Elysian mit Sitz in Delft, ein Luft- und Raumfahrtunternehmen startup, gab am Mittwoch neue Forschungsergebnisse bekannt, die die Machbarkeit batterieelektrischer Luft belegen travel in größerem Maßstab in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Delft.
Gegründet von Rob Wolleswinkel, Reynard de Vries und Daniel Rosen Jacobson und unterstützt von Panta Holdings und Caravelle, Elysian entwickelt das erste batterieelektrische Flugzeug für 90 Passagiere mit dem Potenzial dazu travel 800 km.
Batterieelektrischer Flug
Laut Elysian signalisieren überarbeitete Berechnungen, die auf neuen Konstruktionsprinzipien basieren, einen Paradigmenwechsel im Potenzial des batterieelektrischen Fliegens.
Es handelt sich um ein batterieelektrisches Flugzeug mit 90 Passagieren travel800 km zurücklegen mit einer Packenergiedichte von 360 Wh/kg.
Basierend auf diesen Erkenntnissen wurde Elysian gegründet, um die Entwicklung dieses Flugzeugs fortzusetzen, mit dem Ziel, bis 2033 einsatzbereit zu sein.
Lange Zeit wurde das batterieelektrische Fliegen aufgrund von Kapazitäts- und Reichweitenbeschränkungen als unpraktisch für die Mainstream-Luftfahrt abgetan, heute ist es eine anspruchsvolle Konvention.
Bestehende Vorstellungen in Frage stellen
Zwei wissenschaftliche Arbeiten, „Eine neue Perspektive auf die batterieelektrische Luftfahrt, Teil I und II“, verfasst von Rob Wolleswinkel, Reynard de Vries, Maurice Hoogreef und Roelof Vos, stellen bestehende Vorstellungen in Frage.
In der ersten wissenschaftlichen Arbeit werden Annahmen erneut untersucht, die zur aktuellen Wahrnehmung einer begrenzten Anwendbarkeit batterieelektrischer Flugzeuge geführt haben.
Darüber hinaus werden neue parametrische Designs für ein realisierbares batterieelektrisches Flugzeug vorgestellt, das 40–120 Passagiere befördern und eine Reisereichweite von bis zu 1000 km erreichen kann.
„Entgegen der landläufigen Meinung können große batterieelektrische Flugzeuge viel mehr Energie transportieren und sind aerodynamisch effizienter als ursprünglich angenommen“, sagt Rob Wolleswinkel, Mitbegründer und Chief Technology Officer von Elysian.
„Anstelle eines Turboprop-Flugzeugs haben wir Schmalrumpfjets der ersten Generation als Referenz betrachtet. Obwohl diese Jets wenig Treibstoff verbrauchten, waren sie für große Reichweiten konzipiert und trugen im Verhältnis zur Gesamtmasse des Flugzeugs eine hohe Energiemasse. Das diente als Inspiration für unser Elektroflugzeugdesign“, fügt Wolleswinkel hinzu.
Das zweite Forschungspapier skizziert den Entwurf eines batterieelektrischen Flugzeugs für 90 Passagiere.
Dieses Flugzeug kann travel Bis zu 800 km allein mit Batteriebetrieb, vorausgesetzt, die Energiedichte des Batteriepakets beträgt 360 Wh/kg.
Es erfüllt die erforderlichen Spezifikationen durch verschiedene Designoptionen, darunter:
- Um das Flugzeug leichter zu machen, werden Batterien im Flügel platziert, wodurch die Last dort platziert wird, wo sich der Aufzug befindet, und der Platz im Flügelkasten genutzt wird.
- Der verteilte elektrische Antrieb (DEP) kann den Propellerdurchmesser reduzieren und so eine Tiefdeckerkonfiguration mit einem am Flügel montierten Fahrwerk ermöglichen. Dies führt zu leichteren Fahrwerken und Rumpf.
- Eine größere Flügelspannweite und ein kleinerer Rumpf als bei einem herkömmlichen Flugzeug können die aerodynamische Effizienz ohne fortschrittliche Technologie erheblich steigern.
- Klappbare Flügelspitzen optimieren die aerodynamische Leistung und passen sich aufgrund der großen Flügelspannweite den Spannweitenbeschränkungen des Tors an.
- Ein gasturbinenbasiertes „Reserveenergiesystem“ versorgt die Batterien und Motoren beim Umleiten oder Herumlungern mit Energie. Das Reserveenergiesystem dient der Deckung von Reserven und nicht der Erweiterung der Missionsreichweite.
Vorteile batterieelektrischer Flugzeuge
Flüge mit einer Länge von bis zu 1000 km machen derzeit 50 % aller Linienflüge weltweit aus. Allerdings tragen sie auch zu etwa einem Fünftel aller luftfahrtbedingten CO2-Emissionen bei.
Die Einführung batterieelektrischer Flugzeuge für Kurzstreckenflüge hat das Potenzial, die Klimaauswirkungen der Luftfahrtindustrie deutlich zu reduzieren. Mit dieser Konstruktion kann eine bis zu fünfmal höhere Effizienz pro Passagierkilometer erreicht werden als mit Wasserstoff oder SAF betriebene Flugzeuge.
Es entspricht der Energieeffizienz eines durchschnittlichen Elektroautos mit 1.2 Passagieren. Darüber hinaus verfügt dieses Flugzeug über eine hohe Passagierkapazität und stellt eine wirtschaftlich sinnvolle und wettbewerbsfähige Alternative zu herkömmlichen Flugzeugen dar.
Elysian arbeitet mit führenden Instituten wie der Technischen Universität Delft, der Universität Twente, dem Royal Netherlands Aerospace Centre (NLR) und dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) zusammen, um diese Fragen zu klären, bevor ein Entwurf finalisiert wird.
Joris Melkert, Dozent für Luft- und Raumfahrttechnik an der Technischen Universität Delft, sagt: „Wir gehen davon aus, dass Elysian einen wesentlichen Beitrag zur Entdeckung der Grenzen des batterieelektrischen Fliegens leisten wird, indem es einen erfrischend neuen Blick auf die Kombination von Technologie und Design wirft.“ Wir unterstützen voll und ganz ihren systematischen und wissenschaftlichen Ansatz und freuen uns auf ihre Lösungen für die bevorstehenden technologischen Herausforderungen.“