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27 Beiträge Seite 1 von 2
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Wieder eine kleine Meldung rund ums Thema:
https://www.extremetech.com/extreme/168288-folded-paper-lithium-ion-battery-increases-energy-density-by-14-times
Wie gesagt - ich bin der Meinung in dem Bereich passiert inzwischen so viel, da werden nach und nach brauchbare Lösungen bei rumkommen.
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Ja, das ist gut. Nur die Frage lautet jetzt: reicht die Kapazität schon aus für ca. 300km/3 Std. Betriebszeit, auch bei Kälte oder Hitze für Heizung bzw. Kühlung?
Welchen Faktor brauchen wir noch? Ich denke min. nochmal Faktor 20 - 50. Wird die Entwicklung so fortschreiten wie z.B. bei der Kapzität von Festplatten?
Wenn das alles OK ist, und das Gewicht und die Größe auch akzeptabel sind habe ich noch folgende Fragen:
welche Ladezeit?
wieviel Ladezyklen pro Akku (ohne nennenswerten Verlust)?
Sicherheit (Brandgefahr)?
Akku bzw. relgemäßiger Austausch bezahlbar?
Last but not least, was kostet mich der Strom um den Akku aufzuladen? Muß dabei wieder subventioniert werden?
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Im US AOPA Pilot Magazine ...
gab's mal einen Bericht zum Stand der Elektroflugzeuge. Daraufhin schreibt ein Pilot und Ingenieur des MIT einen Leserbrief.
Darin heißt es:
One pound of the best lithium polymer battery performance claim I can find on the Internet, using the efficiency Yuneec claims for its new 81-horsepower motor on its website, will only provide 6.9 horsepower minutes. That’s 17.4 times more energy per pound from gasoline compared to the best battery I can find.
(Hervorhebungen von mir).
Sein Fazit:
This technology is much further from being competitive to replace gasoline in everyday applications than any of the advocates would have us believe.
Den gesamten Beitrag kann man hier nachlesen:
https://www.aopa.org/News-and-Video/All-News/2013/November/Pilot/Letters-where-do-we-go-from-here.aspx
Von den anderen technischen Schwierigkeiten mal abgesehen, also mind. Faktor 20 an Kapazität sind noch notwendig, damit Batterie-Betrieb überhaupt konkurrenzfähig wird. Ist das wirklich die Zukunft? Oder Wunschdenken?
Ein weiterer Kommentator (im Anschluß an den in o.g. URL referenzierten Beitrag) erkennt richtig, daß dabei kein Umweltschutz erfolgt.
Ist es wirklich wert sich damit zu beschäftigen? Ich will das bezweifeln.
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Von den anderen technischen Schwierigkeiten mal abgesehen, also mind. Faktor 20 an Kapazität sind noch notwendig, damit Batterie-Betrieb überhaupt konkurrenzfähig wird.
Deine Aussage wurde unter 2 Prämissen getroffen:
1) Man benötigt für ein solches Flugzeug die identische Leistung (PS-Stunden)
2) Die Reichweite muss identisch zu aktuellen Flugzeugen sein.
Ich denke beides muss nicht so sein. Ein Flugzeug kann leichter, aerodynamischer sein. Man hat keinen schweren Motor vorne und die Akkus können eine beliebige Form und Platzierung bekommen, damit sind neue Bauformen und eine neue Verteilung des Gewichtes möglich.
Weiterhin nutzt sowieso fast niemand die GA als Fortbewegungsmittel sondern zum Spaß an der Freude. Ein Elektroauto wie der BMW i3 verliert auch in so ziemlich jedem Punkt gegen ein herkömmliches, trotzdem verkauft es sich augenscheinlich unerwartet gut. Der BMW zeigt dass ein Ansatz der konsequente Leichtbau ist, damit kommt er trotz seiner nur 22kWh 120km weit.
Ich persönlich würde schwach werden wenn ein attraktives Elektroflugzeug zu kaufen wäre, auch wenn es nur 60-90 Minuten bietet. Macht wahrscheinlich als Motorsegler am meisten Sinn. Begehrlichkeit ist ein wichtiges Kaufkriterium. Eine 2013er Cirrus ist halt auch nur ein altbackener Avgas-Flieger mit Motoren aus den 50ern und Diamond als einziger Innovator hat nicht kapiert, dass hässlich nicht verkaufsfördernd ist...
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Hmmm... mal abgesehen davon, dass man nur Massen besser verteilen kann und nicht das Gewicht (;-)) glaube ich, dass die aerodynamischen Möglichkeiten begrenzt sind. Auch bei Wegfall des schweren Motors werden ganz ähnliche Lösungen herauskommen, was man ansatzweise auch bei Turboprops sieht.
Und, klar, ein Flugzeug mit 100 km Reichweite braucht niemand ...Im Gegensatz zum AUTO, wo die KURZstrecke ja ein sinnvoller Einsatzbereich sein kann, ist das beim Flugzeug total widersinnig. Außer ich will nur überhaupt mal "abheben" ...so rein zum Spaß. Aber unter "Fliegen" verstehen wir vor allem REISEN, richtig?
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Was ist mit der Thematik "Umweltschutz".
Es muß nach wie vor um die gleiche Masse zu bewegen die gleiche Energie aufgewendet werden.
Die Frage ist der Prozeß der Herstellung und das letztendliche zur Verfügung stellen am Verbrauchsort (Leitungsverlust im Stromnetz vs. Energieaufwand für Transport Rohöl vom Scheich zur Raffinerie und von dort zu mir).
Und dann noch der Aufwand, um z.B. Solarzellen (Energiegewinnung) oder Akkus (Energiespeicher) herzustellen und letztendlich eines Tages zu entsorgen.
Bleibt da noch ein positiver Effekt?
Natürlich wäre es genial, für einen Spaßflug einen Flieger zu haben, der wann immer die Sonne scheint, geladene Akkus hat. Und nach dem Flug sind sie mehr oder weniger schnell wieder voll - am besten mit Solarmodulen auf dem Hangar.
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Und, klar, ein Flugzeug mit 100 km Reichweite braucht niemand ... Aber unter "Fliegen" verstehen wir vor allem REISEN, richtig?
Da widerspreche ich. Schau mal ins Hauptflugbuch Deines Flugplatzes. Heutzutage wird vorwiegend zum Spaß rumgeflogen, gereist wird selten. Ich kann Dir jahrelange Beispiele aus dem Logbuch meiner C172 zeigen, ich schätze 80% der Flüge waren unter 1h. Zwischen eine Reisemaschine und einem Segelflugzeug mit Fremdstart gibt es noch ganz viele Schattierungen, ich denke da ist Platz für ein Elektroflugzeug.
Warst Du nicht derjenige, der im Winter bei OVC002 zum Flugplatz fährt und die Kiste anlässt und 30 Minuten am Boden rumfährt? :-)
Es muß nach wie vor um die gleiche Masse zu bewegen die gleiche Energie aufgewendet werden.
Nein, absolut nicht! In der Gleichung des Energiebedarfs taugt der Widerstandsbeiwert auf und der hängt von der Form ab. Außerdem muss es nicht dieselbe Masse sein. Konsequenter Leichtbau kommt dem Ziel genauso näher wie besser Akkus und beides zusammen kann dann zu etwas Brauchbarem führen.
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Ich weiß nicht, wie das bei Euch ist - aber bei uns darf man zB am Wochenende gar nicht vor Ablauf einer Stunde wiederkommen. Klar fliegen Anfänger nahe des Flugplatzes ... hab' ich auch gemacht, und es mag auch eine KLEINE Lücke geben in die ein Flugzeug mit 100 km Reichweite passt ... aber mit "Fliegen" in dem Sinn wie wir hier unterwegs sind (vor allem auch DU!) hat das nix zu tun. Du hast keine Cirrus gekauft weil ALLES WAS IN DEN GOLF passt rein muss, plus 5 Leute :-)
Das ist dann eventuell ein neues Luft-Hobby, mehr aber nicht.
Ja, ich habe den Motor des Flugzeuges warmlaufen lassen. Zählt das jetzt als Fliegen? :-) Wofür sind dann eigentlich links und rechts diese langen Dinger dran ...????
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na dann schaut euch doch mal den Volocopter an.
Der verspricht die Lösung aller Probleme, die hier im Forum hoch und runter diskutiert werden.
- kein Ärger mehr mit den Flugplatzanliegern - das Ding ist leise
- die Flugstunde ist günstig
- ist kinderleicht zu fliegen
- Start-und Landestrecke spielen keine Rolle
- ob ich im Winter den Motor durchdrehe oder nicht ist egal
- ein Wastegate brauchts nicht - kann also auch nicht kaputt gehen
- Kollisionserkennung ist eingebaut
- ein Fallschirm für Frau Behrle ist eingebaut
- man kann viel Geld verdienen, wenn man jetzt investiert
- die Frage ob man volltankt oder nicht ist keine Gewichtsfrage mehr
Jetzt müssen bis zum geplanten Serienstart in 2016 nur noch Akkus gefunden werden, die länger als 20 min halten und die Zulassung in einer neuen Luftfahrtklasse muss klappen.
Jetzt mal im Ernst. Der, der einen zuverlässigen, sicheren und bezahlbaren Akku mit einer deutlich höheren Energiedichte als heute üblich erfindet ist sicher nicht nur mein Held. Ob das in den kommenden 2 Jahren realistisch ist, steht auf einem anderen Blatt. Wenn das klappt, dann gibts auf alle Fälle für die Hobbyluftfahrt ganz neue Perspektiven. Wie schnell die GA davon profitieren kann? Keine Ahnung - wenn das klappt, wird sie aber irgendwann profitieren. Ich hoffe jedenfalls, dass ich das noch erleben werde.
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Haben nicht die UL's und LSA's durch konsequenten Leichtbau den Energiebedarf reduziert?
Gleiches Gefährt (sei es Auto oder Flugzeug), unterschiedlicher Antrieb (Elektro vs. Verbrenner): ist die Energie nicht die gleiche, welche aufgewendet werden muß, um von A nach B zu fliegen?
Schon Burt Rutan hat gesagt, daß jedes Teil, welches man in die Luft wirft und von dort alleine auf den Boden zurückfällt zu schwer ist, um in ein Flugzeug verbaut zu werden.
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Möchte zu bedenken geben, dass es Tage gibt, an denen man reist und Tage an denen man zum Spaß fliegt.
Es soll ja auch Leute geben, die neben einem Kombi noch ein Cabrio in der Garage haben. Für mich wäre ein Elektroflugzeug bei zweierlei Anwendungen nice-to-have, einmal tatsächlich als UL, mit dem man in der Stunde vor Sunset in lauen Sommernächten wunderbar langsame und leise Flüge um den Kirchturm machen kann.
Und dann zum Kunstflug. Da gibt es enorm viele Lärmprobleme, die Reichweite der Dinger ist vollkommen egal, man braucht nur genug Power für ein Sortie von 20-30 Minuten Dauer. Das ist aktuell noch nicht machbar, könnte mir aber vorstellen, dass man hier eine Anwendungslücke finden könnte, in der ein um den Elektroantrieb herum konstruiertes Flugzeug eine interessante Lösung bieten würde. Wenn so ein Flieger dann einsitzig um die 300-400 Kilo wöge, müsste man zwischen 100 und 150 PS Dauerleistung bereitstellen um, Spaß haben zu können, schätze ich.
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Ja, das ist doch alles klar. Als Drittflugzeug kaufe ich mir auch ein Elektroflugzeug.
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Das wird wohl eher schwierig. Hier etwas Hintergrundwissen zu en physikalischen Grenzen von Batteriefahrzeugen (bzw. ebensolchen Flugzeugen):
https://www.science-skeptical.de/politik/technikfeindlichkeit-am-beispiel-elektromobilitaet/0011194
Elektromotoren sind eine gute Sache, besonders im Flugzeug, denn damit läßt sich der Einbauwirkungsgrad (für Kolbentriebwerke im Bereich 60%) durch die Verringerung der Stirnfläche erheblich verbessern. Die TT62 vom seligen Heiko Teegen war in dieser Hinsicht eine wegweisende Idee, mit den Umlenkwellen allerdings problematisch.
Elektromotoren im Flugzeug mit einem hocheffizienten Verbrennungsmotor anzutreiben ist denkbar und realistisch.
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Elektromotoren im Flugzeug mit einem hocheffizienten Verbrennungsmotor anzutreiben ist denkbar und realistisch.
Dazu braucht es den Verbrennungsmotor, Generatoren, Leitungen und Elektromotoren. Der Verbrennungsmotor muss mindestens so dimensioniert sein wie in einem Flugzeug, das direkt von selbigem angetrieben wird. Bei einer Einmot erzeugt der Motor bis auf die Kühlluft nicht sonderlich viel Widerstand, denn er sitzt vor der sowieso benötigten Zelle. Bei der Zweimot verliert man natürlich sehr viel Aerodynamik durch die Motoren. Da ein Flugzeug mit konstanter hoher Motorleistung betrieben wird, gibt es wenig möglichen Effizienzgewinn durch den Betrieb des Motors als Generator. Das lässt sich also alles direkt mit einem modernen Dieseltriebwerk erreichen...
Von einem Elektroflieger für zwei mit 60 Minuten Flugzeit sind wir nicht allzuweit entfernt. Das noch mit Wechselakkus und es könnte einige Nutzer finden.
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Ich hatte mich ausschließlich auf eine Zweimot-Konfiguration bezogen, vielleicht habe ich das nicht deutlich genug gesagt. Dazu einen effizienten Verbrennungsmotor neuer Technologie (ähnlich Rotax 912iS), ein permanenterregter Generator und kurze Wege zu den beiden Motoren, also alles Rumpfinstallation. Das bringt aerodynamisch wirklich viel, bleibt das Platzproblem. In der TT62 hat es aber damals platzmäßig gar nicht so schlecht ausgeschaut.
Batterien für Antriebe sind aufgrund der physikalischen Grenzen meiner Meinung nach ein Irrweg.
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Jo, und ich bin mir sicher einer der Gründe weshalb das Thema noch länger dauern wird ist diese Art von Einstellung. Heutzutage würde man auch kein Rad mehr erfinden - wieso auch? Das Schleifen über den Boden funktioniert doch nachgewiesenermaßen super, und für Räder bräuchte man ja so technisch hochentwickelten Kram wie stabile Achsen oder auch ordentliche Wege, und überhaupt - neumodischer Unsinn.
Sorry - es ist keine Frage dass wir *heute* noch nicht so weit sind. Das ist aber auch nicht der Punkt um den es geht!
Zwischen Bleiakkus und LiPos liegt knapp Faktor 10 was die Energiedichte angeht (laut Wikipedia). Offensichtlich ist uns also eine Steigerung in der nötigen Größenordnung bereits schon Mal gelungen. Und ich wette wenn man das in den 80ern statuiert hätte wären die Reaktion genau so gewesen wie jetzt, wo es um die nächsten 20 Jahre geht.
Und ich hab es schon gesagt: es rührt sich was, und zwar fast im Monatsrythmus! Z.B. hier: https://de.wikipedia.org/wiki/Zinn-Schwefel-Lithium-Akkumulator - ja ich weiß das ist nicht serienreif. Und es ist nicht klar wie teuer das sein wird. Und überhaupt ist das alles ganz furchtbar! Aber: hier ist (nur) eine Möglichkeit die nächste Steigerung um Faktor 10! Und wie von Achim bereits geschrieben: man wird initial auch bestimmt keine TTX mit E-Motor bauen und die gleiche Speed und Reichweite erwarten. Aber ne Aquila mit 300NM? Warum bitte nicht?
A bissl positiv vorwärts denken, bitte. Ich weiß, der Business Case der sich in 2 Jahren amortiesieren muss wird hier nicht bedient. Die Firmen/Investoren/Unternehmer die so denken werden daher auch in dem Spiel nicht mitmischen. Aber es wird welche geben die das tun, und ich bin relativ sicher dass ich zu meiner Lebzeit (und aktiven Fliegerzeit) noch brauchbare E-Flugzeuge erleben werde, und zwar nicht erst wenn ich 80 bin.
Btw was immer vergessen wird wenn es um Umweltschutz und Elektroantrieb geht: der Strom ist ein wunderbarer Entkoppelungsmechanismus von Technologie des Energieerzeugers von der des Energieverbrauchers. Das heisst, während ich im Verbrenner immer irgend etwas verbrennen muss (duh) kann ich beim Strom sehr viel mehr Optionen ziehen wie ich den denn erzeuge. DAS ist der Haupttrick, nicht die Tatsache das Akkus wundersamerweise auf Bäumen wachsen werden und sich nach Gebrauch umweltfreundlich zersetzen. Auch hier wird es Jahre (Jahrzehnte) dauern bis man die Vorteile wirklich heben kann, aber es geht ums Prinzip.
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Einverstanden. Aber so realistisch muss man es halt auch sehen, dass Elektromobilität den Verbrennungsmotor in einigen Bereichen nicht ersetzen kann. Nehme ich einen Rotax 912 iS, baue ihn in eine aerodynamisch ausgefeilte Zelle, fliege mit dieser Kombination so schnell, wie die Elektroflugzeuge von Yuneec nur fliegen können, brauche ich auch nur einen "Schluck" Sprit und muss keine schweren Akkus in die Luft wuchten. Elektromobilität im Automobilbereich überzeugt mich AKTUELL jedenfalls nicht - ebenso wenig wie E 10-Sprit und die Gewinnung des darin enthaltenen Ethanols um jeden Preis. Aber verteufeln würde ich die Elektromobilität auch nicht - es kommt ganz stark auf den Einsatzzweck an.
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Gut gebrüllt - aber in die falsche Richtung! Wir hier sind nur die Anwender, und als solche warten wir eben bis zur Marktreife!
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Naja, aber wir müssten uns schon dieser Sache öffnen, sonst würden die Hersteller/Forscher keine Veranlassung sehen, weil "kein Markt".
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Seit Anbeginn der modernen Mobilität wird über Elektroantriebe gesprochen und immer wieder hat man es ohne andauernden flächendeckenden Erfolg versucht. Schon die Siemens E-Viktoria hatte 1905 mit 80km Reichweite als Taxi, Kleinbus und Lastwagen Serienreife und ist dann wieder verschwunden. Solange es keinen verbrennungsunabhängigen Stromgenerator mit ausreichender Leistung und nur Akkumulatoren mit nicht ganz unkritischer Elektrochemie gibt, wird sich meines Erachtens gerade in der Luftfahrt wenig ändern. Natürlich gibt es Nischen in denen das Sinn machen kann - die gibt es auch im Strassenverkehr und dort sind E-Antriebe heute schon normal - und in der Ausbildung Platzrunden schrubben wird man vielleicht in absehbarer Zeit mit Elektroantrieb tun, aber durchgängig?
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Vielleicht könnte ja auch Biosprit mit entsprechendem Energiegehalt etwas für die Luftfahrt sein. 2010 hatte es eine DA 42 im Display auf der ILA gegeben, die mit Kraftsstoff aus Algen oder sowas flog. Auch mit Jumbos, die versuchsweise ein Triebwerk auch auf Langstrecke mit alternativem Kraftstoff betrieben haben, habe ich etwas gelesen. Aber es ist halt meistens - und gerade im Luftfahrtsektor - so, dass man von irgendetwas Interessantem liest und dann nie wieder etwas hört. Wenn ich mir z. B. eine Luftfahrtzeitschrift von vor fünfzehn Jahren aus dem Keller nehme und darin blätter, muss ich immer schmunzeln :-)
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Immer mal wieder kann man sich heute schwer vorstellen wie es in Zukunft aussieht. Hier nochmal die euch sicherlich bekannten Zitate (2 von unzähligen, die ähnlich lustig sind):
"Ich glaube an das Pferd. Das Automobil ist nur eine vorübergehende Erscheinung." - Kaiser Wilhelm II. (1859-1941)
640K ought to be enough for anybody.
Bill Gates
Der große Sprung bei Akkus wird nicht durch die Verbesserung der heutigen Technologie kommen, sondern von komplett neuen Ideen, an die wir heute noch nicht denken.
Gruß
Thomas
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Ah Alexis, ich glaube hier lesen im Schnitt mehr Unternehmer und Vordenker mit als in vielen anderen Internetforen... :-)
Aber gut stimmt, was Flieger betrifft sind die meisten von uns wohl 'Consumer'.
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@Roland. Das mit dem BIO-Sprit war vielleicht das? https://www.ricdes.com/blog/2008/06/air-new-zealand-wird-mit-hanf-betankt/
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Ja, Wolff, das meinte ich. Da der Artikel schon von 2008 ist und ich bisher nix mehr davon gehört habe, bin ich mir allerdings nicht sicher, ob Air New Zealand das immer noch regelmäßig tankt. Wenn dem so ist, würde es immerhin für die Machbarkeit sprechen, denn ich glaube nicht, dass regelmäßige Triebwerksausfälle insbesondere in der kommerziellen Luftfahrt heute noch toleriert würden (im Gegensatz zu den 50ern, wo Super Connys regelmäßig mit einem abgestellten Motor aus den USA/Europa kamen).
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