TEIL C

Elektro- und Solarfluggeräte

2013 (C)

Manntragende Fluggeräte

Als dritte Gruppe nehmen wir uns nun die elektrischen und solaren Fluggeräte für Personen vor, bzw. die Entwicklungen, die in ihre Richtung führen.

Im Februar 2013 ist zu erfahren, daß das russische Ministerium für Industrie und Handel (Minpromtorg) mehrere neue Studien zu möglichen Kraftstoffalternativen für die zivile Luftfahrtindustrie in Auftrag geben will. Zu den prominentesten dieser Alternativen gehört dabei die Solarenergie, und für die Forschungen werden umgerechnet 15,5 Mio. € bereitgestellt.

Die Ergebnisse werden voraussichtlich im Jahr 2015 vorliegen. Erfolgreiche Untersuchungen sollen dann an die russischen Luftfahrtunternehmen weitergegeben werden. Im Zuge der Meldung höre ich auch zum ersten mal, daß dies das zweite Projekt der russischen Regierung ist, das sich mit der Nutzung von Solarenergie für Flugzeuge befaßt. Das erste sei von Russlands Verteidigungsministerium initiiert worden und hatte den Einsatz von solaren Technologien in Leichtflugzeugen zum Ziel. Aufgrund unbefriedigender Ergebnisse wurde das Projekt im Jahr 2010 jedoch gestoppt. Ich würde mich sehr über nähere Informationen darüber freuen, falls sie jemanden bekannt sind.

Ziemlich überraschend stellt im März der Hubschrauber-Hersteller AgustaWestland, ein Unternehmen der Finmeccanica S.p.A. - einem der größten Industriekonzerne Italiens – den Prototyp eines Einsitzer-Elektroflugzeugs mit Kipprotor vor, der insgeheim in Zusammenarbeit mit den Schwesterfirmen SELEX Galileo, Ansaldo Breda und Ansaldo Energia sowie Partnerunternehmen aus Italien, Großbritannien, den USA und Japan entwickelt wurde. Das Patent läuft auf den Namen von Dr. James Wang, Vizepräsident für Forschung und Technologie bei AgustaWestland.

Der in weniger als 6 Monate entworfene und gebaute Nurflügler mit dem Namen Project Zero hat eine Außenfläche aus Kohlenstoff-Graphit, um die Festigkeit zu maximieren und das Gewicht zu minimieren, kann rein Akku-betrieben senkrecht starten und landen und kommt vollkommen ohne Hydraulik aus. Die beiden einzeln angetriebenen Propeller sind in zylindrische Gehäuse eingebaut (Manteltriebwerk), die um mehr als 90° gedreht werden können und dadurch sowohl den Vertikal- als auch den Horizontalflug ermöglichen.

Der Einsitzer ähnelt beim Start daher einem Helikopter und beim Geradeausflug einem Flugzeug. Dabei kann die Rotorblattverstellung 18-mal pro Sekunde verändert werden. Die Flügel liefern den meisten Auftrieb beim Geradeausflug, das Nicken und Rollen wird mittels Höhen-/Querruderkombinationen gesteuert, und das V-Leitwerk liefert eine zusätzliche Längsstabilität. Für Missionen, die ausschließlich im Hubschraubermodus durchgeführt werden, lassen sich außerdem die äußeren Tragflächen abnehmen.

Da die Elektromotoren des Flugapparats keinen Sauerstoff benötigen, um zu funktionieren, kann das Project Zero in sehr großen Höhen oder auch in stark verschmutzter Luft fliegen. Es ist außerdem nur schwer zu entdecken, da es während des Flugs wenig Lärm macht und eine geringe thermische Signatur hat.

Der Elektroflieger wird im Laufe des Jahres auf allen wichtigen Luftfahrtmessen gezeigt. Dabei ist zu erfahren, daß neben dem elektrischen Antrieb auch ein Hybridantrieb mit Dieselmotor entwickelt wurde, um einen Generator anzutreiben. Wie das Unternehmen nun bekannt gibt, flog das futuristische Fluggerät das erste Mal bereits im Juni 2011 auf dem Firmengelände bei Cascina Costa, anfänglich noch im unbemannten Fesselflug. Weitere ungebundene Testflüge erfolgen im Jahr 2012.

Wie lange und wie schnell die neue Maschine fliegt, teilte der Hersteller bislang nicht mit. Dafür wird mit berechtigtem Stolz auf eine sehr clevere Zusatzfunktion hingewiesen: Wenn sich das Flugzeug am Boden befindet, können die Rotoren in den Wind gekippt werden, um als Windmühlenblätter das Aufladen der Batterien zu unterstützen. Ob und wann es eine Produktionsversion geben wird, steht noch nicht fest.

Der tschechische Flugzeughersteller Evektor-Aerotechnik aus Kunovice, der uns schon als Projektpartner beim Elektroflugzeug SkySpark (s. Juni 2009) und dem Helikopter-Fahrrad Fbike (s. Juni 2012) begegnet ist, führt Ende März mit seinem neu entwickelten zweisitzigen Elektro-Flugzeug SportStar EPOS die ersten Flüge durch, mit einer Gesamtzeit von 30 Minuten.

Das Flugzeug besitzt eine Flügelspannweite von 10,46 m, wird mit einem 50 kW RE X90-7 Gleichstrommotor von Rotex Elektro und einer 40 Ah Batterie von Kokam angetrieben, hat eine Reisegeschwindigkeit von 150 km/h und kann Spitzengeschwindigkeiten von bis zu 260 km/h erreichen. Ohne Batterie oder Fracht wiegt das Flugzeug rund 275 kg, das maximale Startgewicht wird mit 600 kg angegeben. Es gibt Platz für vier Packs mit jeweils 45 Lithium-Polymer-Zellen.

Das Unternehmen wird nun weitere Tests und technische Verbesserungen durchführen, um zu einem voll funktionsfähigen Sportflugzeug mit Elektromotor zu kommen, das auch von Flugschulen für die erste Pilotenausbildung genutzt werden soll. Erstmals öffentlich präsentiert wird der Elektroflieger im April auf der größten europäischen Luftfahrtausstellung Aero Friedrichshafen in Deutschland.

Ebendort präsentieren auch die Firmen PC-Aero und SolarWorld zwei neue solarbetriebene Elektroflugzeuge.

Die Electra One Solar ist eine verbesserte Version der Elektra One von PC-Aero (s. März 2010), hat eine größere Spannweite und besitzt 6 m² Solarzellen auf der Flügeloberfläche, die mehr als 1 kW der zum Fliegen notwendigen Leistung erzeugen, während die Onboard-Li-Io-Akkus für zusätzliche 1,5 kW sorgen.

Das ganz aus Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen gebaute Flugzeug, das ohne Batterien um 100 kg wiegt, kann mehr als acht Stunden lang am Stück fliegen, hat eine maximale Reichweite von 1.000 km und erreicht eine Fluggeschwindigkeit von 100 km/h.

Der Prototyp SolarWorld eOne ist ein weiteres einsitziges Flugzeug, das die Solarenergie nutzt. Entworfen wurde es von der Firma SolarWorld mit Unterstützung von PC-Aero. Dank seiner leichten Karosserie aus Kohlenstoff-Verbundwerkstoffen benötigt das Flugzeug nur 2,5 kW, um in der Luft zu bleiben, erhält aber einen 16 kW Motor, der für den Start benötigt wird.

Auf der Aero Friedrichshafen wird auch der zwischenzeitlich fertiggestellte Reise-Motorsegler Sunseeker Duo gezeigt (s. Oktober 2012), der als das weltweit schnellste Zweisitzer-Solarflugzeug gilt.

Die neue Maschine besitzt 1.510 Stück um 50 % stärkere Solarzellen als die bei den Vorgängermodellen verwendeten, was es dem Flugzeug ermöglicht, bis zu 25 Minuten lange Steigflüge zu absolvieren. Ist es direkter Sonneneinstrahlung ausgesetzt, kann es problemlos über viele Stunden fliegen.

Das 280 kg schwere Flugzeug mit einer Spannweite von 22 m kann mittels seiner faltbaren Flügel in einem durchschnittlich großen Hangar gelagert – wie auch schnell demontiert und in einen Anhänger gepackt werden. Nach der Messe wird es für weitere Tests nach Voghera in Italien zurücktransportiert.

Einer vorgezogenen Meldung vom Juni zufolge werden dort erfolgreich mehrere Testflüge absolviert, nach denen eine Reihe von Verbesserungen durchgeführt werden, wie die Anpassung des Propellers an den 25 kW Elektromotor und die optimierte Integration der Lithium-Polymer-Akkus und der Steuerungselektronik.

Ebenfalls im April enthüllt die Firma Hyundai eine Reihe neuer Konzepte für Ein-Personen-Fahrzeuge, die in stark überlasteten Städten navigieren können - inklusive einem Multirotor-Flugauto, das von 4 Elektromotoren mit jeweils 4 Propellern angetrieben wird und den Fahrer über Staus hinweg heben kann.

Hyundai hat in den letzten drei Jahren interne Wettbewerbe organisiert, um die Kreativität des F&E-Personals zu verbessern und zu erweitern, und um frische Ideen für die Mobilität der Zukunft zu entdecken. Das Flugauto ist bislang nur eines dieser Konzepte, deren Prototypen im September vorgestellt werden sollen.

Etwas spannender ist der Entwurf, mit dem der iranische Designer Arman Abadi im April einen Preis beim A’Design Award gewinnt. Sein VSA Vertical Solar Aircraft ist ein 12 m langes und rund 400 kg (inkl. Pilot) schweres Flugzeug mit einer Spannweite von 15 m, dessen Höchstgeschwindigkeit bei 300 km/h liegt.

Das Abadi zufolge erste vertikal startende Solarflugzeug mit Deltaflügeln hat einen Rumpf aus Kohlefasern, der zugunsten einer optimierten Aerodynamik in integrierter Form aufgebaut ist. Es besitzt 3 Motoren, davon sind 2 schwenkbare Frontmotoren, die auch zur Steuerung eingesetzt werden, während der dritte Motor am Heck nur bei vertikalen Flügen eingeschaltet wird.

Der Flieger kann wie ein Hubschrauber starten und landen, und auf der etwa 140 m² großen Oberfläche, die der Sonne ausgesetzt ist, sind 700 Solarzellen angebracht. Sie können die Akkus bei entsprechenden Licht innerhalb von 15 Stunden zu 50 % aufladen. Um die 10 Ah zu erreichen, die für Flugzeiten von 2 bis 2,5 Stunden erforderlich sind, soll das Flugzeug 70 Batterie-Packs mit jeweils 10 Zellen erhalten. Die Geschwindigkeit kann durch eine Aufrüstung mit 60 kW Motoren erhöht werden, und für bestimmte Modelle ist auch an ein Hybridsystem gedacht, um die Reichweite zu erhöhen.

Schon wesentlich weiter ist man bei der im Jahr 2006 von fünf Absolventen des Massachusetts Institute of Technology (MIT) gegründeten Firma Terrafugia Inc. aus Woburn, Massachusetts, die ihren ersten Prototypen namens TF-X bereits 2009 baut und auch fliegt.

Mitte 2010 gibt die Zulassung der FAA, und im Mai 2012 folgt auf der Autoshow in New York die zweite Iteration – in Form eines ersten ‚Serienmodells‘ namens Terrafugia Transition, das für in den USA zu einem Preis von rund 210.000 € erhältlich ist. Im Juli kann bereits die erste Phase der Flugtests abgeschlossen werden.

Das nun, im Mai 2013, in den Blogs gezeigte Design ist ein schlankes Fahrzeug mit Klappflügeln, zwei Sitzen und einem lauten Motor. Ich führe es trotzdem hier auf, weil es im Vergleich zu dem (von mir ignorierten) reinen Benzin-betriebenen Vorgängermodell immerhin ein Hybridfahrzeug ist, das bei Starts und Landungen sowie dem Fahren auf dem Boden ein elektrisches Antriebssystem verwendet, während beim Langstreckenflug ein Verbrenner zum Antrieb des Heckpropellers zum Einsatz kommt.

Zusätzlich zu dem verbesserten Hybrid-Motor-System ist der neue TF-X auch schneller, schwerer und geräumiger. Außerdem können die Elektromotor-Gondeln, mit denen die Flügelspitzen bestückt sind und die für Start und Landung benötigt werden, während der Bodenfahrt eingeklappt werden – während sich im Flug die Rotorblätter wegklappen lassen. Die Motoren der Propeller werden von einem zentralen 300 PS Motorgenerator angetrieben und lassen sich für den Vorwärtsflug von der vertikalen in eine horizontale Position drehen.

Um abzuheben, benötigt das Flugauto einen offenen Raum mit mindestens 30 m im Durchmesser, aber keine Landebahn. Das halb autonome Fahrzeug soll in der Lage sein, den Luftverkehr und schlechtes Wetter zu vermeiden und im Notfall zu landen, falls der Fahrer nicht mehr reagiert. Zur Sicherheit gibt es ein vollständiges Fahrzeug-Fallschirmsystem.

Obwohl das Unternehmen von einer Zeitdauer bis zu 10 Jahren ausgeht, bevor die Innovation auf den Markt gebracht werden kann, liegen bereits mehr als hundert Vorbestellungen für den hybriden Flugkörper vor, der 279.000 $ kosten soll.

Doch so schnell, wie erhofft, geht es auch im vorliegenden Fall nicht weiter. Im Juli 2015 veröffentlicht Terrafugia ein neues Design für das geplante TF-X-Modell, das eine aerodynamisch weiterentwickelte Körperform aufweist und derzeit als Modell im Maßstab 1:10 im Wright Brothers Windkanal des Massachusetts Institute of Technology (MIT) getestet wird. Im Vergleich zu dem aktuellen Prototypen sieht das Design auch schon sehr professionell aus.

Der allgemeinen Entwicklung entsprechend wird das Konzept, das Platz für bis zu vier Personen bietet, nun als autonomes Flugwagenmodell für einen ,echten Tür-zu-Tür-Transport’ angepriesen. Die Fluggeschwindigkeit wird mit 160 km/h angegeben, die Reichweite soll bis zu 640 km betragen. Der Firma zufolge wird die Entwicklung des inzwischen Transition genannten Vehikels wohl noch 8 – 12 Jahre dauern. Anderen Quellen zufolge sollen die ersten Fahrzeugauslieferungen schon innerhalb der nächsten drei Jahre erfolgen.

Im Juni 2016 erhält der Terrafugia Transition von der Federal Aviation Administration (FAA) eine Ausnahmeregelung als ,leichtes Sportflugzeug‘, was bedeutet, das die US-Regierung auf dem Weg ist, das erste fliegende Auto zu legalisieren, das auch fortschrittliche autonome Flugtechnologien nutzt, wie ein automatisches Geländevermeidungs- und -leitsystem.

Und im Juni 2017 wird gemeldet, daß die chinesische Zhejiang Geely Holding (ZGH), die u.a. auch die Marken Volvo, Lotus und Geely im Portfolio hat, kurz vor dem Kauf des Flugautoherstellers Terrafugia steht. Gemäß den Bedingungen der Übernahme wird Terrafugia weiterhin seinen Hauptsitz in den USA haben und von Geely Forschungs- und Entwicklungsfinanzierungen erhalten. Bereits im Vorfeld der Übernahme wurde das Technikteam von Terrafugia im vergangenen Quartal von 30 auf rund 100 verdreifacht.

Tatsächlich dauert es nur bis zum November, bis die Fachpresse meldet, daß die Übernahme von Terrafugia durch die ZGH abgeschlossen ist. Bereits 2019 soll die Produktion des ersten Modells starten, der Einstieg ins Volumengeschäft ist für 2025 vorgesehen.

Im April 2018 verbreitet sich in den Blogs Berichte über ein neues Version Konzept TF-2, das sich radikal von den Vorgängern unterscheidet, da es eine abkoppelbare Kapsel für den bodengebundenen Transit besitzt. Der Firma zufolge ermöglicht die abnehmbare Bodengondel nicht nur, daß die Passagiere von Tür zu Tür reisen können, ohne einen Fuß nach draußen zu setzen, sondern sie garantiert auch schnellere Umschlagzeiten an der Startrampe.

Demnach sei die TF-2 in der Lage, innerhalb von zwei Minuten eine Gondel voller Passagiere abzusetzen und mit einer weiteren Gondel wieder abzuheben, was zum Teil einem autonomen Andocksystem zu verdanken ist. Das Fluggerät – quasi eine Art Luftschlepper – hätte zwar einen Piloten an Bord, gleichzeitig aber auch autonome Fähigkeiten.

Terrafugia erwägt entweder eine Kipprotor- oder eine Lift-plus-Push-Konfiguration (LPP), wobei beide Stärken und Schwächen aufweisen. Die LPP wäre mechanisch einfacher, etwas kostengünstiger im Betrieb und hätte ein höheres maximales Abfluggewicht von 4.090 kg, während die Kipprotor-Konfiguration eine viel höhere maximale Reisegeschwindigkeit von 333 km/h im Vergleich zu 240 km/h bieten, zusammen mit einer größeren Reichweite von 555 km im Vergleich zu 400 km bei voller Beladung. Weitere Details gibt es bislang nicht.

Nachdem Terrafugia 2019 mit Unterstützung der Geely Technology Group die Entwicklung des TF-2A beginnt, können bereits ab Ende Dezember Flugtests mit einem verkleinerten, maßstabsgetreuen Modell durchgeführt werden. Das vollelektrische Flugzeug besteht hauptsächlich aus Verbundwerkstoffen und verfügt über acht Hubpropeller für Senkrechtstarts und -landungen sowie über einen einzelnen Propeller am Heck für den Vorwärtsflug.

Das maßstabsgetreue Modell hat eine Flügelspannweite von 4,5 m, ein maximales Startgewicht von 60 kg und eine Reisegeschwindigkeit von etwa 100 km/h. Das Flugzeug in Originalgröße wird ebenfalls vollelektrisch sein, ein maximales Startgewicht von 1.200 kg haben und eine Nutzlast von 200 kg tragen können – ausreichend, um zwei Passagiere mit Gepäck zu befördern. Dazu wird der Flieger eine maximale Reichweite von 100 km und eine Reisegeschwindigkeit von 180 km/h haben.

Das Unternehmen sieht erste Anwendungen in den Bereichen Notfallhilfe und Speziallogistik vor, die nach und nach auf den Lufttourismus und schließlich auf den städtischen Luftverkehr ausgedehnt werden sollen, wobei davon ausgegangen wird, daß das Flugzeug später auch autonom fliegt.

Im Juni 2020 enthüllt die Geely neue Bilder des Produktionsdesign ihres Terrafugia TF-2A eVTOL, einer verbesserten Version des Demonstrationsflugzeugs vom letzten Jahr, deren Design von der Form eines Tigerhais inspiriert sei. Geely geht davon aus, daß diese Konfiguration leichter zu zertifizieren sein wird als eVTOL-Konstruktionen mit mehreren Rotoren und Kippflügeln. Und Dank der Gullwing-Konfiguration befinden sich die Rotorblätter mehr als 2 m über dem Boden, so daß Menschen in der Nähe nicht verletzt werden können.

Zusätzlich zu den Demonstrationsflügen im verkleinerten Maßstab zur Optimierung der aerodynamischen Konfiguration beginnt Geely zu diesem Zeitpunkt auch mit der Flugerprobung eines Metallrahmenprüfstands mit einem maximalen Startgewicht von 600 kg und vier Hubpropellern, die von einer Hochspannungs-Bodenstromversorgung angetrieben werden.

Der Prüfstand wird dazu verwendet, Funktionen wie vertikale Starts und Landungen und den Schwebeflug zu überprüfen sowie das dynamische Verhalten, die Stabilität, die funktionale Koordination und die vorläufige Sicherheit und Zuverlässigkeit der einzelnen Systeme zu testen.

Das Unternehmen plant nun, in naher Zukunft einen Prototyp des TF-2A in Originalgröße auf den Markt zu bringen.

Im Juni 2013 ist auf der Paris Air Show in Le Bourget zu erfahren, daß die Münchner Firma EADCO GmbH eine Vereinbarung mit der PC-Aero unterzeichnet hat, um gemeinsam ein neues, zweimotoriges Elektro Flugzeug für 6 Personen namens Elektro E6 zu entwickeln. Während sich EADCO mit der Gestaltung des Rahmens beschäftigt, sorgt PC-Aero für die elektrischen Systeme.

Im Moment hat die Partnerschaft das Ziel, ein 16 m langes Flugzeug mit einer Flügelspannweite von 10 m zu schaffen, das in der Lage ist, mit 400 kg Bordbatterien über 700 km weit zu fliegen, mit geringem Lärm und wenig Vibrationen. Die Reisegeschwindigkeit soll 220 km/h betragen, mit einer maximalen Geschwindigkeit von 300 km/h. Der 1,4 m breite Rumpf soll zwei Türen an der Front und eine große Passagier/Frachttür auf der Rückseite bekommen.

Die Designer haben die Hoffnung, daß sich die Batterietechnik in den nächsten zehn Jahren soweit verbessern wird, daß dieses Ziel erreichbar wird. Mit gegenwärtigen Batterien käme man nur rund 300 km weit. Dabei sollen 10 % des Strombedarfs aus On-Board-Solarpaneelen stammen, ebenfalls etwas, das mit der bestehenden Technologie noch nicht möglich ist, aber schon bald Realität werden könnte.

Im Dezember gründen die beiden Firmen die gemeinsame ELEKTRO SKY GmbH, um den Elektro E6 als Technologie-Plattform für die zukünftige kommerzielle E-Luftfahrt zu entwickeln. Ziel des Unternehmens ist es, in weniger als drei Jahren einen Demonstrator als Machbarkeitsnachweis aufzubauen, und in 10 Jahren eine Zertifizierung zu erreichen.

Ebenfalls auf der Paris Air Show präsentiert EADS (ab 2014 dann Airbus Group) eine Vision der kommerziellen Luftfahrt im Jahr 2050. Das eConcept basiert auf einem in Zusammenarbeit mit Rolls-Royce und der britischen Cranfield University entwickelten Elektro-Antriebssystem (E-Thrust concept), das die Effizienz zukünftiger Verkehrsflugzeuge deutlich erhöhen, dafür jedoch Treibstoffverbrauch, Emissionen und Lärm signifikant senken soll. Das Konzept sieht ein Flugzeug für 70 - 80 Passiege vor, das auf Strecken mit einer Flugzeit von bis zu drei Stunden eingesetzt werden soll.

Als Zwischenschritt auf dem Weg zum rein elektrischen Flugzeug beschrieben, besteht das verteilte Antriebssystem (Distributed Propulsion System) aus mehreren elektrischen Mantelpropellern, die gruppenweise an den Flügelunterseiten angeordnet sind. Die Batterien zur Versorgung der Propeller werden von einer an Bord befindlichen fortschrittlichen Gaskrafteinheit aufgeladen, weshalb EADS von einem Hybridsystem spricht.

Ein Vorteil des E-Schub-Systems ist, daß die für den Start erforderliche zusätzliche Leistung durch das Laden der Batterien auf dem Boden (und zumindest theoretisch aus sauberen, erneuerbaren Quelle) erbracht werden kann. Das Gaskraftwerk wird erst benötigt, wenn das Flugzeug in der Luft ist, so daß diese Komponente verkleinert werden kann. Als Reisegeschwindigkeit werden 880 km/h genannt.

Bei Normalflug versorgt das Gaskraftwerk die Propeller direkt, wobei aber auch die Akkus aufgeladen werden, um Energie für eine Notlandung zu haben, sollte das Gassystem ausfallen. Beim normalen Abstieg werden Antrieb und Gaskraftwerk stillgelegt, sodaß das eConcept zu einem Segelflugzeug wird.

Sobald die Propeller beginnen, sich von selbst zu drehen ist es denkbar, Strom zum Nachladen der Batterien zu erzeugen, falls erforderlich. Und obwohl das Gassystem für die Landung wieder gestartet wird, ist dies nur als Sicherheit gedacht, um die Propeller zu versorgen, falls mit der Batterie etwas schief gehen sollte.

Damit das E-Schub-System tragfähig wird, sind supraleitende Technologien erforderlich, um die Größe und das Gewicht der elektrischen Komponenten zu reduzieren – kombiniert mit der nächsten Generation elektrischer Speicher, die Energiedichten über 1.000 Wh/kg erreichen. Dabei wird insbesondere an Lithium-Luft-Batterien gedacht. Die Entwicklung läuft im Rahmen des Distributed Electrical Aerospace Propulsion (DEAP) Projekts von EADS.

Immerhin kann das Unternehmen mit dem ebenfalls neu vorgestellten E-Fan bereits ein vollelektrisch betriebenes, zweisitziges Flugzeug präsentieren, das der Luftfahrzeugkonzern nach eigenen Angaben in nur acht Monaten entwickelt hat.

Das etwa 6,7 m lange Flugzeug mit einer Spannweite von 9,5 m ist mit zwei 30 kW Mantelpropellern ausgestattet, die es leiser und für das Bodenpersonal sicherer macht.

Das Hauptfahrwerk ist intelligenterweise ebenfalls elektrisch angetrieben (6 kW) und ermöglicht das Rollen am Boden, auch wenn die Haupttriebwerke ausgeschaltet sind. Dieser Antrieb bringt das gerade einmal 550 kg schwere Flugzeug beim Starten auf etwa 60 km/h und hilft somit den Propellern. Mit einer Akkuladung der in den Flügeln untergebrachten 120 Lithium-Polymer-Batterien von KOKAM sind Flüge mit einer Dauer von bis einer Stunde möglich. Die Reisegeschwindigkeit liegt bei 160 km/h, die Höchstgeschwindigkeit bei 220 km/h.

Sobald der Flieger einsatzreif und zertifiziert ist, soll er für die Pilotenschulung eingesetzt werden. Auf dem Reißbrett von Airbus befinden sich bereits die Modelle E-Fan 2.0 (2 Passagiere, batteriebetrieben) und E-Fan 4.0 (4 Passagiere, Hybridausführung für größere Reichweite), die bis 2019 geplant sind. Hergestellt und vermarktet werden sollen die beiden Versionen des Flugzeugs dann von der Tochtergesellschaft VoltAir. Es ist der erste Schritt in einem 30-jährigen Plan zur Entwicklung eines 90-Personen-Flugzeugs mit Elektro- oder Hybridantrieb.

Auch die Siemens AG stellt auf der Paris Air Show ein neues Flugzeug vor, die DA36 E-Star 2, die einen seriell-hybriden Elektroantrieb für ein geräuscharmes und energiesparendes Fliegen besitzt und schon einen einstündigen Jungfernflug absolviert hat.

Nachdem ein Vorgängermodell im Jahr 2011 (s.d.) bereits bewiesen hatte, daß ein seriell hybrider Elektroantrieb für Flugzeuge tauglich ist, beweist nun die zweite Generation, daß sich die Technologie auch für die kommerzielle Nutzung eignet.

An dieser Antriebstechnik, die den Treibstoffverbrauch und die Emissionen um ein Viertel reduzieren kann, arbeiten Siemens, EADS und Diamond Aircraft schon seit mehreren Jahren. Dabei erhält der Elektromotor mit 65 kW Dauerleistung, der den Propeller des zweisitzigen Flugzeugs antreibt, seinen Strom von einem kleinen Wankelmotor mit Generator, der gleichmäßig mit niedriger Leistung läuft und deshalb nur wenig Treibstoff verbraucht. Gegenüber dem Vorgängermodell wurde der Hybrid-Antrieb um rund 100 kg leichter, und der Motor liefert pro Kilo Gewicht inzwischen fünfmal mehr Leistung als herkömmliche Antriebe.

Für den Start stellt eine Batterie von EADS die Energie bereit, die während des Reiseflugs nachgeladen wird, und Umrichter von Siemens speisen den Elektromotor mit Strom aus der Batterie und dem Generator. In dieser Kombination startet das Flugzeug elektrisch, leise und treibstoffsparend und bietet gleichzeitig ausreichend große Reichweiten.

Und nach einem weiten Sprung nach vorn: Ende Oktober 2018 absolviert das nun DA40 genannte hybride Elektroflugzeug von Siemens und Diamond Aircraft seinen 20-minütigen Jungfernflug in Wien mit dem Piloten Ingmar Mayerbuch am Steuer. Die umgebaute Maschine mit der Kennzeichnung HEMEP ist den Erbauern zufolge „das erste serienmäßige Hybrid-Elektroflugzeug der Welt mit zwei elektrisch angetriebenen Freistrahlpropellern und einem Verbrennungsmotor.“

Die zwei Elektromotoren des Hybrid-Fliegers erzeugen zusammen eine Startleistung von 150 kW, womit ein rein elektrisches Abheben möglich ist. Die Motoren sind an seitlichen Auslegern des Motorträgers montiert. Der Dieselgenerator befindet sich im Bug und liefert bis zu 110 kWh Leistung. Im hinteren Fahrgastraum sind zudem zwei Batterien mit je 12 kWh montiert, die als Energiespeicher dienen.

Der Pilot kann den Energiefluß zwischen dem Generator, den Batterien und dem Motor steuern, und so zwischen verschiedenen Flugmodi wählen. Im reinen Elektromodus läuft der Generator nicht mit. Im ‚Reisemodus‘ liefert allein der Generator die Leistung für den Motor, und im ‚Lademodus‘ lädt der Generator die Batterien. Rein elektrisch kann das Flugzeug derzeit zirka 30 Minuten in der Luft bleiben, während sich Flugdauer durch das Hybridsystem auf gut fünf Stunden verlängert.

Während des 20-minütigen Erstflugs werden alle Modi erfolgreich ausprobiert. Das Flugzeug erreicht eine mittlere Geschwindigkeit von 130 Knoten und klettert auf eine Höhe von 3.000 Fuß.

Im Oktober 2021 meldet die Diamond Aircraft die Entwicklung eines vollelektrischen Trainingsflugzeuges namens eDA40, dessen Batterietechnologie von der Firma Electric Power Systems stammt. Das Batteriemodul, das in einem eigens designten Pod am Bauch und zwischen dem Motor und dem Motorspant installiert ist, wird mit einem Schnelladesystem ausgestattet sein, das in der Lage ist das leere Flugzeug in weniger als 20 Minuten wieder aufzuladen. Die Gesamtflugzeit wird voraussichtlich bei bis zu 90 Minuten liegen.

Erste Flüge sind für das zweite Quartal 2022 geplant, die Zulassung wird 2023 erwartet.

An dieser Stelle passend ist der Hinweis auf den Muskelkraft-Hubschrauber Atlas des AeroVelo-Teams der University of Toronto (da er wie ein Fahrrad pedalbetrieben ist), der im Juni den 250.000 $ schweren Sikorsky Prize gewinnt (s.d.).

Ich erinnere hier daran, da sich aus einer Verbindung dieser extrem intelligenten Leichtbautechnik, der ausgebufften Aerodynamik und den immer effektiver werdenden Dünnschichtzellen, Solarfarben oder Solarsprays regelrecht evolutionäre Sprünge ergeben könnten, die ich dann selbstverständlich sehr gerne dokumentieren werde.

Auch der Abenteurer und Flieger Chip Yates meldet sich in diesem Monat zurück, über den in dieser Übersicht schon berichtet wurde (s. April 2012). Nun gibt er bekannt, daß er den Atlantik überqueren, und dabei mit seinem elektrischen Flugzeug eine Strecke von mehr als 3.500 zurücklegen will. Ohne Zwischenstop wohlgemerkt.

Um das ehrgeizige Ziel zu erreichen, muß Yates den großen Nachteil von elektrischen Antriebssträngen überwinden – ihre begrenzte Reichweite. Seine Lösung ist es, unbemannte Drohnen zu verwenden, die während des Fluges für zusätzlichen Strom sorgen sollen.

Im Grunde heißt das, daß er sich im Flug mit autonomen Akkupacks treffen will, die einen Energie-Transfer zum Flugzeug durchführen und dann zu einem Flughafen zurückkehren. Was aber nichts anderes als eine moderne Form der Luftbetankung mit Treibstoff darstellt, die sicherlich auch utopisch klang, als sie das erste Mal vorgeschlagen wurde.

Um seinen elektrischen Long-EZ für Langstreckenflüge fit zu machen, bekommt das Flugzeug einen neue 450 V/80 Ah Batterie von EnerDel, die in der Lage ist eine Dauerleistung von 600 A abzugeben, was 258 PS entspricht, und doppelt so viel ist, wie die Leistung der alten Batterie. Das neue Pack wiegt 238 kg und nimmt den gesamten Rücksitz ein. Außerdem kann man auf neuen Fotos auch schon die Lade-Sonde sehen, mit welcher der Energietransfer während der Atlantik-Überquerung durchgeführt werden soll.

Im Oktober folgt die Meldung, daß Yates innerhalb von 2 Tagen 5 neue Elektroflugzeug-Weltrekorde aufgestellt habe, von denen der jüngste während der Capital Air Show in Sacramento aufgezeichnet wurde: Ein Aufstieg vom Boden auf 500 m Flughöhe in 62,58 Sekunden.

Bei den anderen Rekorden erreicht er in sechs Minuten und 29 Sekunden eine Höhe von 3.000 m, von wo aus er weiter auf 14.700 Fuß aufsteigt (~ 4.480 m) und sich einen Höhenrekord sichert. Da er außerdem für 90 Sekunden dort oben bleibt, schnappt er sich gleich noch den Rekord für die längste Zeit in dieser Höhe.

Auch beim Schnellflug über einen Kilometer kann Yates seine bisherige Bestmarke von 324,16 km/h erneut übertreffen: mit einer gemittelten Geschwindigkeit von 347,04 km/h (in der einen Richtung schafft das Elektroflugzeug 353,44 km/h, in der Gegenrichtung 340,64 km/h). Bis die fünf Rekorde vom internationalen Luftsportverband, der Fédération Aéronautique Internationale (FAI) in Lausanne offiziell anerkannt werden, dauert es allerdings noch bis Juli 2014.

Nach der ersten Green Flight Challenge (GFC I) im Herbst 2011 (s.d.) bleibt es erst einmal ruhig, bis Mitte 2013 der Gründer und Präsident der CAFE Foundation Brien Seeley seine Idee von Sky Taxis vorstellt. Diese elektrischen, zweisitzigen V/STOL-Kleinflugzeuge (Vertical or Short Takeoff and Landing) sollen auf nur Fußballplatz-großen Flughäfen starten und landen können, sogenannten Pocket Airports.

Um die Entwicklung der Technologien zu fördern, die für derartige Sky Taxis benötigt werden, wird eine Reihe neuer Wettbewerbe vorgeschlagen. Bei der für 2014 geplanten GFC II mit einem Preisgeld von 1 Mio. $ soll es um Radmotoren gehen, welche die Flugzeuge auf eine Strecke von knapp 30 m auf über 70 km/h beschleunigen, um die Startgeschwindigkeit in einem kurzen Sprint zu erreichen.

GFC III wird die Teilnehmer im Jahr 2015 auffordern, während der Beschleunigung der 600 kg schweren Fluggeräte den niedrigsten Geräuschpegel zu erzielen, wofür es einen Preis in Höhe von 2 Mio. $ geben soll. Mit 3 Mio. $ soll dann der Sieger der GFC IV ausgezeichnet werden, bei der es 2016 darum gehen soll, während eines 4D-Fluges die meisten Punkte zu sammeln. 4D bedeutet den räumlichen Flug einschließlich der Zeit als Element der Flugplanung und -ausführung, und Punkte gibt es für das Abheben, das Verfolgen einer 4D-Flugstrecke, das Vermeiden potentiell gefährlichen Verkehrs, der punktgenauen Landung u.ä.

Die für 2017 geplante und ebenfalls mit einem Preisgeld von 3 Mio. $ ausgestattete GFC V könnte der schwierigste Wettbewerb werden, da hier ein schnelles, elektrisch angetriebenes STOL-Fluggerät gefordert wird. Das Sky-Taxi-Finale im Jahr 2018 wird dann die GFC VI sein, bei der das Flugzeug, das alle die Attribute vereint, die notwendig sind, damit diese Art von Service bei Reisenden gut ankommt, mit 4,5 Mio. $ prämiert werden soll. Rückblickend ist allerdings nichts darüber zu finden, daß es je zu diesen Wettbewerben gekommen ist.

Der einsitzige, offene E-Spyder von Yuneec (s. Juni 2009) kommt im August wieder in die Presse, da er als erstes elektrisches Flugzeug von den deutschen Flugaufsichtsbehörden zugelassen wird.

Der inzwischen eSpyder geschriebene Flieger wird von der Firma GreenWing International LLC mit Hauptsitz in Cable, Kalifornien, hergestellt, einer in diesem Jahr aus der Taufe gehobenen Ausgründung der Yuneec.

Der kompakte Flieger ist 5,9 m lang und hat eine Spannweite von 10,1 m. Leer wiegt er 186 kg. Sein 24 kW Elektro-Motor wird von einem 13 kWh Lithium-Akku mit Strom versorgt, der eine Flugzeit von 1 – 1,5 Stunden bei einer Sparmodus-Geschwindigkeit 61 km/h erlaubt. Sowie eine Höchstgeschwindigkeit von 109 km/h. Das Aufladen des Akkus dauert 2 – 3 Stunden.

Das Unternehmen wird nun 25 Stück des eSpyder Kit in den USA zu einem Preis von 39.990 $ auf den Markt bringen, weitere 25 Stück sollen in Europa für jeweils 34.990 € verkauft werden. Bei der AirVenture 2013 setzt GreenWing zwei eSpyder ein, die mit mehreren Formationsflügen eine Premiere feiern.

Im September 2013 legt das batterieelektrische Forschungsflugzeug e-Genius(s. Januar 2010) des Instituts für Flugzeugbau (IFB) der Universität Stuttgart im Rahmen des Green Speed Cup Wettbewerbs eine Strecke von mehr als 405 km zurück und bricht damit den bisherigen Weltrekord. Die Piloten des zweisitzigen Prototyps absolvieren die Rekorddistanz mit einer Durchschnittsgeschwindigkeit von 160 km/h.

Die aktuellen Maße lauten: eine Spannweite von 16,85 m, eine Startleistung von 65 kW und rund 900 kg Abflugmasse. Die Akkupacks können 56 kWh elektrische Energie speichern und haben eine Masse von 300 kg.

Dan Raymer, Autor und Chef der Firma Conceptual Research Corp. (CRC), stellt auf dem Electric Aircraft Symposium im September 2013 die Idee eines Morphing-Flugzeugs vor, um sowohl kurze und extra langsame Starts und Landungen, als auch schnellen Vorwärtsflug zu ermöglichen. Ein morphendes Flugzeug kann seine äußere Form im Flug ändern und dadurch eine bisher unerreichbare Effizienz erzielen.

Dies kann geschehen, indem mechanische Drehpunkte und Aktoren verwendet werden, eine flexible Haut, die glatte Konturen über einen veränderbaren Rahmen bietet, oder mit Flügeln, die nach Bedarf aus und in ein Mittelteil gleiten. Neuere Technologien sind z.B. Formgedächtnis-Polymere, Legierungen und piezoelektrische Aktoren.

Raymers Design besitzt einen leistungsfähigen Elektromotor und soll eine Nutzlast von 180 kg erlauben, was genug wäre, um zwei Personen zu tragen. Mit Flügeln in voll ausgedehnten Zustand ist ein kontrollierter Flug bei 60 km/h möglich, mit eingezogenen Flügeln eine Reisegeschwindigkeit bis über 190 km/h. Umgesetzt wurde das Konzept bislang aber nicht.

Im November erscheint ein Design in den Fachblogs, das hier unbedingt aufgeführt werden muß. Es stammt von der kleinen Firma Zee.Aero Inc. aus Mountain View, Kalifornien, die bereits im August einen Patentantrag dafür gestellt hat (US-Nr. 20130214086).

Das Fahrzeugdesign des persönlichen Flugzeugs stammt von dem Luftfahrt-Professor und NASA-Wissenschaftler Ilan Kroo, der die Zee.Aero gründet und auf der Patentanmeldung auch als der Erfinder aufgelistet wird.

Das fliegende Auto kann vertikal starten und landen – mit zwei Reihen kleiner, von Elektromotoren angetriebener Vierblatt-Propeller. Die Gruppe dieser 8 Motoren verwendet Batteriestrom, um das Flugzeug für den Start vertikal anzuheben. Anschließend bieten zwei vertikal montierte Propeller Vorwärtsschub, damit die Flügel genug Auftrieb bereitstellen, während die kleinen vertikalen abgeschaltet werden. Der Entwurf sieht vorne und hinten montierte Flügel vor, eine Anordnung, die als Entenflügel bezeichnet wird, wobei sich der horizontale Stabilisator des Flugzeugs hier an der Vorderseite befindet.

Den Abbildungen der Patentanmeldung zufolge ist eine Version des Fahrzeugs schmal genug, um in eine Standard-Parklücke zu passen. Weitere technische Details sind bislang nicht zu erfahren.

Ebenfalls im November wird in Deutschland Luftfahrtgeschichte geschrieben, als in Karlsruhe der Volocopter VC200, das erste elektrisch betriebene manntragende Multicoptersystem der Firma e-volo GmbH, erfolgreich zum Einsatz kommt. Laut eigener Gründungslegende fanden der Software-Experte Stephan Wolf und der Physiker Thomas Senkel in einem Internetforum zusammen. Daraus war Ende 2010 der Plan entstanden, einen bemannten Multikopter zu realisieren. Mit recht einfachen Mitteln setzten sie ihr erstes Versuchsmodell um. Ein Hüpfball diente beispielsweise als Landegestell.

Das System war dann erstmals im Oktober 2011 öffentlich präsentiert worden und hatte auf Anhieb große Begeisterung ausgelöst – auch bei mir. Mitte 2012 begann die neu gegründete Firma e-volo den ersten zweisitzigen Volocopter der Welt zu bauen, der im August 2013 auf der Galaveranstaltung des GreenTec Awards in Berlin erstmals öffentlich vorgestellt wird.

Nun, im November, beweist der Elektro-Senkrechtstarter vor Journalisten in der 22 m hohen Halle der dm-arena für einige Minuten seine Flugtauglichkeit – allerdings unbemannt, da der Prototyp noch keine Zulassung hat. Anstelle eines Menschen fliegt in dem ferngesteuerten Volocopter ein Sack voller Schrauben mit vergleichbarem Gewicht mit.

Die Ergebnisse lassen sich hören: Ein satter und unglaublich leiser Klang, absolut keine spürbaren Vibrationen im Flug und eine extrem ruhige Rotorebene. Auch die Struktur mit ihrem neuen Federbein-Fahrwerk überzeugt. Gesteuert wurde der schneeweiße Elektroflieger von außen per Joystick.

Der Volocopter wird inzwischen von 18 elektrisch betriebenen Rotoren angetrieben. Mit der aktuellen Batterietechnik und einem Startgewicht von rund 450 kg können bis zu 20 Minuten lange Flüge gemacht werden. Das Unternehmen glaubt, daß der Elektrohubschrauber in der Lage sein wird, eine Mindestflughöhe von 2.000 m zu erreichen und mit mehr als 100 km/h zu fliegen, und dies bei einer Flugzeit von mehr als einer Stunde. Alternativ soll ein serielles Hybrid-System die Reichweite verlängern.

Wie die meisten der aktuellen kleinen, unbemannten Quadrokopter, braucht der Flieger von e-volo keine verstellbaren Blätter wie ein herkömmlicher Hubschrauber. Stattdessen wird eine Fly-by-Wire-Steuerung verwendet, um Steuerbefehle des Piloten in Änderungen der Geschwindigkeit der 18 einzelnen Propeller zu übersetzen. Um nach vorne zu fliegen erhöhen die Motoren im Rücken ihre Drehzahl ein wenig, wodurch der VC200 nach vorne kippt und der Horizontalschub das Fluggefährt nach vorne schiebt.

Wie schon die vielen kleinen Quadrokopter gezeigt haben, ermöglicht diese variable Motordrehzahl-Technik präzise Manöver einschließlich der Auf- und Abstiege. Das Autopilotensystem (AscTec Trinity Technologie) stammt von der o.g. Firma Ascending Technologies GmbH aus Krailling.

Der Mangel an Verstellpropellern beseitigt allerdings die Sicherheitsoption einer Autorotation bei totalem Stromausfall. e-volo untersucht daher die Möglichkeit, um die Rotorblätter und Elektromotoren zu nutzen, eine ähnliche Art von Notfallmanöver zu erreichen. Mit 18 Motoren gibt es jedenfalls eine hohe Redundanz im eher wahrscheinlichen Fall eines einzelnen Motorausfall. Das Unternehmen hofft, noch in diesem Jahr eine vorläufige Bescheinigung der Flugtüchtigkeit zu erhalten, um im kommenden Frühjahr die ersten bemannten Flüge durchführen zu können.

Außerdem wird an verschiedenen weiterführenden Konzepten wie dem offenen Einsitzer VC 100 gearbeitet (der mich bereits zu einer kleiner SF-Story inspiriert hat, die ich bislang aber noch nicht veröffentlicht habe - sie ist aber hier im Archiv zu finden, word-doc, 15 S.).

Bereits 2015 soll der Volocopter auf den Markt kommen – zunächst zur Pilotenausbildung für Flugschulen, da entsprechende Anfragen schon vorliegen. Ab 2016 sollen dann auch Endkunden das Fluggerät kaufen können, das 250.000 € kosten soll.

Der Hammer kommt aber noch: Ende November 2013 startet e-volo eine Crowdfunding-Kampagne auf der Plattform Seedmatch, auf der es nicht wie bei Indiegogo oder Kickstarter darum geht, Geld für die Produktion vorzuschießen und damit dann gar einen Volocopter vorzubestellen, sondern hier geht es darum, bei einem Erfolg des Projekts an den Gewinnen beteiligt zu werden – oder bei einem Mißerfolg das eingesetzte Geld zu verlieren.

Umso überraschender ist das Ergebnis: Das Ziel lautet zunächst, 0,5 Mio. € zu bekommen. Als das Projekt freigeschaltet wird, kann dieser Betrag in nur 2 Stunden und 35 Minuten eingesammelt werden! Das Fundinglimit wird daraufhin auf 1,2 Mio. € erhöht – was dann in gerade mal drei Tagen erreicht wird.

Als passender Abschluß dieser Jahresübersicht soll das bislang größte Solarflugzeug der Welt erwäht werden, das auch immer wieder mit neuen Meldungen für Aufmerksamkeit gesorgt hat. Den Solar Impulse (HB-SIA) von Bertrand Piccard gibt es inzwischen sogar schon als äußerst filigranes Kleinstmodell von HERPA im Maßstab 1:200.

Für 2013 wird zunächst ein zweimonatiger Flug der HB-SIA über die USA von der West- zur Ostküste über eine Strecke von rund 5.000 km geplant (Cross America 2013). Die Überquerung soll in 5 Etappen von Kalifornien (Mountain View) aus über Arizona (Phoenix / Sky Harbor International Airport), Texas (Dallas / Fort Worth International Airport), Missouri (Lambert-Saint Louis International Airport) und Washington, D.C. (Dulles International Airport) bis zum John F. Kennedy International Airport in New York City führen. Bei jeder Station will das Team bis zu zehn Tage verweilen und das Flugzeug der Öffentlichkeit präsentieren.

Nachdem das Flugzeug auf seiner Heimatbasis in Payerne, Schweiz, demontiert wurde, wird es Mitte Februar in eine Boeing 747 Frachtmaschine geladen und landet am nächsten Tag auf dem Moffett Airfield in San Francisco, wo die HB-SIA sorgfältig wieder zusammengesetzt wird, um im Folgemonat rund um San Francisco mehrere Test- und Werbeflüge in eigener Sache durchzuführen. Piccard und Borschberg wollen mit ihren Flügen nicht nur Interesse für ihre anstehende Überquerung der USA wecken, sondern auch für die im Jahr 2015 geplante Weltumrundung.

Während des Aufenthalts kann der Solarflieger daher auch besichtigt werden, der mit einem Gewicht von 1,6 t, einer Spannweite von 63,4 m und den 11.628 PV-Zellen auf der 200 m² großen Flügelfläche ziemlichen Eindruck macht. An diesem Standort wird das Flugzeug übrigens in einem aufblasbaren Hangar untergebracht, der bereits für die Welttournee im nächsten Jahr entworfen und entwickelt wurde. Nun wird diese revolutionäre Struktur zum ersten Mal unter realen Bedingungen eingesetzt.

Das Flugzeug startet mit Piccard am Steuer am 3. Mai vom Moffett Airfield des NASA Ames Research Center bei San Francisco, und fliegt innerhalb von 18 Stunden und 18 Minuten bis zum Sky Harbor in Phoenix, Arizona. Obwohl der letzte Teil des Flugs in die Nacht fällt, sind die Batterien bei der Landung am frühen Morgen noch zu einem Viertel gefüllt. An diesem Standort klinkt sich auch Richard Branson in das Projekt ein, der es wohl nicht ertragen konnte, daß es bislang über ihn hinweggezogen ist. Nur wird auch er ein ,Patron’ des Projekts.

Auf der zweiten Etappe von Phoenix nach Dallas, die von Borschberg geflogen wird (die beiden Piloten wechseln sich jeweils ab) stellt die Solar Impulse mit 1.506 km am Stück einen neuen Streckenrekord auf – und bricht damit den eigenen Rekord vom Vorjahr, als der Solarflieger 1.116 km weit von der Schweiz nach Spanien flog. Für die aktuelle Strecke, auf der auch Roswell überquert wird, werden 18 Stunden und 21 Minuten benötigt.

Anfang Juni erreicht die HB-SIA nach einem 3. Etappenflug von 21 Stunden und 21 Minuten das nächste Ziel in St. Louis. Hier hatten mehrere Tornados in der Nacht zuvor Schäden an verschiedenen Gebäuden des Lambert-St. Louis International Airport verursacht, darunter auch an dem für die Solar Impulse vorbereiteten Hangar. Das Team setzt daraufhin erfolgreich seinen eigenen aufblasbaren Hangar ein, um das Flugzeug zu parken.

Das modulare aufgebaute System wiegt 3,5 t, ist in entfaltetem Zustand 88 m lang, 32 m breit und an der höchsten Stelle 11 m hoch. Es besteht aus einem textilen Material, das stark genug ist, um Windgeschwindigkeiten bis zu 100 km/h zu widerstehen, gleichzeitig aber auch dünn genug ist, daß das durchscheinende Sonnenlicht die Batterien des Flugzeugs aufladen kann. Der mobile Hangar kann von 12 Personen innerhalb von 6 Stunden aufgestellt werden.

Mitte des Monats geht es weiter nach Washington, D.C., wobei es auf dieser Etappe eine Besonderheit gibt: Aufgrund des Wetters mit starkem Gegend- und Seitenwind, was die Flugzeit auf knapp 24 Stunden verlängert hätte, entscheidet sich das Team für eine kurze Zwischenlandung und einen Pilotenwechsel auf dem Cincinnati Municipal Lunken Airport. Nachdem das Solarflugzeug Washington erreicht, wird den beiden Initiatoren Bertrand Piccard und Andre Borschberg vom US-Energieminister Ernest Moniz die höchste Auszeichnung der Solar Energy Industries Association (SEIA) überreicht, der Innovators-of-the-Year Award.

Am 6. Juli 2013 landet die HB-SIA von Washington, D.C., kommend auf dem John F. Kennedy International Airport in New York City – mit einem 2,5 m großen Riß an der Unterseite der linken Tragfläche. Obwohl die letzte Strecke nur rund 490 km beträgt, bedarf es einer Flugzeit von 18 Stunden und 23 Minuten, um sie zurückzulegen. Im Laufe der 2-monatigen Reise war die Solar Impulse damit 105 Stunden und 41 Minuten in der Luft, in denen sie eine Strecke von 5.617 km zurückgelegt hat. Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit betrug dabei etwa 53 km/h.

Anfang August wird die HB-SIA demontiert und in einem Jumbo-Jet über den Atlantik zurück in die Schweiz geflogen, um in Dübendorf gelagert zu werden, wo inzwischen bereits an der neuen, größeren und verbesserten Version gearbeitet wird, um mit dieser im Jahr 2015 die Welt in der nördlichen Hemisphäre zu umrunden, mit nur 4 - 5 Zwischenstopps. Auch das neue Flugzeug wird Lithium-Polymer-Batterien verwenden, die jedoch eine Energiedichte von 261 Wh/kg haben werden.

Aus den Erfahrungen der bisherigen Flüge ergeben sich viele Veränderungen an dem neuen Solarflugzeug. Insbesondere das nun als Druckkabine gestaltete Cockpit wird groß genug sein, daß sich der Pilot während der Fahrt hinlegen und schlafen kann, außerdem ist eine On-Board-Produktion von Sauerstoff vorgesehen. Immerhin sollen einige der Einzeletappen fast einen Monat lang dauern.

Im September meldet die Presse, daß nun auch Google bei dem Solar Impulse-Projekt mit einsteigt – als offizieller Internet-Technologie-Partner. Mit Google an Bord soll die Reichweite der Öffentlichkeitsarbeit, insbesondere mit Blick auf die jüngeren Generationen, die Medien sowie Entscheidungsträger in Politik und Unternehmen deutlich verbessert werden.

Im November bestätigt der Internationale Luftfahrtverband FAI der Solar Impulse drei neue Rekorde: Der Flug von Phoenix nach Dallas als längste gerade Strecke (1.386,5 km), die Entfernung zwischen vorgegebenen Wegpunkten (1.487,6 km) und der freie Streckenflug (1.506,5 km) Flug. Damit hält das Flugzeug insgesamt 8 FAI-Rekorde in der Kategorie der solaren Aviation.

Die letzte Meldung dieses Jahres stammt von Mitte Dezember und besagt, daß nun auch Bertrand Piccard eine 72-stündige Sitzung am Steuer des Flugsimulators absolvieren wird – wie es André Borschberg schon im Jahr 2012 erfolgreich getan hat. Ziel der Erfahrung ist, die Piloten für ihre Weltumrundung vorzubereiten. Piccard wird Selbst-Hypnose anwenden, um wachsam zu bleiben und seine Müdigkeit zu kontrollieren.

 

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