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Elektrofliegerei - Weg in die Zukunft der GA?
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373 Beiträge Seite 15 von 15
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Es waren tatsächlich 50ft. Da muß der Hängewinkel schon zur Spannweite passen ;-)
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Wirkungsgrad ist in Bezug auf Wasserstoff eine sehr unbrauchbare Kennzahl, da Wasserstoff ja ein Problem löst, das mit Wirkungsgrad nur sehr wenig zu tun hat.
Mit Energie gibt es ja auf der Erde ein ganz ähnliches Problem wie mit Trinkwasser: Es ist global gesehen zwar mehr als genug davon vorhanden, aber leider eben räumlich und zeitlich "falsch" verteilt.
Die Energie der Sonneneinstrahlung auf die Erde ist mehr als 5.000 mal so groß, wie der gesamte menschliche Primärenergiebedarf. Wir müssten also "nur" deutlich weniger als 0,02% der zur Verfügung stehenden Sonnenenergie nutzen und bräuchten keinerlei andere Energieerzeugung mehr. Allerdings ist das eine Milchmädchenrechnung, weil natürlich Nachts um 1 in Deutschland deutlich weniger Sonnenenergie zur Verfügung steht, als wir hier gerade brauchen.
Jetzt kann man dieses Problem auf 2 Arten lösen: Entweder, man ignoriert die Sonneneinstrahlung und stellt einfach noch mehr Energie her (z.B. mit Kernkraft), oder man nutzt Methoden, um die räumliche und zeitliche Nutzbarkeit der Sonnenenergie zu verbessern. Und genau dafür ist Wasserstoff hilfreich - wenn er dazu dient, die Sonnenenergie in Zeiten und Regionen zu bringen, wo es im Vergleich zum Primärenergiebedarf zu wenig davon gibt, dann ist sein Wirkungsgrad sehr zweitrangig, weil es eben global gesehen so extrem mehr Sonnenenergie gibt. Schon in den 90ern gab es ja Konzepte, um in Nordafrika erzeugte Solarenergie nach Europa zu bringen - und gescheitert sind die alle an pilitischen, nicht an physikalischen Fragen. Dort, wo man dazu Wasserstoff verwenden will ist das größte physikalische Problem auch nicht der Wirkungsgrad, sondern das Salz ... aber das ist ein anderes Thema.
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"Wirkungsgrad ist in Bezug auf Wasserstoff eine sehr unbrauchbare Kennzahl, da Wasserstoff ja ein Problem löst, das mit Wirkungsgrad nur sehr wenig zu tun hat."
Sie können es auch "Verhältnis zwischen entnehmbarer zu investierter Energie" nennen. Es ist ja nicht bedeutungslos, wieviel beim "Wenden" von Energie verlorengeht. Irgendjemand muß die übergroße Infrastruktur und die Energieumwandlung in großem Stil ja bezahlen (das bekannte "Eiskugel-Problem").
Ansonsten stimme ich Ihnen zu. Allerdings wohnt dem Wasserstoff in Zusammenhang mit dem zur Verbrennung erforderlichen Sauerstoff aber nun einmal das grundsätzliche Problem inne, daß das Ergebnis hochexplosiv ist. Da für eine "Wasserstoffwirtschaft" große Mengen davon transportiert werden muß, ist das Gefahrenpotential eben entsprechend groß. Mit NH3 verbessert sich das, aber ... siehe oben.
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Wasserstoff ist der einzige vielversprechende Ansatz für die Langzeitspeicherung von erneuerbarem Strom. Letztendlich sind Öl, Gas und Kohle ja auch Langzeitgespeicherte Biomasse, mit dem Nachteil dass sie a) endlich und b) klimaverändernd wirken.
Die Frage beim Wasserstoff ist nicht ob wir ihn brauchen, sondern
a) wann,
b) wie viel,
c) woher,
d) wofür,
e) zu welchem Preis.
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Was ich nicht möchte, sind 700bar-Wasserstofftanks im Flugzeug.
Die meisten mir bekannten technisch vielversprechenden Wasserstoffprojekte fokussieren sich eher auf LH2.
Sicherheit ist ein großes Problem, das auch regulativ nicht vollkommen erschlossen ist (wobei man die Kriterien am Ende schon durchaus gut erfasst). Hier gibt's ein wenig zu lesen: https://www.easa.europa.eu/en/newsroom-and-events/events/easa-certification-roadmap-h2-international-workshop-2024
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"Jetzt kann man dieses Problem auf 2 Arten lösen: Entweder, man ignoriert die Sonneneinstrahlung und stellt einfach noch mehr Energie her (z.B. mit Kernkraft)"
Man kann keine Energie herstellen. Man kann sie nur umwandeln. (Energieerhaltungssatz)
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Man kann keine Energie herstellen. Man kann sie nur umwandeln. (Energieerhaltungssatz)
Jetzt hörste aber mal auf, unseren Universalexperten mit so Detailkram zu belästigen, ne?!
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https://www.aerotelegraph.com/chinas-erstes-elektroflugzeug-kann-durchstarten
Auch wenn die im Artikel den Hersteller mit kommerziellen Absichten anführen, passt mE ein Viersitzer mit einem Prop besser in den GA-Fred.
Ich gehe mal davon aus, dass die chinesische CAA ähnlich streng urteilt wie andere ICAO-Hightechnationen, frage mich aber, wie sehr wir alle im Westen dem Braten trauen werden. Und ob die Zulassung auch in Europa und den USA angestrebt wird. Drittweltländer werden, wenn sie die Maschine importieren, sicherlich vorurteilsfreier vorgehen, vermute ich.
"Ziel ist es, insbesondere in Entwicklungsländern mit begrenzter Straßeninfrastruktur eine Lücke zu schließen. Die Einsatzgebiete sind vielfältig, so kann das Flugzeug auch für die Pilotenausbildung, bei Rundflügen sowie Vermessungsflügen genutzt werden."
Bei Vermessungsflügen sehe ich da eigentlich primär die Zertifizierung von ILS, für alles andere ist die Reichweite zu kümmerlich. Es sei denn, die wollen irgendwo in der Pampa neben einer Straße mit einem Dieselgenerator warten.
"Geplant sind auch Varianten mit Wasser- und Schneekufen sowie ein wasserstoffbetriebener Antrieb und weitere Spezialmodelle. Diese sollen das Einsatzspektrum erweitern und die Marktposition stärken."
Ohne Range-Extender (H2) wird das mit Schwimmern wohl nur für Shuttleflüge wie bei den Beaver-Konversionen bei Seattle und Vancouver sinnvoll sein.
130 Knoten bei 300 km Reichweite bei einem sehr klassisch ausgelegten Hochdecker, zu 77% aus Carbon, mit einem Viersitzer sind schonmal eine sinnvolle aber nüchtern gesehen maßvolle Erweiterung der Elektopipistrel.
Ein Beitrag aus deren Forum zeigt eines aber auf, was jeden namibischen Farmer oder Lodge-Betreiber mit tiefen Taschen dann doch zum Kauf motivieren könnte:
"Wie so immer das Gemecker. Ein paar Solarzellen oder ein einfaches Windrad und eine Akku als Puffer. Das funktioniert überall auf der Welt. Und schon fliegt die Kiste sogar CO2-frei. Von meiner Seite aus, herzlichen Glückwunsch zur Zulassung."
P.S.: Das Wichtigste im Artikel fehlt aber: Preis, Preis des Wechselakkus, Garantien/ Zyklen, Lieferzeiten.
P.P.S.:
https://sustainableskies.org/rx4e-certified/
Geplanter Preis 620.000 USD (1 mio AUD) für Verkauf in Australien ist das einzige, was ich auf die Schnelle dazu finde.
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der war letztes jahr auf der aero...halle 7E - E für elektroschrott....1,5 stunden....
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Wow, das war ja mal wieder Substanz. Konstruierst du so auch die BAC Kopfhörer?
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meine batterien halten 40 stunden....dank genialer schaltungsauslegung...
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Technisch werden sicherlich einige dieser Fluggeräte die Marktreife erreichen. Aber wo ist der Markt?
Man darf nicht vergessen, dass es seit mehr als 50 (!) Jahren Fluggeräte gibt, die all das schon können (und deutlich mehr) als die Elektro-Fluggeräte selbst in ihren optimistischsten Rechnungen erzielen wollen. Die Fliegerei - auch mit Hubschraubern - war früher außerdem deutlich günstiger und Lärm sowie Nachhaltigkeitaspekte haben ein gutes Geschäft nicht so stark bremsem können wie heute. Trotzdem haben sich Senkrechtstarts und Flüge über kurze Strecken in Ballungsräumen nicht als Massenmarkt etabliert.
Was macht ein Elektrofluggerät besser als eines, das mit fossilem Brennstoff betrieben wird?
Lärm? Ja, zum Teil. Aber im Senkrechtstart müssen Massen mit Luftströmen gehoben werden. Das Motorengeräusch ist dabei fast vernachlässigbar. Und leider ist der Lärm in Bodennähe am Start- und Zielpunkt das Entscheidende für die "Nachbarschaft".
Kaufpreis? Aufgrund der immens hohen Entwicklungs- und Zertifizierungskosten werden die Fluggeräte sicherlich nicht günstig in der Anschaffung sein. Die letzten von Lilium genannten Preise bewegten sich in der Größenordnung eines Businessjets.
Wartungsaufwand? Verglichen mit Treibstoff, Abschreibung und laufzeitbegrenzten Teilen ist der reine Wartungsaufwand bei konventionellen Fluggeräten heute schon ein sehr geringer Teil der Gesamtkosten je Flugstunde. Erst recht, wenn man betrachtet, dass man fast genausoviel Zeit für "Schreiben" aufwenden muss, wie für "Schrauben". Auch wenn man bei Elektrofliegern in den Regelzyklen keine Flüssigkeiten mehr wechseln muss, so werden garantiert Kontrollen anstehen, die dokumentiert werden müssen. Der Aufwand wird vermutlich weniger, aber nicht Null.
Laufzeitbegrenzte Teile? Ja, eine Turbine ist deutlich teurer als ein Elektromotor und vermutlich hält der Elektromotor auch seine 3000 bis 4000 Stunden. Doch auch hier wird es Inspektionen der Lager und des inneren Rotors geben müssen, bei denen man entweder den Motor komplett tauscht oder ihn zerlegen muss. Bei den Propellern wird sich grundsätzlich nicht viel ändern, diese Technologie ist (als Fixed-Pitch-Prop) ja unverändert. Allerdings werden sie häufiger in Bodennähe betrieben, was sicherlich zu mehr Erosion der Vorderkanten führen dürfte, aber nicht zu signifikanten Mehrkosten.
Treibstoffkosten? Wie hoch ist der Anteil der Treibstoffkosten heute je Flugstunde? Wieviel günstiger sind die Stromkosten eines Elektroautos im Vergleich zu einem Verbrenner? Ja, man könnte den Strom per Solarzellen teilweise selbst produzieren, aber das muss sich dann auch gegenüber dem Marktstrompreis rechnen und erfordert Investitionen und Flächenbedarf. Außerdem ist zu beachten, dass entweder mehr Personal und Material (Akkus) notwendig sind, um ein Wechselakkusystem zu betreiben oder das Fluggerät längere Boden-Ladezeiten hat, in denen nichts verdient wird.
Flugsicherheit? Das müssen die Fluggeräte erst noch über Millionen Flugstunden nachweisen und ich glaube leider, da werden noch einige Lektionen in Blut geschrieben werden.
Nachhaltigkeit? Ja, lasse ich gelten, obwohl selbst bei Autos die Rechnungen von jeder Seite geschönt werden und die Ergebnisse in Summe noch nicht eindeutig sind. Aber ein Geschäftsmodell auf Nachhaltigkeit bei Lufttransport zu bauen, ist nicht überzeugend bzw. nicht ausreichend, damit Unternehmen damit Geld verdienen können.
Es gab den Massenmarkt in den letzten 50 Jahren nicht, obwohl das Gerät dafür verfügbar und erschwinglich war. Ich sehe keinen Grund, warum sich das durch eine andere Antriebsform, die außerdem sehr große Limitierungen besitzt, nun ändern sollte.
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Mit einer Einätzung wirst du nicht weit von der Wahrheit entfernt liegen, wobei man manche Themen schon nachschärfen kann (bin nur bei Flächenflugzeugen):
Lärm -> kann bedeuten fliegen oder nicht fliegen (Lärmschutzzeiten), besonderes für Flugschulen kann das ein wichtiges Argument sein. Könnte auch bei entsprechend verfügbarem Gerät für SkyDive Stützpunkte oder Sightseeing interessant sein.
Komfort -> ein entsprechendes Fluggerät hat schon seinen eigenen Reiz (der Erfolg im Bereich des Segelflugs zeigt das sehr deutlich)
Kaufpreis -> ohne attraktiver TCO wird es nix werden
Wartung -> das kann ein sehr wichtiger Punkt sein. Das mit Schreibaufwand = Schraubaufwand ist vor allem ein Problem von alten Flugzeugen und unklarer Dokulage. Einfach mal 1000h nichts am Antrieb machen zu müssen hat schon seinen Reiz. Durch potentiell geringere Vibrationen sollte es auch weniger Sekundärverschleiß geben (im Vergleich zu KolbenVKM).
Flugsicherheit -> auch hier hat sich im Bereich der Segelflugzeuge gezeigt, dass die e-Antriebe den Verbrennern im Punkt Sicherheit überlegen sind, da die konvetionelle Technik fehleranfälliger ist (mechanisch und bei der Bedienung). Im Vergleich zu modernen Verbrennern ist die Bedienung nicht mehr das große Thema. Einhebelbedienung ist Einhebelbedienung. Aber ein e-Antrieb ist im Vergleich zu einem Verbrenner, vor allem zu den modernen Rotax, Austro, Conti völlig unterkomplex.
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Ich könnte mir schon vorstellen dass es einen Markt gibt. Wenn ich mir mal EDLE ansehe: Die Anfängerschulung, und das ist ja diejenige die bei den Anwohnern nicht gut ankommt, könnte man sehr gut mit einem deutlich leiseren Flieger machen. Ladezeit muss dann natürlich so sein, dass der nächste Schüler relativ schnell übernehmen kann. Für die Überlandschulung kann man dann ja auf die gute alte C150 wechseln.
Dass der Akku alle paar Jahre neu muss - das ist beim Verbrenner ja auch so, nach der TBO kommt ein neuer Motor.
Dafür braucht es natürlich am Boden auch Infrastruktur - und die kann man erst bauen, wenn es einheitliche Standards für Elektroflugzeuge gibt. Die müssen nicht zwingend mit den Typ2/CCS Steckern von E-Autos identisch sein (auch wenn das sinnvoll wäre - aber schon die Pipistrel verwendet ja nicht den europäischen Typ2 Stecker) - idealerweise allerdings wären die Stecker weltweit einheitlich. Die Zapfpistole passt ja schließlich auch in jedes Flugzeug.
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Danke euch dreien, im Prinzip ist alles Wichtige gesagt.
Kern ist immer
a) Energiedichte Reichweite
b) echte Kosten durch Kosten Wartung, Sprit.
Ein echter Unterschied besteht mE darin, dass mit der hohen Zuverlässigkeit von E-Motoren und derem simplen Aufbau DEP möglich ist und man durch die leichten Motoren erst zu so etwas wie einfachen Wandelflugzeugen oder Kipprotoren kommt. Das hatten wir alles schon in den 50ern und 60ern, aber mit Gasturbine und Kolbenschüttlern haben die Konstrukteure deutlich weniger sinnvolle Varianten. (Die Ansteuerung durch FADEC und volldigitale Flugkontrollsysteme haben der anderen Herausforderung früherer mechanischer komplexer Steuerungen ja schon lange technisch den Zahn gezogen).
Solange das Neue deutlich leiser und zuverlässiger als das Alte wird, bleiben die Grenzen von Kosten und Reichweite. Bei 65 dB machen sich NIMBYs halt lächerlich, wenn am Rand des Gewerbegebietes auf einer Betonplatte oder von 300 m Grasbahn starten.
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Was tatsächlich noch fehlt sind die "crazy-Konfigurationen" wie der Jetson, also ganz neue Nischen, die damit bedient werden könn(t)en.
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https://www.youtube.com/watch?v=VeCf8B9OA1c
gibt keinen Sinn, macht aber sicher ziemlich Spaß :-)
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Jepp
Dss mit den düsentrieb macht nix her...
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oja...warte nur...die chinesen werden das kaufen! dann haben die schon mal viel an DDD-cost gespart...
das ding bekommt dann rote propeller mit hammer und sichel!
(vorsicht politisch:) und die grünen im parlament beantragen einen entwicklungshilfefond für china, um arbeitsplätze - aber nicht in deutschland - zu sichern....
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Schade um apus. Vermutlich einfach Pech mit dem Timing.
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