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Ich denke mal, man das Akkuproblem einigermassen mit den LED´s vergleichen. Lange waren LED´s klein, schwache Lichtausbeute und kaum weiter entwickelt. Innerhalb kurzer Zeit, als das Thema Engerie immer mehr ein Thema wurde, hat sich sehr sehr schnell eine neue Generation von LED´s entwickelt, die "sauhell" sind, bei einem Bruchteil der Engerieaufnahme. Mein Landescheinwerfer ist da ein gutes Beispiel. Ist heller als mein 250 Halogen und braucht kaum "Saft".
Die Akkus sind in den letzen Jahren schon deutlich besser geworden (gab es mal einen Artikel in PuF) und pro Jahr steigt die Akku-Kapazität, und das schon seit Jahren. Es wird aber erst den Durchbruch geben, wenn die Automobilindustrie die E-Antriebe besser verkaufen kann. Nur da kann man große Mengen absetzen und eine Forschung lohnend gestalten.
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googelt mal dual carbon battery
Autoreichweiten ca. 480km - 20x schnellere Aufladung als bisherige Lithium Batterien
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Super spannend. Da gehts lang. Hoffen wir mal, dass an der Nachricht was dran ist und das nicht nur Investorsuchgeschwätz ist. Die Namen dahinter lassen auf jeden Fall aufhorchen.
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Das Gute ist: wenn's die nicht sind dann werden es andere sein. Just a matter of time...
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Liebe Forums Community,
Bitte vergesst bei euren Überlegungen nicht: Elektroflugzeug ist nicht gleich Batterieflugzeug. Bei einem Elektroflugzeug erzeugt ein Elektromotor (über Prop., Fan, o.Ä.) Vor- und/oder Auftrieb. Die Quelle des benötigten Stroms ist damit nicht definiert. Das wird zwar gerne vermischt ist aber nicht richtig und stiftet oft Verwirrung. Das heißt damit, dass mit geeigneten Energiesystemen ein Elektroflugzeug natürlich auch große und sehr große Reichweiten erreichen kann. In wie weit das sinnvoll ist, ist damit aber auch nicht geklärt.
Das eigentlich Interessante am Elektroantrieb (denkt an die Eingangsbemerkung!) ist: Man kann damit Flugzeuge bauen, die deutlich weniger Energie benötigen als konventionelle Flugzeuge, weil man durch die verhältnismäßig kleinen und leichten E-Motoren mehr Freiheiten in der Flugzeugkonfiguration hat. Zusätzlich kann man verschiedenste (auch regenerative) Energiesysteme einsetzen und Lärmemissionen verkleinern.
Eine elektrifizierte C152 wird quasi genauso viel Leistung benötigen um in der Luft zu bleiben wie eine konventionelle. Was soll sich auch ändern? -> Das heißt: ein Elektroflugzeug spart nicht automatisch Energie, aber wenn es genau für diesen Zweck entworfen ist, dann kann der Leistungsbedarf dramatisch sinken.
Beste Grüße!
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Was bleibt denn noch als Speicher für elektrische Energie außer einer Batterie?
Eine Schwungscheibe? Oder soll man ein Kabel legen?
Die Hybrididee verbessert den Gesamtwirkungsgrad nicht, da beim Flugzeug nicht rekuperiert wird.
Generell ist ein Hybrid eine schlechte Idee. Viel Gewicht wofür?
Das einzig denkbare ist die Brennstoffzelle, aber wie den Wasserstoff händeln?
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Es ändert sich doch etwas, wenn das Flugzeug entsprechend entworfen wurde, weil der absolute Leistungsbedarf sinkt.
Beispiel: eine C152 fliegt bei 55% ca 90 kt - 55% entspricht dabei 45 kW. Das heißt ausformuliert: in den Propeller der C152 müssen konstant 45 kW mechanische Leistung investiert werden um 2 Personen mit 90 kt voran zu bringen. Mit einem dafür optimierten elektrischen Flugzeug geht das aber auch mit nur 15 kW an der Propellerwelle. Das heißt, selbst wenn ich diese Energie komplett durch einen Verbrennungsprozess erzeuge bin ich immer noch um den Faktor 3 (!!!) besser als die C152. Wenn jetzt ein Verbrennungshybrid im Spiel ist, d.h. es wird auch nennenswerte Energie in Akkus gespeichert verschiebt sich der Faktor noch zu Gunsten des Hybridflugzeugs.Je kürzer dabei die Strecke desto höher der Vorteil.
Brennstoffzellen wird sicher gehen, 2 Sitzer mit 800-1000 km Reichweite wäre heute technisch machbar. Sicher aber nicht zu vergleichbaren Anschaffungskosten von Serienreife ganz zu schweigen...
Wer nur auf Akkus setzt wird zumindest kurz- und mittelfristig für längere Reichweiten Schiffbruch erleben, weil erstens die Weiterentwicklung Zeit benötigt und dann die Elektrochemie auch noch feste Grenzen hat und zweitens die Dinger ja auch wieder (möglichst schnell) geladen werden wollen und da stößt schnell die Infrastruktur an ihren Grenzen.
Für spezielle Nischen bietet das Batterieflugzeug aber ganz klar Vorteile: Wie schon erwähnt wurde, das Flugzeug zum Platzrunden schrubben -> Nach einer Stunde werden Akkus und Flugschüler getauscht und weiter gehts. Bei entsprechender Stundenzahl machen sich die geringen Energie- und Wartungskosten spürbar bemerkbar und sind neben der besseren Akzeptanz (wg. geringerem Lärm) ein eindeutiger Vorteil für den Betreiber. In den Kosten und der Akzeptanz wird es noch krasser wenn man an Kunstflugtraining denkt. 15 Minuten Spaß geht auch mit Batteriebetrieb (sicher nicht gleich in Unlimited aber zum gezielt Schulen und Üben allemal). Danach wieder Akku-Wechsel und auf ein Neues. Die geringen Lärmemissionen sind ein ganz großes Argument hierfür, weil die Box nicht mehr ewig entfernt sein muss.
Zum Thema Radantrieb: Beim Airliner kann sich das durchaus lohnen, da die Zeiten die die Triebwerke am Boden laufen häufig sehr viel länger sind als technisch nötig. Die Flugplätze sind teilweise einfach so groß, dass Airliner überraschend viele Kilometer am Boden zurück legen, von Wartezeiten wg. Stau z.B. vorm enteisen etc. ganz zu schweigen. Der Betreiber kann also Kosten sparen -> wenn er dazu die Chance tatsächlich hat wird die Technik kommen. Beim GA-fliegen sind die Wege üblicherweise zu kurz, als dass es sich wirklich lohnen würde.
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Mich wundert, dass Konstruktionen mit Verbrennungsmotoren, die den Stand der Technik von Zelle und Motor in den USA 1945 repräsentieren, mit auf minimalen Energiebedarf und minimales Gewicht optimierten potentiellen E-Antrieb-Konstruktionen verglichen werden. Dann ist der Nachteil der Elektroflieger natürlich nicht so groß.
Fairer wäre es, aktuelle gewichts- und effizienzoptimierte UL, UL-Motorsegler, 120kg-Klasse oder z.B die MCR mit dem gleichen Flieger unter E-Antrieb zu vergleichen.
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Woher kommen denn die Zahlen? 45kW zu 15kW?
Realistisch ist das nicht. Das würde heissen, dass 66% des parasitären Widerstandes dem Motor geschuldet wären.
Wir reden ja nicht von anderer Konfiguration oder anderen Flügelprofilen.
Diese Änderungen kann man ja auch Verbrennungsmotorgetriebenen Flugzeugen einkonstruieren.
Ich hab Flugzeugbau studiert und ein klein bisschen Ahnung von Aerodynamik.
Ein Flugzeug mit der selben Konfiguration (Hochdecker, festes Fahrwerk, gleiche Zuladung, gleiche Festigkeit, Alubauweise....), gleiches Profil....
Nur optimiert auf elektrischen Antrieb hat nicht mehr als 10 bis 15% aerodynamischen Vorteil.
Da würde ich schon tragflächenmontierte Elektromotoren und deren Effekt einbeziehen.
45 auf 15kW ist eher in den Bereich von Märchen und Fabeln eunzuordnen
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Sicher der Vergleich zwischen einer C152 und einem hocheffizienten Elektroflugzeug ist zu Gunsten des E-fliegers konstruiert, was aber nicht heißt dass er damit nicht seine Berechtigung hat. Wie viele Leute fliegen noch in C15X und ärgern sich über die relativ hohen Kosten. Es läßt sich mit diesem Vergleich recht plakativ belegen welchen dramatischen Einfluß die Konfiguration auf den Antriebsbedarf haben kann (Bei gleicher Transportleistung). Das geht natürlich auch gegen ein UL oder Motorsegler.
Der geneigte Leser kann zum Beispiel hier einen relativ objektiven Vergleich finden:
https://www.greenspeedcup.de/fileadmin/documents/results/2013/wt2/Auswertung_2013WT1x_v2.pdf
Es wird zwar nicht der Antriebsbedarf sondern der Energieverbrauch verglichen, aber die grundsätzliche Aussage bleibt gleich.
Die 45 KW habe ich aus Onlinedaten der C152 (https://www.tf.uni-kiel.de/~fp/fliegerei/pdf/cessna152-daten.pdf). Dort ist angegeben dass die C152 üblichweise 82 KW maximale Triebwerkleistung aufweist und bei 55% (dementsprechend 45 KW) 90 KTAS (in 2000 ft) schnell fliegt. Ich habe die Daten ehrlicherweise nicht selber er(f)logen, aber ich denke die Größenordnung passt. Die 15 KW sind Daten aus der e-Genius Flugerprobung.
Vielleicht habe ich es unklar formuliert: Natürlich rede ich von verschiedenen Konfigurationen -> ein E-Antrieb bietet die Möglichkeit Konfigurationen zu bauen, die aus Sicht des Wirkungsgrads dem konventionellen Flugzeug überlegen sind.
Wie schon erwähnt: Eine elektrifizierte C152 benötigt natürlich (quasi) den gleichen Antriebsbedarf wie eine konventionelle. Es bleibt ja das gleiche Flugzeug.
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Wenn ich das fortführe, dann ist der Elektroantrieb mit 15kW Leistung ja völlig überdimensioniert.
Man kann eine zweisitzige Version der Musculair 2 bauen, die dann sicher unter 500W verbraucht.
Damit ist klar dargelegt, das der Elektroantrieb zum Scheitern verurteilt ist. Es lebe der Muskelantrieb.
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Ich verstehe nicht ganz wieso so eine Diskussion ins absurde führen muss. Die letzten Beiträge befassten sich mit der Transportleistung von Flugzeugen für 2 Personen bei 90 kt. (Bis auf den Taurus G4 ist halt noch nichts größeres geflogen). Dafür müsste man schon ganz ordentlich strampeln...
Wer im (bemannten) E-Flug keinen Sinn sieht muss das ja auch nicht. E-Flug ist sicher auch nicht die Lösung für alle Probleme auf dieser Welt :-)
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"> ein E-Antrieb bietet die Möglichkeit Konfigurationen zu bauen, die aus Sicht des Wirkungsgrads dem konventionellen Flugzeug überlegen sind. "
Das ist aber gerade nicht spezifisch fuer den E-Antrieb. Die Jodel Bebe, die Fourniers, die ersten Scheibes, dann die erste Version der Dynamic, die MC BanBi, die aktuellen high-End-UL zeigen doch, dass auch mit Verbrennungsmotoren gut doppelt so hohe Effizienz verwirklicht werden kann.
Der Vorteil der amerikanischen Flieger ist fuer mich die Robustheit und Dauerhaltbarkeit. Hättch auch gerne
Als Nebenbenerkung fliegt die C15x, die ich kenne, IAS 90 kts eher mit 65%
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Ich habe einfach nur auf gleicher Basis diskutiert wie du. Mein Vergleich war ähnlich, apples and oranges.
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Es läßt sich mit diesem Vergleich recht plakativ belegen welchen dramatischen Einfluß die Konfiguration auf den Antriebsbedarf haben kann (Bei gleicher Transportleistung).
[...]
Ich denke, die meisten C150/152 fliegen nicht für ihre Transportleistung, sondern verbringen ihr Leben vornehmlich damit, im Kreis geflogen zu werden und unterschiedliche Annäherungsgeschwindigkeiten an den Boden zu erproben und die Haarfarbe von Fluglehrern zu beeinflussen. Und dafür ist in erster Linie ein robuster Motor gefragt, gerne auch elektrisch. Aber will man einen Parameter vergleichen, muß man die anderen beeinflussenden Parameter möglichst konstant halten, sonst verliert der Vergleich an Aussagekraft.
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Warum muß da immer ein "Akku" ins Flugzeug. Was spricht gegen den klassischen Verbrenner mit Solar auf der Tragfläche und Elektro Motor für den Flug? Oder der Verbrenner wirkt nur als "range" extender wie im i3 und der Antrieb ist immer elektrisch. Selbst bei mir scheint in 85% der Flugzeit Sonne auf die Flächen ;-)!
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Gewicht, Komplexität, Kosten, Wirkungsgrad sind bei den von Dir vorgeschlagenen Lösungen viel schlechter als beim einfachen Verbrenner. Und mit Solarzellen auf den Flügeln kannst Du mit viel Glück Transponder und Funk betreiben, evtl. noch den Elektromotor ... des Cockpitventilators
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Alles interessant aber schwer. Und solange wir noch viel viel viel mehr flüssige fossile Brennstoffe zur Stromerzeugung verbrennen als die gesamte Militär und zivile Luftfahrt braucht, sollten wir, um diese bergrenzten Recourcen nicht zu verschwenden, woansderst mit dem sparen ansetzten.
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Solarzellen auf den Flächen reichen gerade einmal für die Sitzheizung. Schau Dir mal an, wie groß dieser Motorsegler von Picard ist und der kommt nur bei Rückenwind vorwärts.
Beim seriellen Hybrid (Verbrennungsmotor treibt Generator an, erzeugt Strom, treibt Elektromotor an) entsteht sehr viel zusätzliches Gewicht und es geht viel Energie verloren. Der erwähnte i3 mit Range Extender hat bei leerem Akku nur 35 PS und braucht mehr als 7l pro 100km. Und das ist der Stand der Technik.
Akkus sind schon der richtige Weg und da gibt es zur Zeit viel Fortschritt. 50kW-Schnellladung ist Standard, 75kW kommt demnächst (bei Autos) und die Energiedichte verbessert sich auch stetig. Man muss der Sache etwas Zeit geben, Lycoming und Continental haben es von 1940 bis 2014 nicht geschafft, eine automatische Gemischregelung zu entwickeln...
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wie einfach wäre es denn, eine C15x auf Hybrid oder gar komplett Elektro umbauen? Sowohl vom behördlichen Irrsinn her, als auch vom Kostenfaktor?
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Die Ladegeschwindigkeit wird für einige Applikationen in der Luftfahrt möglicherweise relevanter sein, als die Kapazität.
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30 Minuten von 0 auf 80% Kapazität ist aktuell der Standard. Der Ladestrom geht asymptotisch gegen Null, daher immer der Wert bis 80%. Das Wechselakkukonzept wird sich m.E. nicht durchsetzen, man verliert zu viel Kapazität und Flexibilität durch die Mechanismen.
Mit einem Akkuflugzeug kann man schon bald 80% der Hobby-GA abdecken. Der Mensch hat die Eigenart, dass er immer Optionen haben will, die er nie braucht und sich in Abwesenheit dieser Optionen eingeschränkt fühlt. Der Schweizer braucht 300PS im Auto trotz Langsamfahren im ganzen Land, der Autofahrer meint die Elektroreichweite sei zu wenig, obwohl sie in 98% der Fälle reicht, etc.
Mittelmäßige Firmen machen das was Kunden wünschen (Marktforschung und der ganze Quark). Gute Firmen machen die Produkte, von denen die Kunden sich heute nicht vorstellen können, dass sie sie haben werden wollen.
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Es wird nie sinnvoll sein eine C152 auf Elektroantrieb umzurüsten. Aber ein Schulflugzeug mit e-Antrieb zu entwickeln (mit den dafür geforderten Eigenschaften: robust, einfach zu fliegen, etc) ist natürlich möglich und wird sicher einer der nächsten Schritte sein. Ein Hersteller arbeitet an diesem Konzept meines Wissens nach sehr intensiv. Der Prototyp soll in diesem Sommer fliegen.
An sich ist der Aufwand so etwas zuzulassen nicht höher als bei konventionellen Flugzeugen, man kann nur nicht auf schon zugelassene Komponenten zurückgreifen (z.B. Motor). Zumindest in der CS23 ist das dann mit erhebliche Kosten verbunden. Wann sich da jmd. wirklich rantraut ? Daher wird sicher der Anfang im UL, LSA oder CS22 Bereich liegen. Das Antriebsystem der Lange Antares besitzt z.B. immerhin eine Zulassung gemäß CS22.
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Beitrag präzisiert.
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Wahrscheinlich würde es sogar in der C 210 mehr bringen, ein paar Bärte auszukurbeln :-)
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