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Fliegender Kompromiss

Hybridantriebe für Verkehrsmaschinen

Auch wenn erste Kleinflugzeuge schon rein elektrisch fliegen – für größere Maschinen setzen Luftfahrtunternehmen erst einmal auf Hybride. Wie schon bei Hybrid-Autos werden diese Flugzeuge sowohl konventionelle Motoren und Treibstoffe nutzen als auch Elektroantriebe. Airbus, aber auch Konkurrent Boeing und verschiedene Startups arbeiten bereits an solchen Hybrid-Flugzeugen.

E-FAn X
Beims Hybrid-Flugzeug E-Fan X wird eine der vier Turbinen von einem Elektromotor angetrieben. © Airbus

Der große Vorteil: Die Kombination von konventionellem Jetantrieb und Elektromotoren verleiht den Flugzeugen eine größere Reichweite. Gleichzeitig sparen die zuschaltbare Elektromotoren Sprit und senken die Emissionen so beträchtlich. Weil der E-Antrieb vor allem bei Start und Landung zum Einsatz kommt, wäre ein Hybrid-Flugzeug außerdem erheblich leiser – für lärmgeplagte Flughafen-Anwohner eine große Entlastung.

E-Fan X: Drei Gasturbinen und ein Elektromotor

Und noch ein Plus gibt es bei den Hybrid-Fliegern: Der Einstieg in den Elektroantrieb kann nach und nach erfolgen – quasi schleichend. So wollen Airbus, Rolls-Royce und Siemens im ersten Schritt eine BAe146-Verkehrsmaschine mit rund 100 Sitzen auf Hybrid umrüsten. Bei diesem E-Fan X soll zunächst eine der vier Gasstrahlturbinen durch einen zwei Megawatt starken Elektromotor ersetzt werden. „Es wäre das erste Mal, das ein so leistungsstarker E-Motor ein Flugzeug mit antreibt“, sagt Frank Anton von Siemens eAircraft.

Den Strom für den Elektroantrieb liefern beim E-Fan X vor allem die restlichen Triebwerke: Sie treiben im Reiseflug einen Generator an, der den Strom für die Elektroturbine erzeugt. Zusätzlich lädt dieser Generator Lithium-Ionen-Akkus auf, die im Steigflug zusätzliche Energie liefern. Erste Tests mit dem E-Fan X sind für 2020 geplant. Bewährt sich das Konzept, wollen die Unternehmen ein Hybridflugzeug mit zwei Elektromotoren konstruieren. „In unseren Augen ist der hybrid-elektrische Antrieb eine überzeugende Technologie für die Zukunft der Luftfahrt“, betont Paul Eremenko von Airbus.

Zunum Aero
Komplett elektrischer Antriebsstrang (grün): der Zunum Aero. Die Batterien liegen in den Flügeln. © Zunum Aero

Zunum Aero: Gasturbine nur noch als Stromlieferant

Auch Airbus-Konkurrent Boeing investiert in die Hybrid-Technologie. Gemeinsam mit dem US-Startup Zunum Aero will das Unternehmen im Jahr 2023 eine Regionalmaschine mit Elektro-Hybridantrieb in die Luft bringen. Im Gegensatz zum E-Fan X laufen die beiden Turbinen dieses Flugzeugs jedoch schon komplett mit Elektromotoren. Bei Start, Landung und kurzen Flügen erhalten sie ihre Energie aus Batterien, auf längeren Strecken läuft zusätzlich eine Gasturbine und treibt Generatoren von einem bis fünf Megawatt Leistung an.

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Die Zunum-Flugzeuge sollen eine Reichweite von mehr als 1.100 Kilometern und eine maximale Reisegeschwindigkeit von 340 Kilometern pro Stunde erreichen. Damit visiert das Startup einen Einsatz beispielsweise auf Städteverbindungen innerhalb der USA an. Mit Kosten von rund acht Dollar-Cent pro Passagier oder 250 US-Dollar pro Flugstunde sollen die Hybridflieger zudem durchaus wirtschaftlich fliegen können. Erste Tests mit Prototypen sind für 2021 vorgesehen.

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In den Schlagzeilen

Inhalt des Dossiers

Elektrisch durch die Luft
Hybrid- und Elektro-Flugzeuge als Verkehrstrend der Zukunft

Abschied vom Kerosin
Warum Elektromobilität auch beim Fliegen kommen wird

Die Flugtaxis kommen
Elektroantrieb bei Multicoptern und Senkrechtstartern

Elektrisch über den Ärmelkanal
E-Antriebe auch bei klassischen Flugzeugen

Fliegender Kompromiss
Hybridantriebe für Verkehrsmaschinen

Wasserstoff statt Batterien
Fliegen mit Brennstoffzellen-Antrieb

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