Airbus E-Concept: Das Linienflugzeug wird elektrisch

Elektrisch betriebene Kleinflugzeuge gibt es zwar bereits, Einsitzer wie die Antares des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt und Elektra One Solar oder auch Zweisitzer wie den E-Fan von Airbus. Doch der europäische Luft- und Raumfahrtkonzern plant weiter: Er will eine Verkehrsmaschine mit Elektroantrieb entwickeln.

In dem Flugzeug sollen 70 bis 80 Passagiere Platz finden. Es solle auf Strecken mit einer Flugzeit bis zu drei Stunden eingesetzt werden, erklärt Jean Botti, Technikchef der Airbus-Group, auf der Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung (Ila). Damit eigne es sich sehr gut für Regionalflüge.

Sechs Triebwerke

Als Antrieb hat das Flugzeug sechs elektrische Mantelpropeller sowie eine konventionelle Verbrennungsturbine. Diese diene aber nicht dem Antrieb, betont Botti, sondern ausschließlich zum Laden der Akkus. Dafür zuständig sind zum Teil auch die sechs Elektromaschinen: Aus den Motoren werden dann Generatoren, die elektrischen Strom produzieren, der in die Akkus gespeist wird. Diese werden laut Botti keine Lithium-Polymer-Akkus mehr sein wie beim E-Fan, sondern Lithium-Schwefel- oder Lithium-Luft-Akkus.

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So soll das elektrisch angetriebene Verkehrsflugzeug der Zukunft aussehen. Die Triebwerke sitzen unter der Verkleidung am Rumpf. (Foto: Werner Pluta/Golem.de)

Die Triebwerke werden nicht mehr wie bei einem herkömmlichen Flugzeug unter den Tragflächen hängen, sondern in die Struktur integriert sein. Damit das möglich wird, müssen die Turbinen kleiner werden. Dann seien aber mehr Triebwerke, eben sechs, nötig, um den nötigen Schub zu erzeugen, sagt Botti.

Supraleitende Kabel

Ein wichtiger Punkt sei, Gewicht zu sparen, wo es nur gehe. So sollen etwa die herkömmlichen Kupferkabel durch supraleitende Leitungen ersetzt werden. Das Einsparpotential ist immens, wie Airbus demonstriert: Ein etwa 30 Zentimeter langes Bündel von Kupferkabeln, die für 4.500 Ampere ausgelegt sind, wiegt 12 Kilogramm. Ein ebenso langes Bündel supraleitender Kabel aus Magnesiumdiborid hingegen bringt nur 16 Gramm auf die Waage. Aber: Die supraleitenden Kabel arbeiten nur bei sehr niedrigen Temperaturen und müssen deshalb mit einer kryogenen Flüssigkeit auf minus 247 Grad Celsius gekühlt werden.

Ein Flug mit einer solchen Maschine könnte so aussehen: Beim Start und im Steigflug wird viel Energie benötigt. Die geladenen Akkus stellen ihre Energie zur Verfügung. Zugleich läuft die Verbrennungsturbine auf Hochtouren, um die Akkus wieder zu laden. Hat der Flieger Reiseflughöhe und -geschwindigkeit, die bei etwa 880 Kilometern pro Stunde liegen soll, erreicht, wird die Verbrennungsturbine gedrosselt und lädt die Akkus voll.

Strom im Flug

Bei Beginn des Sinkflugs wird zuerst die Verbrennungsturbine abgeschaltet. Dann geht das Flugzeug in den Gleitflug über. In dem Moment werden die elektrischen Triebwerke umfunktioniert: Die Luft, die durch die Turbinen strömt, versetzt diese in Rotation, wodurch sie elektrischen Strom produzieren. Zur Landung, wenn die Triebwerke benötigt würden, seien die Akkus somit praktisch vollständig geladen, erzählt Botti. Zur Sicherheit werde aber auch die Verbrennungsturbine gestartet, um notfalls Strom liefern zu können.

Bis es so weit ist, wird es aber noch dauern: Airbus baue in München einen verkleinerten Prototypen der Antriebseinheit, sagt Botti. In zwei Jahren soll das System voll funktionsfähig sein. Einen ersten Prototypen erwartet er in etwa zehn Jahren.