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[zurück][ältere Posting][neuere Posting]  Mittwoch, 29 November 2017 | Blog: 5 | No: 39721    

Wie immer vielen Dank an die Einsender!

Zu meiner Elektro-Flug-Frage kam noch ein umfangreicher Leserbrief rein:

Das Hauptproblem ist tatsächlich die Effizienz der normalen Triebwerke. Die müssen nun mal einen riesigen Leistungsbereich abdecken: Beim Start wird viel Schub benötigt, im Reiseflug nur noch wenig. Und aufgrund der Redundanzen musst Du ja auch noch einen Triebwerksausfall beim Start verkraften können und das eben auch auf einem 2000m über NN gelegenen Flugplatz bei 45°C Lufttemperatur.
Die Triebwerke laufen also im normalen Reiseflug mit einem Bruchteil der Leistung für die sie ausgelegt sind.
Dann hast Du das Thema Lärm: Die Triebwerke hängen meistens unter den Flügeln und strahlen damit Lärm nach unten ab. Wenn Du das Antriebssystem jetzt verteilst kannst Du die Gasturbine für die Stromerzeugung „oben anbringen und damit den Lärm für die Anwohner reduzieren. Geräusche entstehen natürlich auch durch die elektrischen Antriebe, aber eben weniger.
Der Hauptnachteil von Batterien ist, dass sie während des Fluges nicht leichter werden. Sie haben zwar auch eine geringere Energiedichte als Kerosin aber das Thema Gewicht wirkt fast schwerer. Darum konzentriert sich das auch alles im Moment auf Regionalflugzeuge.
Müsste ein Großraumflugzeug elektrisch 10.000km weit fliegen, müsste es das Gewicht der Batterien und damit auch die Energie, dieses Gewicht in der Luft zu halten die vollen 10.000km weit mitführen. Bei Kerosin wird das Flugzeug jede Sekunde ein wenig leichter, wodurch wieder der Gesamtenergieaufwand, das Ding in der Luft zu halten sinkt.
Bei kurzen Regionalstrecken macht sich das weniger bemerkbar und da kann man sogar noch einen Schritt weiter gehen: Du lädst die Batterie am Boden voll auf, musst diesen Strom also schon mal nicht während des Fluges erzeugen. Die Turbine zum Nachladen der Batterie kann jetzt kleiner ausfallen, da das Nachladen ja jetzt in aller Ruhe passieren kann.
Eine genauere Analyse gibt es von LNC in einer mehrteiligen Artikelreihe, falls es Dich interessiert. Darin stellt Bjoern sehr Anschaulich die verschiedenen Einflussfaktoren dar:
https://leehamnews.com/2017/06/30/bjorns-corner-electric-aircraft/

Und ein anderer Einsender führt aus Maschinenbausicht aus:

Als Maschinenbau-Student, dessen Schwerpunkt "Thermische Turbomaschinen" ist, möchte ich kurz erläutern, wieso es Vorteile mit sich bringt eine Nutzleistung Gasturbine (so nennt man das Konzept mittels Gasturbine einen Generator zur Stromerzeugung anzutreiben) zu verwenden:
1. Gasturbinen müssen massiv gekühlt werden, damit die Effizienz und Leistungsausbeute möglichst hoch bleiben. Das ist gerade beim Start ein besonders großes Problem, da hierbei die größte Leistung erfordert wird. Bei Antrieb eines Generators kann man die Turbine somit in einem einzigen Betriebspunkt (optimaler Wirkungsgrad) laufen lassen und die Kühlung entsprechend hierauf auslegen.
2. Elektromotoren liefern quasi ab 0U/min bereits ihr maximales Drehmoment, also auch die gesamte Leistung, bzw. ist sehr variabel bezüglich der Drehzahl. Das spart wiederrum Kühlleistung, da die Drehzahl u.U. gesenkt werden kann.
3. Die Energiedichte von Kerosin ist besser, das stimmt. Die Wandlung Kerosin->Strom ist nicht verlustfrei. Elektromotoren haben jedoch den Vorteil, dass zur variablen Drehzahleinstellung keine Getriebe benötigt werden, ohne das immense Wirkungsgradverluste in Kauf genommen werden müssen. Daher muss eine bilanzierte Betrachtung gemacht werden, ob die Rechnung überhaupt aufgeht (in diversen Hybridisierungs-Konzepten werden ja schon entsprechende Verbrennungsmotor-Generator-Elektromotor Konzepte verfolgt).
4. Ohne Wagnis keine Innovation. Auch wenn das Vorhaben keine Früchte tragen wird, ist die Erkenntnis darüber, warum es in diesem Fall nicht funktioniert hat, ein Fortschritt gerade weil es SO nicht funktioniert hat.

Wie immer vielen Dank an die Einsender!

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