche Luftmobilität zu entwickeln.

Zudem werden US-Niederlassungen in Silicon Valley und Irvine, Kalifornien, eröffnet, um den FAA-Zertifizierungsprozeß für die Flugzeuge des Unternehmens erleichtern. Im April wird das Kabinenkonzept des CP-01 mit dem IF Design Award 2023 der Kategorie Professional Concept ausgezeichnet, und im Mai unterzeichnet das die japanische SkyTaxi (SoratobuTaxi Co. Ltd.; Teil der Daiho Taxi Group) eine Absichtserklärung über den Kauf von 50 Exemplaren des Plana-eVTOLs. Die ersten zehn Flugzeuge sollen im Jahr 2030 ausgeliefert werden, gefolgt von weiteren 40 Flugzeugen bis 2040.

Im Juni wird auf der Paris Air Show 2023 eine strategische Partnerschaft mit Bluenest angekündigt, einer im Jahr 2021 von dem spanischen multinationalen Transportinfrastrukturunternehmen Globalvia gründeten Initiative, die sich der Entwicklung der urbanen und fortschrittlichen Luftmobilität und der Verwaltung der Infrastruktur der Vertiports widmet. Eine weitere  Partnerschaft wird mit dem französischen Hersteller von Propellern und Rotoren aus Kohlefaserverbundwerkstoffen DUC Hélices Propellers vereinbart, um leistungsstarke, geräuscharme und effiziente Antriebssysteme für das CP-01 zu entwickeln und zu produzieren.

Im Juli folgen Absichtserklärungen mit der Luftfahrt-Schule Gloria Aviation, um ein gemeinsames Ausbildungsunternehmen zu bilden; mit der südkoreanischen Fluggesellschaft Hi-Air über die Lieferung von 30 Flugzeugen, von denen die ersten zehn im Jahr 2031 ausgeliefert werden sollen; sowie mit OneSky, einem führenden Anbieter von UTM-Lösungen (Unmanned Aircraft Systems Traffic Management), an dessen Programm ‚Future of Flight‘ bereits mehr als 20 Unternehmen teilnehmen, darunter Skyports und Volatus, der Radarentwickler Echodyne sowie Supernal, die US-Tochter von Hyundai UAM.

Eine brillante Marketingstrategie ist die im August gestartete Crowdfunding-Kampagne auf der Plattform Wadiz, um einen Bausatz aus Oxford-Bausteinen mit dem Design des CP-01 auf den Markt zu bringen und das Bewußtsein und das Verständnis für die urbane Flugmobilität mit eVTOLs zu erhöhen – und um mehr Menschen wissen zu lassen, daß es ein Start-Up namens Plana gibt, das ein zukünftiges Mobilitätsfahrzeug entwickelt, weshalb der Flugzeugbausatz auch die Funktion der sechs Rotoren umfaßt, sich um 90° drehen zu können, um frei zwischen senkrechtem Start und Landung und horizontalem Flug wechseln zu können. Die Kampagne scheint leider nicht erfolgreich gewesen zu sein, denn erhältlich ist der Bausatz bislang nicht.

Im September wird erstmals über das von Josef Mouris und Marc-Henry de Jong im Jahr 2020 gegründete niederländische Start-Up ELECTRON aerospace B.V. berichtet, welches an seinem Standort am Flughafen Teuge (EHTE) einem vollelektrischen, zweimotorigen Flugzeug namens Electron 5 arbeitet, das als Passagierflugzeug mit Platz für vier Passagiere und einen Piloten oder als Frachtversion mit einer maximalen Nutzlast von 500 kg erhältlich sein soll.

Am EHTE sind übrigens bereits die E-Flight Academy und das Dutch Electric Aviation Center (DEAC) angesiedelt.

Die ELECTRON aerospace ist Teil der ELECTRON Holding – gemeinsam mit der ELECTRON aviation Ltd. mit Hauptsitz in Rotterdam, die als Betreiber ab 2027 einen bedarfsgesteuerten regionalen Lufttaxi-Dienst zwischen kleinen Flughäfen in Europa starten will. Zudem soll dann ein Prototyp mit dem Piloten Travis Ludlow auf eine Weltreise geschickt werden, um einen neuen Weltrekord aufzustellen.

Bei der Electron 5 handelt es sich um ein konventionell startendes und landendes Elektroflugzeug mit einer Reichweite von 500 km plus 250 km Sicherheitsreserve. Als Fluggeschwindigkeit werden 250 km/h angegeben. Der bislang nicht näher spezifizierte Antrieb besteht aus vierfach redundanten Motoren mit zwei Motoren im Heck. Als besonderer Vorteil gilt die mit < 55 dB sehr geringe Geräuschentwicklung, was leiser ist als ein Staubsauger.

Außerdem ermöglichen große Panoramafenster einen 180°-Blick, die vier Sitze sind wie in einem Luxus-Sportwagen, es gibt USB-Anschlüsse und klappbare Tische, und eine verschiebbare Sitzreihe ermöglicht den Umbau zu einem fliegenden Executive-Zimmer. Die Firma hat derzeit Optionen von Käufern aus Australien und Südkorea für 39 Flugzeuge.

Die Electron will im Jahr 2025 mit Testflügen beginnen und bis Ende 2026 von der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) zugelassen werden. Anschließend soll die Zertifizierung durch die US-Luftfahrtbehörde Federal Aviation Administration (FAA) erfolgen.

Das etwas kompliziert wirkende Design eines futuristischen eVTOL erscheint im November 2022 in den Blogs unter dem Namen eQO Limo. Der Entwurf des Industriedesigners Oscar Viñals soll bis zu acht Passagiere und einen Piloten befördern können. Ausgestattet mit sechs elektrischen Rotoren im vorderen Bereich, vier elektrischen Axialflußmotoren in der Mitte und zwei großen Elektromotoren im hinteren Bereich, soll das Fluggerät eine Reichweite von 600 km und eine Reisegeschwindigkeit von 400 km/h bzw. eine Höchstgeschwindigkeit von 470 km/h erreichen.

Die erwähnten  Axialflußmotoren, die ein hohes Drehmoment erzeugen und sich auf beiden Seiten des Flugzeugs befinden, erzeugen darüber hinaus dank Luftdruckkammern und einem Kanalsystem, das den Luftstrom umleiten kann, einen starken Antrieb, der das Flugzeug vorwärts bewegt und auch bei Start- und Landemanövern hilft. Dadurch kann das eQO Limo sowohl als Hubschrauber als auch als Flugzeug fliegen. Am vorderen Teil des Flugzeugs befinden sich zwei Canards, um den Flug im Flugzeugmodus zu stabilisieren.

Durch zwei sogenannte Aerogeneratoren, die sich an der Spitze des Flugzeugs befinden, sowie durch das Dach aus variablem, lichtdurchlässigem Glas mit Quantenpunkten zur Gewinnung von Solarenergie, ist das eQO Limo zudem in der Lage, selbst Strom zu erzeugen, um die Flugstrecke oder -zeit zu verlängern.

Viñals war uns bereits 2014 mit seinem als AWWA Sky Whale bezeichneten Flugzeugkonzept begegnet, das mit Hybrid-Elektromotoren ausgestattet für 755 Passagiere ausgelegt ist. Daneben ist noch das futuristische ‚Quantenzeitalter-Konzeptflugzeug‘ HSP Solar Skin zu nennen, das genauso wie diverse andere Entwürfe allerdings nur in Form schöner Grafiken existiert.

 

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Neben den vielen Elektroflugzeugen, Drohnen usw. gibt es auch noch elektrische Paragleiter, die als nächstes präsentiert werden sollen. Anschließend folgen die Solar-Ballone und Solar-Luftschiffe.

 

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