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24. Juni 2013: Von Ursus Saxum-is an Daniel K. Bewertung: +4.00 [4]
Ob ein Elektroflieger wirklich gefühlt leiser ist, müsste man mal in der Platzrunde Hangelaar ausprobieren. Das sägende Geräusch eines E-Motors dieser Leistungsklasse ist zwar nicht laut, aber in einem ziemlich fiesen Frequenzbereich.

Nehmen wir zum Nachrechnen eine alte C172 mit 145 PS und 147 Liter Avgas Tank zum Vergleich:
  1. 147 Liter Avgas sind rund 110 kg vollgetankt.
  2. Avgas hat 43543 kilo-Joule pro Kilogramm maximalen Brennwert.
  3. Wir haben also in dem alten Flieger 1.333.504 Watt-Stunden Energie in Form von Avgas zur Verfügung.
  4. Probe: 735 Watt sind ein PS -> also sind das rund 1.814 PS-Stunden -> bei einem Wirkungsgrad von 21% des Ottomotors damit 381 PS-Stunden Nutzenergie -> in 4 Stunden verbraucht, im Durchschnitt also 95 PS genutzt -> 95 PS/145 PS sind ungefähr 65% und das sagt uns das POH auch in etwa für die 4 Stunden sichere Flugdauer, passt also ungefähr.

Moderne LiPo Akkumulatoren haben eine Energiedichte von 140 Watt-Stunden pro Kilogramm, halten maximal 7-10 Jahre und sind nach 300-500 Ladezyklen verbraucht. Li-Ion Akkus sind nicht wirklich großartig anders mit rund 160 Watt-Stunden pro Kilogramm, einer Lebensdauer von 10-15 Jahren und nach 500-800 Ladezyklen verbraucht.

  1. Packen wir jetzt 110 Kilogramm Akku in einen Flieger, dann haben wir 15.435 (LiPo) oder 17.640 (Li-Ion) Watt-Stunden zur Verfügung - sagen wir mal im Schnitt 16.000 Watt-Stunden. Bei modernen Elektromotoren kann man von einem Einzelwirkungsgrad über 95% ausgehen, so dass das Gesamtsystem im besten Fall auch etwa die 95% bringen könnte.
  2. 16.000 Watt-Stunden sind 21,8 PS-Stunden, bei 95% Wirkungsgrad also rund 20 PS-Stunden Nutzenergie.
  3. Fliegen wir mit den 95 PS wie bei der 65% Einstellung der C172, dann reicht der Akkumulatoreninhalt für 13 Minuten.
  4. Bei etwas über 500 Zyklen produzieren wir alle 125 Flugstunden damit 110 Kilogramm schwer recyclebaren Akkumulatorenschrott.
  5. Für einen brauchbaren Alltagsflug (60 Minuten Flug plus Minimum 30 Minuten Sicherheitsaufschlag) müsste man also ein Flugzeug bauen, dass mit 14 PS Leistung einen Piloten und 110 Kilogramm Akku startet und in der Luft hält.
Siemens hat mit dem Hybridmotor in der DA36 E-Star 2 einen alternativen Ansatz vorgestellt, aber auch hier wird es bis zur Serienreife noch lange dauern und durch die Seltene Erden Knappheit behindert werden.
25. Juni 2013: Von Mueller Manfred an Ursus Saxum-is Bewertung: +3.00 [4]

Über die Elektrofliegerei hier lange zu diskutieren ist doch Zeitverschwendung und Phantasterei. Die Zahlen von Michael Brüning und besonders Björn Steiner belegen doch eindringlich die physikalische Unmachbarkeit. Dass Batterien mit 40facher Energiedichte erfunden werden ist für die nächsten Dekaden überhaupt nicht absehbar, es sei denn die Forschung hätte ein naturwissenschaftliches Gesetz übersehen. Selbst minimale Schritte der Verbesserung der Leistungsdichte enden im Grenzbereich, es sei nur an das Debakel der B787 Batterien erinnert. Im übrigen müßte doch jeder wissen, daß in der Motorfliegerei Leistung und Leistungsreserven das "fliegerische Überleben" absichern. Da kann man nicht ernsthaft im 100 WattStunden Bereichen operieren.

Beim Elektroauto stellt sich die Situation übrigens ähnlich dar. Man stelle sich einen der üblichen A-Staus mit 20km vor, im Winter bei -10C oder im Sommer bei +35C. Dann gibt es nur noch die Wahl Kühlen/Heizen oder Vorwärtsbewegung. Zum Glück bleiben Autos nur liegen und müssen nicht notlanden.

Wer das Motorfliegen mit seiner "Umweltreligion" nicht vereinbaren kann, der soll doch lieber auf Modellflug umschulen, aber Achtung auch hier fällt Akkuschrott an.

26. Juni 2013: Von Ursus Saxum-is an Mueller Manfred
Nein, die physikalische Machbarkeit wurde nicht in Zweifel gezogen. Im Gegenteil, physikalisch machbar ist ein Elektroantrieb mit diesen Zahlen durchaus. Er hat aber einige gravierende Einschränkungen. Solange keine Neuentdeckung die Akkumulatorentechnik revolutioniert, haben wir nur die Möglichkeit mit Leichtbau sehr kurze Flüge elektrisch durchzuführen. Durch die zunehmende Wetterinstabilität im Zuge des Klimawandels sehe ich noch weiter verstärkten Leichtbau allerdings als problematisch an.

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