News - Forschung und Entwicklung vom 03/25/2014

Universität des Saarlandes

Luftverkehr setzt auf Elektroantriebe

Forscher der Universität des Saarlandes entwickeln derzeit einen Elektronantrieb einschließlich Sensorsteuerung für Flugzeuge. Gefördert wird das Projekt, an dem die Deutsche Luft- und Raumfahrtbehörde sowie weitere Partner beteiligt sind, von der Europäischen Union mit rund 600.000 Euro.

Das Flugzeug der Firma FanWing wird von breiten Rotorblättern in einer Walze über der Tragfläche angetrieben. (Bild: FanWing Ltd.)

Der US-amerikanische Erfinder Pat Peeples hat dazu mit seiner Firma FanWing ein Flugzeugmodell entworfen, das einer Mischung aus Hubschrauber und Schaufelraddampfer ähnelt. Statt Wasser schaufelt eine breite Antriebswalze mit Rotorblättern große Luftmassen unter die Tragfläche. Dadurch hebt das Flugzeug leise und energiesparend vom Boden ab. An der neuen Antriebstechnik in Form eines Elektroantriebs und Sensortechnik arbeiten die Mitarbeiter der Saar-Uni um Matthias Nienhaus, Professor für Antriebstechnik. „Das neuartige Flugzeug von FanWing hebt fast wie ein Hubschrauber ab und benötigt daher nur eine kurze Start- und Landebahn. Eines Tages soll es 60 bis 70 Personen befördern können und Lasten bis zu acht Tonnen transportieren“, nennt Chris May, wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für Antriebstechnik der Saar-Uni.

Treibstoffarm und störungsfrei

Unterstützt durch Elektroantriebe könne das Flugzeug auch mit wenig Treibstoff einige hundert Kilometer weit fliegen und wäre daher für Flüge zwischen den europäischen Großstädten geeignet. Vorteilhaft sei auch, dass das Flugzeug leise abhebt und ruhiger durch die Luft gleitet als ein Hubschrauber. Außerdem könnte es im Gegensatz zu diesem dreimal so viel Lasten transportieren und würde bei einer Störung nicht wie ein Stein vom Himmel fallen. „Die Lamellen an den Rotorblättern in der Röhre sind frei beweglich. Wir können sie über den Elektromotor ansteuern und im Windkanal dann optimal ausrichten“, beschreibt Chris May das Konzept. Bisher ist noch unklar, ob man die Rotorblätter später starr in der Antriebswalze verankern wird oder sie auch während des Fluges ansteuern will. „Wir können uns vorstellen, dass sich die Lamellen über eine intelligente Signalsteuerung je nach Flugsituation optimal ausrichten lassen. Dafür entwickeln wir derzeit ein System, mit dem wir alle wichtigen Betriebsparameter wie Winkelposition, Drehmoment und Geschwindigkeit in Echtzeit erfassen und auswerten können“, erklärt der Saarbrücker Forscher.

Antriebslösung für globalen Flugverkehr

Ab April wird das so optimierte Flügelmodell dann in einem Windkanal in Brüssel ausgiebig getestet. Im weiteren Verlauf des auf zwei Jahre angelegten europäischen Forschungsprojektes soll das Flugzeug für den Transport von bis zu 70 Passagieren ausgelegt werden. Dabei wird auch untersucht, welche Rolle der Flugzeugtyp im europäischen Flugverkehr einnehmen kann. „Heute hat der globale Flugverkehr einen Anteil von zwei Prozent an den Kohlendioxidemissionen und das mit steigender Tendenz. Wenn wir dem Ziel der Europäischen Union näher kommen wollen, nur noch die Hälfte an Treibstoff pro Fluggast einzusetzen, benötigen wir neue und wesentlich sparsamere Flugantriebe“, sagt May. Das Flugzeugmodell von FanWing nutze die Luftwirbel in der ganzen Breite der Tragfläche für den Auftrieb aus und erreicht im unbemannten Flug mit einer Spannweite von drei Metern und 20 Kilogramm Eigengewicht circa 60 Stundenkilometer. (uk)

www.lat.uni-saarland.de

www.fanwing.com