Ich hätte mal einen völlig anderen Ansatz, der mir bestimmt schon seit 10 Jahren im Kopf herumschwirrt.
Die üblicherweise diskutierten Antriebsformen bringen ja den angesprochenen Nachteil mit sich, dass gespeicherte Energie (sei es in Form von AVGAS, Wasserstoff (oder anderen Brennstoffzellvarianten) oder einer Batterie) nun mal Gewicht kostet, das wiederum energieverbrauchend mit Auftriebskraft kompensiert werden muss (und jede(r) Tank/Batterie ist irgendwann leer).
Bei Solarzellen mag das anders sein, doch hier wäre zu kritisieren, dass zunächst aus Photonen Strom gewonnen wird und der dann wiederum in kinetische Energie umgewandelt wird - also auch ein energetischer Umweg auf Kosten des Wirkungsgrades.
Deshalb folgende Überlegung: welche Energie muss nicht erst mitgeschleppt werden, sondern ist vor Ort in Reiseflughöhe reichlich vorhanden? (1.) Sonnenwärme von oben, (2.) kalte Umgebungsluft, und zwar je höher, desto kälter. Diese Temperaturdifferenz lässt sich ja mit einer Wärmekraftmaschine energetisch ausbeuten, und zwar als direkte Umwandlung von Wärme in kinetische Energie bzw. Propellermoment, ohne energetische Zwischenschritte über Stromerzeugung, Batterien usw..
Als solche Wärmekraftmaschine böte sich ein in den Flügel untergebrachter Flachplatten-Stirling-Motor geradezu ideal an. Die Flügeloberseite (=heiße Seite des Stirlingmotors) müsste transparent aus glattem Plexiglas o.ä. bestehen. Im Flügel wäre ein schwarzer, flächiger Verdränger/Regenerator unterzubringen, der sich gelagert an einem Scharnier im Bereich der Flügelrückseite im Flügel rauf und runter bewegen würde. Der Verdränger wäre im Querschnitt vorne dicker und würde in Richtung Flügelrückseite spitz zulaufen (also quasi wie das Flügelprofil, nur an allen Stellen in etwa die halbe Dicke). Der Arbeitskolben müsste nicht besonders groß sein und könnte irgendwo zentral im Flugzeug über ein Schwungrad die Energie direkt auf den Propeller übertragen.
Die Flügelunterseite (=kalte Seite) könnte z.B. aus längs zur Flugrichtung geriffeltem Aluminium bestehen (Oberflächenvergrößerung, damit an der Unterseite stärker gekühlt wird als ander Oberseite).
Ein solcher Motor ließe sich sehr simpel, mit geringem Gewicht und wenig störanfällig (da wenige bewegliche Teile) bauen. Und viele Quadratmeter Platz stehen an der Flügeloberfläche ja zur Verfügung. Bei der beschriebenen Konstruktion könnte das Innenvolumen der Flügel nahezu vollständig für den Verdränger"kolben" ausgenutzt werden, da auch die üblichen Profilformen sich ideal eigenen, einen solchen Verdränger unterzubringen (dennoch einen Flügelholm unterzubringen, ließe sich leicht lösen).
Man kann natürlich darüber reden evtl. eine Minibatterie mit E-Motor zu ergänzen, nicht für den eigentlichen Flugbetrieb, sondern nur um die Eigenstartfähigkeit zu verbessern und als Sicherheitsreserve bei unerwarteter Wetterverschlecherung (=Sonnenmangel), wobei ein solcher Stirlingmotor vermutlich auch nicht direkt ausgehen würde wenn mal eine Wolke vor der Sonne ist, da die heiße Seite im Bereich der Flügeloberseite sich ja nicht schlagartig abkühlen würde.
So eine Maschine wäre natürlich ein reines Schönwetter-Freizeitsportgerät... mit vollem "Tank" bis sunset ;-)
Leider verstehe ich zu wenig von Physik und Thermodynamik um korrekt auszurechnen, wie viele PS/kW sich zum Beispiel mit 10 m² Flachplattenstirlingmotor erzeugen lassen bei sonnigem Wetter und den in Reiseflughöhe üblichen Umgebungstemperaturen.
Gibt es hier z.B. einen Maschinenbauingenieur, der dies nicht direkt als Spinnerei abtut und sich zur Machbarkeit äußern würde? Eine physikalisch fundierte Begründung für den Fall, dass es nicht funktionieren könnte, würde mich natürlich ebenso interessieren.
