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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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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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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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... habe ich auch gerade gedacht. Als ob die Elektro-kW irgendwie den Knalltreibling-kW überlegen wären.
Entweder, da verwechselt jemand Wirkungsgrad und Leistung (dann würden wir aber über % und andere Zahenwerte reden), oder Energieverbauch und Leistung (ditto mit kWh).
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Pipistrel Elektro UL
der UL Hersteller hat nun ein Elektro-UL heraus gebracht. Die Werte sind für Flugschulen optimiert, Reiseflug ist weiterhin nur eingeschränkt möglich!
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Liest sich super, so ein Spielzeug kann ich mir persönlich gut vorstellen für die Zukunft. Den Avgas-Luftverpester zum Reisen und das elektrische UL um mal um den Block zu fliegen.
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Ich komme da nicht so ganz nach:
1h Flugzeit zuzüglich Reserve bedeutet gesetzlich m.W. 90 Minuten Flugzeit.
Der Motor würde bei Volllast also 1.5h * 85 kw = 127.5 kWh benötigen.
An Bord sind 17 kwh.
Das ergibt ein durchschnittliches Powersetting von 13,3%. Meine Kiste fällt spätestens unter 20% tendenziell vom Himmel.
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Ich hab' mir mal die Original-Mitteilung von Pipistrel angesehen. Sie spricht von einem "dual-redundant" 17 kWh battery pack. Könnte also auch "2 davon" heissen.
Ich habe Pipistrel angeschrieben - vielleicht kommt ja eine Antwort.
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Ûnd dann wird noch von Rekuperation gesprochen, ein Teil der Energie wird also wieder zurückgewonnen.
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Ich kann nur zurückgewinnen, was ich vorher in Steigflug und Beschleunigung zusätzlich zum Reiseflug an Energie investiert habe. Im Reiseflug spielt Rekuperation keine Rolle.
Im Original heisst es:
... and endurance of one hour plus a 30 minute reserve...
Über das Platzrundenschrubben heisst es, dass 13% rekuperiert werden können.
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So, Pipistrel hat geantwortet - ich denke mal, die Veröffentlichung ist okay:
Dear Mr. V. Zezschwitz,
The power setting for maximum endurance is 11-12kW. This results in 1,5h
total flight time or 1h with 30min reserve.
There are two batteries connected in parallel. The useful capacity of the
batteries is 17 kWh. If one battery fails the plane can still fly on one
battery. Each battery consists of three modules, that can easily be
exchanged by just one person. There's a quick release system with automatic
connection to the BMS. Three modules are in front of the cockpit and three
are behind.
Best regards
Vid Plevnik
Das heisst also tatsächlich: Sie bleibt noch bei 13% PowerSetting in der Luft...
Wir hatten das Thema ja kürzlich ("Best glide" vs. "Max Endurance" vs. "Max distance").
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Das ist offenbar eine Pipistrel Virus SW, halt ohne Rotax und dafür mit einem e - Antrieb. Ich fliege seit 3 Monaten eine 100PS Rotax Virus SW und bin von der Effizienz des Fliegers beeindruckt. Nach 38 Flugstunden in der Virus hatte ich an Spritkosten, was vorher bei der Cirrus 1x volltanken war. Das ist keine Übertreibung.
Klar: die Cirrus war ja auch ein richtiges Flugzeug, aber für mein Einsatzprofil zur Zeit hier oben (EDXR-EDXH ca. 3x die Woche fast immer ohne Paxe) ist eine SR22TN deutlich zu groß und die Ersparnis - nicht nur beim Sprit - durch das UL ist eine echte finanzielle Entlastung.
Allerdings waren die Werbeaussagen von Pipistrel zumindest bei mir zu hoch gegriffen. Auch wenn die Werte sehr gut sind: sie haben mir noch bessere Perfomance Werte versprochen. Insofern würde ich das jetzt auch mit Vorsicht geniessen. Würde mich nicht wundern, wenn von den 1,5 Stunden im "Echtbetrieb" 45 Minuten übrig bleiben.
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Allerdings waren die Werbeaussagen von Pipistrel zumindest bei mir zu hoch gegriffen.
Das ist zwar leider meistens so, aber die Pipistrel Virus SW fiel schon ziemlich aus dem Rahmen. Service ceiling 6800 m - naja. Kannste ja auch mal ausprobieren :-)
Pipistrel musste sich wahrscheinlich zumindest im Prospekt deutlich vom Platzhirsch Flight Design absetzen.
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Nun, sie verbraucht bei 118-120kts IAS (so um die 128kts TAS) in 3000ft ca. 4 Gallonen Super Plus (14-15 Liter) / Stunde. Das ist schon echt gut, aber nun mal nicht, was im Prospekt steht. Dazu ist sie sehr turbulenzanfällig und verliert auch in kleinen Böen schnell mal 10 Knoten. Und da ich bei meinen Hüpfern selten über die Wolkenbasis komme, wackele ich da nachmittags ganz ordentlich um die Wette und verliere ständig Speed. Das steht auch nirgends ;)
Ansonsten bislang ein guter Flieger. Von denen werden wir noch viel hören, tippe ich.
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Von denen werden wir noch viel hören, tippe ich.
Vorausgesetzt die verheben sich mit Klamotten wie der Panthera nicht...
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In der Tat sehr passabel. Bei 120 KIAS brauche ich mit der Europa (allerdings bei MTOM so 650 kg) eher 20 l/h.
Sehr schönes Dynon-Glas übrigens. Neid!
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