Luftfahrt: DLR-Forscher entwerfen elektrisches Regionalflugzeug

Noch können hybrid-elektrische Regionalflugzeuge nicht mit konventionell angetriebenen Flugzeugen konkurrieren. Das wird sich aber ändern. Forscher des DLR und des Vereins Bauhaus Luftfahrt arbeiten bereits am Elektroflugzeug der Zukunft.

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Konzeptstudie für ein hybrid-elektrisches Regionalflugzeug
Konzeptstudie für ein hybrid-elektrisches Regionalflugzeug (Bild: DLR/Bauhaus Luftfahrt)

Mit dem Elektroflieger auf regionalen Routen: Auf Strecken bis 350 Kilometer könnten elektrisch angetriebene Flugzeuge eingesetzt werden und so Emissionen des schädlichen Kohlendioxids eingespart werden. Zu dem Ergebnis kommen Forscher vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und dem Verein Bauhaus Luftfahrt.

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Im Rahmen des Projekts Cooperation for Commuter Research (CoCoRe) haben die Partner die Möglichkeiten und Potenziale von hybrid-elektrischen Regionalflugzeugen mit rund 20 Sitzen untersucht. Dabei ging es um technische ebenso wie um wirtschaftliche Aspekte. "In unserer Studie haben wir exemplarisch eine Konfiguration untersucht, die sich mit einigen Modifikationen eng an die heute fliegenden 19-Sitzer Do-228 und insbesondere Jetstream 31 anlehnen", sagte Projektleiter Wolfgang Grimme vom Institut für Flughafenwesen und Luftverkehr des DLR. Bereits im vergangenen Jahr hatte das DLR eine Machbarkeitsstudie für den Umbau einer Dornier Do-228 zu einem Electric Flight Demonstrator erstellt.

Eine wichtige Frage, mit der sich die Forscher beschäftigten, sind die Akkus. Diese könnten über den Fahrwerksgondeln angebracht werden. "Damit haben wir das Gewicht der vergleichsweise schweren Batterien genau da, wo es am Flugzeug am günstigsten bei Start und Landung sitzt - direkt über den Fahrwerken", sagte Grimme. Die Akkus sollen austauschbar sein, um Ladestopps zu vermeiden. Die Akkus sollen nach der Landung auf einem Flughafen gewechselt werden.

Bei einer Gesamtabflugmasse von 8,6 Tonnen soll das Gewicht der Akkus auf 2 Tonnen begrenzt sein. Die Forscher gehen davon aus, dass sich damit eine Reichweite von 200 Kilometern erreichen lässt. Durch Verbesserungen der Energiedichte werden Akkus bei gleichem Gewicht künftig auch größere Reichweiten ermöglichen.

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Ein solches Flugzeug soll zudem mit zwei Gasturbinen als Range-Extendern ausgestattet werden - an jedem Propeller eine. Dadurch würde die Reichweite auf über 1.000 Kilometer steigen. Die Range-Extender sollen zudem zur Sicherheit des Flugzeugs betragen, da dieses zu einem anderen Flughafen umgeleitet werden könnte, wenn beispielsweise das Wetter es erfordert.

Laut DLR sind derzeit weltweit rund 3.000 Flugzeuge der sogenannten Commuter-Klasse im Einsatz. "Nach unseren Recherchen fliegen 19-Sitzer weltweit zu 56 Prozent Strecken unter 200 Kilometern und zu 83 Prozent unter 350 Kilometern, so dass diese Kombination aus vollelektrischem Flug ergänzt um einen Range Extender bereits einen Großteil der CO2-Emissionen im Bereich der Commuter-Flugzeuge vermeiden würde", sagte Annika Paul vom Bauhaus Luftfahrt.

Einsatzmöglichkeiten für hybrid-elektrische Commuter gibt es zum einen als kleine Zubringerflugzeuge für entlegene Regionen etwa in Kanada - die kanadische Regionalfluglinie Harbour Air Seaplanes lässt ihre Flotte bereits auf Elektroantriebe umrüsten. Bedarf sehen die Forscher aber auch in unseren Breiten, um mittelgroße Städte in Europa mit kleineren Flughäfen wie etwa Mannheim und Bremen an große Ballungszentren anzubinden. Wegen der vergleichsweise geringen Anzahl an Ladezyklen der Akkus sind diese Flugzeuge gegenüber konventionellen derzeit noch nicht konkurrenzfähig. Wenn die Akkus jedoch besser werden und die CO2-Zertifikate steigen, wird der Einsatz solcher Flugzeuge künftig attraktiver.

Rolf Henke, DLR-Vorstand für Luftfahrt, glaubt, dass elektrische Regionalflugzeuge Ende der 2020er Jahre serienreif sein werden, wie er kürzlich im Interview mit Golem.de sagte.

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