Antwort zufällig an den letzten:

Die NASA beendet Projekt ihres Elektroflugzeugs X-57 ohne einen einzigen Flug.

"Sicherheitsbedenken beim Antriebssystem verhindern den Erstflug des experimentellen Elektroflugzeugs".

Die grundsätzlichen Überlegungen zur Energiedichte und Brandgefahr (schon bei noch massiv unterlegener Energiedichte) von Batterien gegenüber Benzin/Diesel lassen mich auch schon seit Jahren nur den Kopf schütteln darüber, wer an Elektroflug glaubt.

(Abgesehen davon: eine "Energiewende" ist was anderes als fossil Strom zu erzeugen, diesen in Batterien zu speichern und dann "lokal emissionsfrei" zu nutzen. Und große Sprünge bei der Stromspeicherung sind vor allem in der Dimension kWh/EUR zu erwarten, nicht kWh/kg, und erstere sind zentral für die Pufferung zwischen Abnahme und Erzeugung, die bei EE noch wichtiger ist als bei Grundlastkraftwerken).

Es gibt so viele schöne Anwendungen für Elektromotoren, die Fliegerei zählt aber nicht dazu.

Eine andere Geschichte ist die Idee eines hybriden Antriebs mit einem Elektromotor als Zusatzleistung für den Start und Notfallleistung beim Ausfall des Haupttriebwerks. Das finde ich grundsätzlich überlegenswert.

Es gibt so viele schöne Anwendungen für Elektromotoren, die Fliegerei zählt aber nicht dazu.

Stimmt, bei Mobilität alles mit Oberleitung, Bahn, Straßenbahn, E-Busse.

Eine andere Geschichte ist die Idee eines hybriden Antriebs mit einem Elektromotor als Zusatzleistung für den Start und Notfallleistung beim Ausfall des Haupttriebwerks. Das finde ich grundsätzlich überlegenswert.

Worin ist der Vorteil eines solchen Hybrid-Flugzeuges zu sehen? Das Gewicht erhöht sich durch die Zusatzleistung und durch Batterien erheblich. Außerdem sind die Systeme doppelt auszuführen was schon beim Hybrid-Auto nicht wirtschaftlich ist.

auch wenn ich mich wiederhole, aber:

1. Elektroflug ist nicht gleich Elektroflug. Ein batterieelektrischer Basistrainer ist etwas anderes als ein hybridelektrischer Commuter, ist etwas anderes als ein "wieauchimmerelektrischer" Transatlantik-Liner.

2. Batterien im Flugzeug sind ein alter Hut, oder wer lässt seine elektronischen Gadgets (Handy, Laptop,etc) zu Hause? BTW1: Weder die Piloten noch die Airline hat irgendeine Kontrollmöglichkeit in welchem Zustand sich die "elektrischen Zeitbomben" befinden. BTW2: Wer lagert diese Gadgets zu Hause wegen der brennenden Gefahr in einem feuerfesten Schrank? -> Batterien haben systembedingt ein eigenes Gefahrenpotential. Dies ist aber grundsätzlich bekannt und handelbar. BTW3 auch Kolbenmotoren haben ihr systembedingtes Gefahrenpotential: CO-Vergiftung, Motorbrand, Vergaservereisung, verschmodderte Filter, verlorene Tank/Öldeckel etc. auch alles bekannt und handelbar und immer wird ein Restrisiko akzeptiert.

3. Wir müssen nicht auf den Elektroflug warten, sondern es gibt ihn schon (in ausgesuchten Nischen, wo er entsprechend Vorteile mitbringt) z.B. Antares in mehreren Dutzend, sowie schon ca. 300 Front Elektric Sustainer FES. Das ist auf der Straße ganz ähnlich, e-Bikes boomen weil sie etwas neues bieten. Auch der Absatz von BEV ist mittlerweile bemerkenswert.

4. Und ja, es gibt grundsätzlich richtig tolle Anwendungen für Elektromotoren in der Luftfahrt. Wer mal den Spaß hatte mit einem BEF (Battery Electric Flugzeug) mitzufliegen, der weiß was ich meine. Lärmreduktion außen und innen, Energiereduktion und einfaches Handling. BTW4 die Luftsportgeräte waren ursprünglich mal „fliegende Gartenstühle“ und heute?

5. Nur weil die NASA und Tecnam ihre Projekte einstampfen heißt das noch lange nicht, dass das an der Technik liegt, sondern es kann genauso sein, dass die Projekte von Grund auf einen Geburtsfehler hatten. Und das war sowohl bei der NASA als auch bei Tecnam der Fall.

NASA: Randwirbelpropeller und verteilte Antriebe sind eine tolle Spielwiese für Aerodynamiker, aber eine Reduktion des Antriebsbedarfs in relevanten Maße ist nach aktuellem Wissensstand nicht zu erwarten. Der Erkenntnisgewinn einer elektrischen P2006 ist ziemlich teuer erkauft. 2x Rotax 912s bei 50% sind ~75kW, durch die bessere Motorintegration spare ich vielleicht ~15% Antriebsbedarf = 65kW. Als 30min VFR Reserve nehme ich mal 15 kwh an. Nutzlast P2006 normal 420 kg, mit e-Antrieb ohne Akku ~520 kg. Pilot mit 3 (schmalen Pax) 320 kg, bleiben 200 kg für den Akku. Bei 250Wh/kg ergibt das 50 kWh für den Akku, bleibt für die Mission 35kwh oder 32minuten Flugzeit /ca 50 nm Trip. Mehr Rechnung benötigt es nicht um den grundsätzlichen Erkenntnisgewinn (bezogen auf die Flugleistungen) zu erfassen.

Tecnam P2012: Siehe oben skaliert mit 280 kw Antriebsleistung und 1600kg auf Nutzlast und Akku aufzuteilende Masse.

Es wird kein 1 zu 1 Ersatz auf diesem Feld geben, aber dafür ganz neues siehe z.B. FES, BEF Kunstflug, BEF Ausbildung, F-Schlepp, Absetzmaschinen, RMS, Commuter etc.

Dazu hat Klaus Schulte ja schon einige Artikel verfasst. Je nach Anwendungsfall, gerade bei den Zubringerflügen, haben wir eine kurze maximale Steigleistung, mit kurzem Reiseflug, und Descent. Da kannst du a) das Triebwerk fast unterdimensionieren, ohne das Batteriegewicht zu massiv zu erhöhen, indem der Boost aus der Elektrik kommt, und b) rekuperieren, wobei ein CDA natürlich bei herkömmlichen Triebwerken auch geht je nach Auslastung des Platzes, aber ohne Rückgewinnung. Bei Autos halte ich es auch (außer bei Spähfahrzeugen beim Militär) immer für Blödsinn, bei Langstreckenflügen ganz klar auch. Aber als Range Extender für den Reiseflug mit genug Redundanzen kannste eine Maschine wie die Pantera, einen Zubringer wie die Dash-7 oder die Islander schon so auslegen, dass ein intelligenter Anwendungsfall entsteht. Hauptproblem wird dann wohl die Wirtschaftlichkeit. Dass die DEP jetzt bei der X-57 nicht einmal in die Luft gebracht bekommen, finde ich eher tragisch. Gut, dass es DAHER dann macht. Ein Flügel, optimiert für Reiseflug und Steigflug über Einzelanströmung über die Tragflächen kann jeder von uns, der Twins fliegt, ja ganz handfest nachempfinden.

Gerade bei Einmots, wenn man dann doch mehr Reichweite als die Velis braucht, ist so eine Absicherung wie sie diese Spanier für ULs beim Rotax angeboten haben ein nettes Sicherheitsmerkmal: Einfach die Platzrunde bei EFATO abkürzen und mit der recht kleinen "Steigflugbatterie" landen:

https://www.extremetech.com/extreme/211141-first-practical-hybrid-aircraft-takes-to-the-skies-and-could-save-many-lives

(war der erste Treffer, "jet fuel engines Rrrrrotax bitte überlesen...")

https://axteraerospace.com/service/hybrid-electric-propulsion-systems/

Man muss zwischen seriellem (Trennung von Vortriebs- und "Energieerzeugung" und parallelem Hybrid (beide Systeme auf einer Welle) unterscheiden.

Ich habe mal eine Abschlussarbeit betreut, welche Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit eines hybridelektrischen 19-Sitzers betrachtete. Vortriebserzeugung durch 2 e-Motoren, Energieerzeugung durch einen Dieselgenerator + Akkus. Dabei kam raus, dass bei typischen Kurzstreckenmissionen (z.B. Zürich-Stuttgart) ca. 50% Kraftstoff eingespart werden kann, im Vergleich zu einem klassischem Konzept mit gleich modernem Technikstand. Ein wesentlicher Vorteil wäre auch die geringere Lärmemission, die gerade im Kurzstreckenverkehr wichtig ist und ggf. kürzere Anflugrouten zulässt.

Hybride Autos sind vor allem ein Steuersparmodell, bei den wenigsten ging es um eine Reduktion des Verbrauchs. Ein Toyota Prius hat weniger als ein vergleichbares Auto verbraucht.

"auch wenn ich mich wiederhole, aber:"

Heiße Luft wird auch durch dauernde Wiederholung nicht besser. Es liegt auf der Hand, daß ein moderner und sinnvoll konzipierter Verbrennungsmotor nicht nur jede Batterietechnik schlägt, sondern auch wesentlich sicherer ist. Die Physik läßt grüßen.

"Ich habe mal eine Abschlussarbeit betreut, welche Machbarkeit und Wirtschaftlichkeit eines hybridelektrischen 19-Sitzers betrachtete. Vortriebserzeugung durch 2 e-Motoren, Energieerzeugung durch einen Dieselgenerator + Akkus. Dabei kam raus, dass bei typischen Kurzstreckenmissionen (z.B. Zürich-Stuttgart) ca. 50% Kraftstoff eingespart werden kann, im Vergleich zu einem klassischem Konzept mit gleich modernem Technikstand. Ein wesentlicher Vorteil wäre auch die geringere Lärmemission, die gerade im Kurzstreckenverkehr wichtig ist und ggf. kürzere Anflugrouten zulässt."

Scheint so, dass da die Physik grüßt. Vielleicht magst du mal eine Gegenrede publizieren?

Für fruchtlose Diskussionen um "vaporware" ist mir meine Zeit zu schade. Das soll doch ohnehin nur dazu dienen, meinen Beitrag zum Batteriethema mangels schlüssiger Gegenargumentation unter einem Berg Text zu begraben.

Ich stehe noch voll im Arbeitsleben und muß mit dafür sorgen, daß hier noch irgendwer tatsächlich funktionierende Dinge entwickelt, und nicht nur Wolkenkuckucksheime baut.

Aktueller Artikel zu Vaeridion:

https://amp2.wiwo.de/technologie/forschung/luftfahrt-elektroflieger-aus-muenchen-500-kilometer-neun-passagiere-null-kerosin/29243878.html

Die Zahlen scheinen im phyikalisch machbaren Rahmen zu sein. Ob das Geld für die Entwicklung ausreicht und ein Markt dafür da ist, heißt das aber noch lange nicht. Mit dem Budget von Lilium wäre es wahrscheinlich EASY!

320-350 wh/kg sind schon ganz ordentlich. Für einen 2-sitzingen Motorsegler kommt man damit auf eine Reichweite von ca. 500nm @ 100 kts

Neue "vaporware": Könnte, würde, dürfte, einsatzbereit 2029. Alles klar ....

„Brände lassen sich durch ein Batteriemanagement vermeiden, das jede einzelne Batteriezelle überwacht und im Falle einer Fehlfunktion abschaltet.“

Gretchenfrage an die hier versammelten Batteriefliegerfreunde: Warum kann das nicht funktionieren?

The National Transportation Safety Board (NTSB) released a report on December 1, 2014, and assigned blame to several groups:[3]

GS Yuasa of Japan, for battery manufacturing methods that could introduce defects not caught by inspection
Boeing's engineers, who failed to consider and test for worst-case battery failures
The Federal Aviation Administration, that failed to recognize the potential hazard and did not require proper tests as part of its certification process

Zertifizierung ist halt doch mehr als nur unnötiges Papierwerk. Und die Unternehmenskultur in dem Bereich bei Boeing ist ab 2019 ja demonstriert worden.

Wobei man bedenken muss, dass Akku nicht gleich Akku ist. Die Unterschiede sind je nach Technologie enorm.

Ich denke, die werden so nach und nach auf LI-FE Akkus umstellen.....

"... regelmäßig überm Pazifik als brennende Fackeln .... dein Schlaufon und alle Teslas ab 140.000 km ....."

"Bin ganz gespannt auf deinen Sprengstoffvortrag..."

Sie haben ja noch nicht mal meine Frage verstanden ;-)

Physikalische Zusammenhänge lassen sich weder durch Belustigung noch durch Kopfschütteln ändern. Bezüglich der Aussage in dem "vaporware"-Artikel will ich Sie aber nicht länger auf die Folter spannen:

Der bei LiIon-Zellen gelegentlich auftretende "thermal runaway" ist ein intrinsischer Vorgang, der, einmal durch externe Ereignisse in Gang gesetzt, weder zu stoppen noch sonst irgendwie zu kontrollieren ist:

https://ul.org/research/electrochemical-safety/getting-started-electrochemical-safety/what-thermal-runaway

https://en.wikipedia.org/wiki/Thermal_runaway

Aus diesem Grund gibt es spezielle Wassercontainer für verunfallte Teslas und Sicherheitsbehälter für sich selbst erhitzende Laptops, Telefone etc. in Verkehrsflugzeugen. Auch für die B787 wurde letztlich ein Sicherheitsbehälter für die Batterie gebaut.

Die Rekombinationsgeschwindigkeit der Ladungsträger ist dabei von der gravimetrischen Energiedichte des Akkus abhängig und steigt mit zunehmender Energiedichte exponentiell an. Bei 200 Wh/kg brennt es, bei 1 kWh/kg ist es eine Bombe. Dazwischen dürfen Sie es sich aussuchen.

Physikalische Zusammenhänge lassen sich weder durch Belustigung noch durch Kopfschütteln ändern.

Stimmt! Aber auch nicht durch Internet-Geschwurbel!

1. Wir hatten schon in einem anderen (oder diesem weiter vorne?) geklärt, dass es ziemlicher Unsinn ist, dass die Reaktionsgeschwindigkeit nur von der Energiedichte abhängt. Ob der Akku "explodiert" oder langsam abbrennt hängt von sehr vielen Faktoren ab, bei denen die Energiedichte nur einer ist. Genau genommen stellt die Energiedichte nur eine untere Grenze dar. Nur oberhalb einer kritischen Dichte kann überhaupt eine Explosion stattfinden - ob das tatsächlich passiert, wird wesentlich von anderen Faktoren bestimmt.
2. Wenn der thermal runaway nicht von einer mechanischen Beschädigung kommt, dann kann man ihn durchaus vorher erkennen und verhindern. Eine Einzelzellenüberwachung wäre geeignet, um Zellen bei denen das droht (z.B. wegen Überlastung) einzeln abzuschalten und damit den runaway zu verhindern. Ob das prktikabel iost, ist eine andere Frage - aber es ist möglich.
3. "Die Rekombinationsgeschwindigkeit der Ladungsträger ist dabei von der gravimetrischen Energiedichte des Akkus abhängig und steigt mit zunehmender Energiedichte exponentiell an." Verstehst Du die Worte, die Du verwendest?

Das eigentlich spannende am Design des Vaeridion ist doch was ganz anderes: So lange flügel mit einer so hohen Streckung für ein Flugzeug in der Gewischtsklasse um die 5t (geschätzt) zu bauen ist schon nicht ganz trivial, wenn es ein konventionelles Flugzeug ist. Wenn man jetzt in diesen lange4n, dünnen Flügel auch noch 1-2t mechanisch empfindliche Akkus einbaut, dann wäre ich sehr gespannt, zu lernen, wie man das Ding stabil hinbekommt.
Auf den Renders sehen die Flügel immer exakt waagrecht aus - in wirklichkeit müssen sie am Boden sehr stark nach unten durchhängen, um in der Luft einigermassen waagrecht zu sein.

Ich muss ja schon immer beim Begriff "vaporware" schmunzeln.

Zum Thema: In der Mathematik wird bei bestimmten Nachweisen von "notwendiger" und "hinreichender" Bedingung gesprochen: Auf den e-Flug übertragen heißt das, dass der Physik nicht wiedersprochen werden darf (notwendig), aber das noch lange nicht heißt, dass daraus auch ein erfolgreiches Produkt (hinreichend)wird.

Nur weil man eine Technik nicht mag oder nicht glaubt, dass daraus ein erfolgreiches Produkt wird, heißt das noch lange nicht, dass die Physik dem entgegensteht.

Thermal runaways sind ein Thema bei allen Batterieanwendungen, aber das wird viel zu emotional diskutiert ,als dass es technisch immer notwendig wäre. Man darf auch nicht automotive-Herausforderungen (z.b. Unfälle) mit aviation-Anwendung verwechseln. Ein Beispiel: Wenn ein Flugzeug zu langsam fliegt, geraten die meisten Typen in einen mehr oder weniger unkontrollierten Flugzustand mit potentiell tötlichen Folgen. Das ist allgemein bekannt und akzeptiert, man unterstützt den sichern Betrieb aber z.b. mit Fahrtmesser, Warnton, Stickshaker, Envelove protection, level knopf etc. um die Gefahr abzumildern. Das gleiche gilt im Prinzip für Batterieanwendungen. Es gibt Betriebsbereiche die potentiell Gefahren bergen und die müssen vermieden werden.Dazu braucht es entsprechende elektronische Helferlein, die das kontrollieren und entsprechend warnen (vergl. Triebwerksüberwachung beim Turboporp). Wenn man dann die Produktion der Zellen entsprechend qualitativ im Griff hat ist es wenig wahrscheinlich, dass Gefahren "aus dem Nichts" kommen. Um ein Turbinenblatt herzustellen geht man auch nicht in den nächsten Baumarkt zur Materialsuche. Aber wie beim Fatique-Problem der Komet kann es natürlich immer auch neue Probleme geben und jedes engineering-Team kann auch mal daneben langen (siehe Boeing).

Die Flügelbiegung sollte kein Problem sein, solange man die Zellen davon entkoppeln kann. Bei Solarflugzeugen mit gläsernen Solarzellen wurde das auch schon erfolgreich gemacht, oder bei der Antares 20e. Beispiel für einen ähnlichen Flügel: https://de.wikipedia.org/wiki/Grob_G_850

Übrigens ist die Batterieüberwachung eine schöne Anwendung für maschinelles Lernen. Man kann große Datenmengen nach unbekannten Mustern durchsuchen, die auf eine sich anbahnenden Anomalie hindeuten, lange bevor kritische Werte erreicht werden-> predictive Maintanance

"Ich muss ja schon immer beim Begriff "vaporware" schmunzeln."

Dann machen wir es doch ganz einfach: Der chinesische Batteriehersteller CATL hat eine Batterie mit einer gravimetrischen Energiedichte von 500 Wh/kg "vorgestellt" und deren Serienproduktion für das Jahr 2023 angekündigt:

https://www.electrive.net/2023/04/19/catl-stellt-condensed-battery-mit-500-wh-kg-vor

"Die Zelle solle die Standards bei den Sicherheits- und Qualitätsanforderungen der Luft- und Raumfahrt erfüllen."

Na dann - noch 170 mal schlafen, dann wissen wir mehr .....

Warum sollte ich? Warten Sie doch einfach mal bis Ende des Jahres .....