TEIL C

Elektro- und Solarfluggeräte

2017 (F)

Personentragende Fluggeräte 

Ich möchte diesmal mit meinem Lieblingsprojekt beginnen, das in diesem Jahr wieder große Fortschritte verzeichnen kann, dem Volocopter.

Bereits im Januar 2017 zieht die Firma e-volo GmbH in ein neues Gebäude in Bruchsal um, während es Gerüchte darüber gibt, daß Investoren, darunter die Daimler AG, rund 25 Mio. € neues Kapital einbringen werden. Der Partner DG Flugzeugbau hat derweil die Verantwortung für Fertigung, Bauartzulassung und Dokumentation des Multirotors übernommen.

Aus einer Meldung im April 2017 ist zu erfahren, daß der Volocopter 2X von neun unabhängigen Batterien angetrieben wird, die nun auch auswechselbar sind, so daß die Serienmodell-Flugmaschine innerhalb von Minuten wieder abheben kann. Also exakt genau so, wie ich es in meiner 2013 geschriebenen SF-Story (15 S.) vorhergesagt hatte. Die neun Lithium-Ionen-Akkus sollen in 120 Minuten wieder aufgeladen sein.

Das Unternehmen trifft im Juni eine Vereinbarung mit der staatlichen Verkehrsbehörde Roads and Transport Authority (RTA) in Dubai, um dort im vierten Quartal diesen Jahres erste Demonstrationen mit den autonomen 2-Personen-Flugtaxis vom Typ 2X durchzuführen, das später in Serie gehen soll. Das Projekt ist auf rund fünf Jahre angesetzt, an den Planungen ist u.a. auch das US-Unternehmen JDA Aviation Technology Solutions beteiligt.

Das Modell 2X kann 160 kg zuladen, hat eine Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h und soll bei 70 km/h eine Reichweite von 27 km haben. Die Flugzeit per Akku-Ladung beträgt rund 30 Minuten.

Im Juli meldet die Firma, daß sie die angekündigte Finanzierung über 25 Mio. € mit Daimler, dem Berliner Technologieinvestor Lukasz Gadowski und weiteren Investoren abgeschlossen hat. Außerdem wird die e-volo GmbH nun in Volocopter GmbH umbenannt.

Im September berichtet die Presse, daß der Prototyp VC200 in Dubai erfolgreich getestet wurde, allerdings noch ohne Passagiere. Die Drohne flog damit erstmals im urbanen Raum und war acht Minuten in der Luft. Die Behörden in dem Golfemirat rechnen damit, daß die Sicherheitsprüfungen und notwendigen Gesetzesänderungen, damit das autonom fliegende Taxi auch mit Kunden abheben darf, etwa fünf Jahre in Anspruch nehmen werden.

Während der fünfjährigen Testphase soll auch erprobt werden, wie der autonome Transport in der Luft funktionieren könnte, wofür in der Hauptstadt Dubai verschiedene sogenannte Ports gebaut werden sollen, an denen die Lufttaxis starten und landen können.

Tatsächlich nimmt die Volocopter Passenger Drone im September sogar Dubais Kronprinzen Scheich Hamdan bin Mohammed erfolgreich auf einen 5-Minuten-Flug in 200 m Höhe mit.

Der erste Volocopter mit Zulassung soll schon im nächsten Jahr auf den Markt gebracht werden, für etwa 300.000 €. Die Firma erwartet die ersten kommerziellen Anwendungen in zwei oder drei Jahren „irgendwo auf der Welt“. Zudem wird gegenwärtig ein elektrisches VTOL mit fünf Sitzen für den Taximarkt entwickelt.

Und wie in der SF-Story ebenfalls vorhergesagt, gibt es zunehmend mehr Nachahmer.

Die 2007 gründete Fima Passenger Drone aus Lewisville, Texas, präsentiert im September 2017 unter der Bezeichnung AA360 eine Art Volocopter-Nachbau für ebenfalls zwei Personen, die hier allerdings hintereinander sitzen. Das später ASTRO (o. Astro ELROY) genannte autonome Fluggerät mit 16 Rotoren, das in den vergangenen drei Jahren in aller Stille entwickelt wurde, wird als leise und umweltfreundlich beschrieben.

Der funktionierende, von Grund auf für maximale Zuverlässigkeit ausgelegte und aus Kohlefaser gefertigte Prototyp der Drohne zeichnet sich durch ein schlankes Design und strukturelle Effizienz aus. Das breite Kabinenglasdesign, welches das Cockpit umschließt, optimiert, das Reiseerlebnis durch eine 360° Rundumsicht. Eine Touch-Flugsteuerung ermöglicht es den Passagieren, die Drohne manuell oder autonom zu fliegen.

Mit einem Leergewicht von 240 kg beträgt das maximale Startgewicht 360 kg, wobei die maximale Hubkraft mit 560 kg angegeben wird. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 70 km/h, die Flugzeit 20 – 25 Minuten, die Reichweite rund 32 km. Die genauen Maße werden nicht angegeben, sollen aber klein genug sein, um in die meisten Garagenräume zu passen. Die Hersteller der Passenger Drone testen das Fahrzeug derzeit in Europa und haben bereits bemannte Flüge mit einer Person an Bord durchgeführt. Sie planen, fünf weitere Prototypen zu bauen und über 1.000 Stunden Flugzeit zu protokollieren, bevor sie es in die kommerzielle Produktion überführen.

Im Mai 2018 erwirbt die Firma Astro Aerospace Ltd. (ASDN) – ein seit 1958 führender Pionier bei der Entwicklung von Technologien für weltraumtaugliche Strukturen und autonome Luftfahrzeuge, der inzwischen zur  Northrop Grumman Corp. gehört – die gesamten Vermögenswerte der Passenger Drone. Was man wohl als Beweis für die Funktionstüchtigkeit der kleinen Passagierdrohne betrachten kann.

Ein weiteres, recht ähnliches Konzept, das auf den Jetpack-Pionier David Mayman und seine Firma Jetpack Aviation (JPA) in Van Nuys, Kalifornien, zurückgeht, erscheint im Februar 2017 in den Fachblogs. Mayman hat zusammen mit Nelson Tyler bereits etliche „Jetpacks aus den Seiten von Science-Fiction-Büchern“ auf den Markt gebracht und wurde im November 2015 mit dem Jungfernflug seines Jet-Turbinen-Rucksacks JB-9 international bekannt, der in Form eines von der US-Luftfahrtbehörde FAA genehmigten Rundflugs um die Freiheitsstatue in der Bucht von New York erfolgte.

Da die Jetpacks mit Brennstoffen funktionieren, sind sie in dieser Übersicht bislang nicht aufgeführt worden. Dies könnte sich mit dem voll elektrischen Modell JB-12 allerdings bald ändern, das derzeit in Entwicklung ist.

Daneben plant die JPA den gleichen Schritt – von der Utopie zur Realität – mit fliegenden Autos, weshalb sie einen elektrischen VTOL-Multirotor entwickelt, dessen Konzept sich derzeit auf der Stufe von Grafiken einer frühen Vision des dreidimensionalen Einsitzer-Pendlers befindet. Dieser soll in der Lage sein, bis zu 145 km/h schnell zu fliegen und bis zu 20 Minuten lang zu operieren, bevor die Akkus wieder aufgeladen werden müssen.

Das fliegende Auto ist mit 12 koaxialen Propellern auf sechs Armen ausgestattet, wobei jeder Arm zwei Propeller trägt, von denen einer oben und der andere unten angebracht ist. Sie drehen sich in entgegengesetzte Richtungen. Die beiden mittleren Arme jeder Seite sind so konstruiert, daß sie eingeklappt werden können und das Gefährt, das Landebälle statt Kufen besitzt, niedrig und schmal genug ist, um in eine normale Garage zu passen.

Die JPA entwickelt zur Zeit ein Sicherheitssystem für das noch namenlose fliegende Auto, dessen Bau in etwa sechs Monaten beginnen soll. Angedacht ist auch ein Range Extender in Form eines Generators an Bord, wobei angesichts der Erfahrungen mit den Jetpack-Turbinen versucht werden soll, einen sehr kleinen Turbinen-Generator von der Größe einer Getränkedose zu entwerfen, der als Generator viel Strom erzeugen kann. Eine solche Turbine verbraucht Kraftstoff zwar schneller als beispielsweise ein Zweitaktmotor, ist aber viel leichter, so daß mehr Kraftstoff mitgenommen werden kann. Es wird erwartet, mit einem Hybrid-Range-Extender von einer 20-minütigen Flugzeit bis zu einer Stunde zu kommen.

Im Januar 2018 berichtet Mayman in einem Interview, daß die Arbeit gut voran kommt, auch wenn die gegenwärtige Batteriedichte von 200 – 220 Wh/kg eine Hybrid-Lösung nahelegt, da sonst kaum längere Flugzeiten als 15 Minuten drin sind. Bei Batterien mit viel höheren Leistungsdichten mußte das Team feststellen, daß diese nur zehnmal aufgeladen werden können, bevor sie ihren Dienst aufgeben, was sie als kommerzielles Produkt untauglich macht. Zudem erwartet die JPA in Bälde hohe Investitionen von einer noch unbenannten Gruppe.

Und auch ein neuer Selbstbau ist zu verzeichnen, der im Juni in einem YouTube-Video gezeigt wird. Der Multi-Rotor-Helikopter namens chAIR, der im Vormonat erfolgreich einige Testflüge über zwei Minuten machte, stammt von dem schwedischen Ingenieur Alex Borg, der schon im Vorjahr eine verrückte Multirotor-Flugmaschine erfunden und geflogen hatte, die allerdings von acht benzinbetriebenen Rotoren vom Boden gehoben wurde und deshalb hier nicht mit aufgenommen wurde.

Nun hat der Erfinder die Verbrennungsmotoren aber zugunsten von Elektromotoren aufgegeben und einen riesigen, bemannten VTOL-Flieger mit sage und schreibe 76 Rotoren gebaut, deren Motoren von 80 Multistar 4S LiPo-Batterien (5,2 Ah) mit einem Gesamtgewicht von 35 kg mit Strom versorgt werden. Damit soll der chAIR gut 12 Minuten in der Luft bleiben können. In den Kommentaren wird das Luftgefährt jedoch als „Lehrbuchbeispiel einer Todesfalle“ bezeichnet.

Borg veröffentlicht 2017 zudem ein 210-seitiges e-book für 14 $ unter dem Titel Manned multirotors, in welchem er seine Entwicklungen detailliert beschreibt (ISBN: 978-91-979827-8-8).

Weiter mit der allgemeinen Chronologie: Europas größter Luft- und Raumfahrtkonzern Airbus SE will im Regionalflugverkehr auch weiterhin mittelfristig Maschinen mit Elektroantrieb einsetzen. Ich werde versuchen, die diversen Forschungs- und Entwicklungslinien des Konzern möglichst klar strukturiert zu präsentieren, was aufgrund ihrer Vielzahl und des chronologisch unterschiedlichen Auftretens nicht ganz einfach ist und die korrekte Zuordnung oftmals erschwert.

Über die Anfänge des Airbus-Projektes hatte ich in der Jahresübersicht 2011 ausführlich gesprochen (s.d.). Zudem erklärt Airbus-Chef Tom Enders auf der Internetkonferenz DLD im Januar 2017 in München, daß autonomes Fliegen technisch einfacher umzusetzen sei als automatisiertes Fahren. Ein besonderer Vorteil eines solchen Luftverkehrs sei, daß dafür keine teure Infrastruktur wie Straßen benötigt wird.

Airbus will deshalb in den kommenden Jahren eine autonom fliegende Taxidrohne auf den Markt bringen. Die Projektgruppe ‚Urban Air Mobilty‘ hatte bereits im vergangenen Jahr einen ersten Prototypen namens Vahana vorgestellt (s.u. 2016). Dieser soll nun weiterentwickelt und bis Ende diesen Jahres getestet werden. Zunächst will Airbus eine Art Taxibetrieb mit einem Piloten testen, später soll dann ein autonomer Betrieb mit bis zu vier Fluggästen möglich sein.

Im Februar wird bekannt, daß der Flugzeughersteller ein anderes Elektroflugzeug-Projekt hingegen nicht weiter verfolgen wird. Der Zweisitzer E-Fan 2.0, mit dem im Juli 2015 die 74 km weite Überquerung des Ärmelkanals in 36 Minuten geglückt war, soll nicht weiterentwickelt werden. Damit wird auch der Plan gekippt, 100 Exemplare zu produzieren und als Ausbildungsflugzeuge zu vermarkten.

An die Stelle des Programms tritt ein neuer Innovationsträger, ein hybrid-elektrisches Flugzeug treten, das von Airbus unter dem Titel E-Fan X entwickelt werde. Der Kombiantrieb verspricht mehr Reichweite als die Lithium-Ionen-Batterien des Vorgängers, die nach einer halben bis dreiviertel Stunde Flug nachgeladen werden mußten. Mit dem Bau einer Demonstratorversion, die 2 MW Leistung benötigt, soll 2019 begonnen werden (s.u.).

Zudem hat Airbus eine Art fliegendes Auto in Arbeit. Das gemeinsam mit dem zur Audi AG gehörenden Designbüro Italdesign (Italdesign Giugiaro S.p.A.) entwickelte und derzeit noch Pop.Up genannte Konzept wird im März auf dem 87. Genfer Automobilsalon vorgestellt. Anders als die bisherigen Konzepte wird dabei auf ein modulares System für den multimodalen Transport gesetzt, das Boden- und Luftverkehr kombiniert und eine Art autonomen, fliegenden Taxidienst im Blick hat, bei dem das Gefährt bei Bedarf per App geordert wird.

Im Mittelpunkt steht eine aus Karbonfaser gefertigte Passagierkapsel für zwei Personen, die 2,6 m lang, 1,4 m hoch und 1,5 m breit ist. Durch Kopplung an ein modulares Fahrgestell bildet die Kapsel ein batteriebetriebenes Stadtauto mit Karbonfaser-Chassis. Bei Fahrten in Metropolen mit hoher Verkehrsdichte wird die Verbindung mit dem Bodenmodul getrennt und die Passagierkapsel von einem mit acht gegenläufigen Rotoren angetriebenen Quadrokopter-Modul mit dem Maßen 5,0 x 4,4 m aufgenommen und in die Luft gehoben, während das Fahrgestell am Boden zurückbleibt. Ist der Stau überflogen, kann die Kapsel wieder auf ein freies Fahrgestell gesetzt werden und am Boden weiterfahren.

Wenn die Nutzer ihr Ziel erreicht haben, kehren die Luft- und Bodenmodule mit der Kapsel autonom zu dafür vorgesehenen Stationen zurück, um sich aufzuladen und auf den nächsten Kunden zu warten. Die Steuerung soll einer künstlichen Intelligenz vorbehalten sein, eine Bedienung durch die Passagiere ist nicht vorgesehen. Airbus sieht in dieser Methode eine besonders effiziente Art, Passagiere zu individuell bestimmbaren Zielen zu befördern. Details über die vorgesehene Antriebsform gibt es bislang nicht.

Des weiteren tüfteln die Airbus-Ingenieure an einem CityAirbus, der als kurzfristige Lösung für den städtischen Pendlerverkehr betrachtet wird. Der elektrische Senkrechtstarter, der erstmals im Juni 2017 auf der Paris Air Show vorgestellt wird, wird bis zu vier Passagiere mit einer Reisegeschwindigkeit von 120 km/h befördern. Als pilotierter Hubschrauber soll er schnell ohne regulatorische Änderungen in Betrieb genommen werden, um später autonom zu operieren, sobald entsprechende Vorschriften vorliegen.

Ein weiteres Exponat ist das Konzept eines von Airbus und dem DLR gemeinsam entwickelten Hochgeschwindigkeits-Helikopters mit Doppeldeckertragflächen namens Racer, der mehr als 400 km/h schnell sein soll. Der Name ist gleichzeit ein Akronym aus Rapid And Cost-Effective Rotorcraft, womit darauf hingewiesen werden soll, daß der Hubschrauber nicht nur schnell, sondern auch kosteneffizient sein soll. Der Helikopter wird in dieser Übersicht erwähnt, weil beim Betriebsmodus Eco Mode ein Triebwerk teilweise elektrisch angetrieben wird. Der Demonstrator soll 2019 gebaut werden und erstmals 2020 abheben.

Ebenfalls im Juni 2017 fliegt zum ersten mal ein (konventionell betriebener) VSR700 OPV Airbus-Helikopter voll automatisiert durch die Luft, als weiterer Schritt des Unternehmens auf dem Weg zu einem selbstfliegenden Hubschrauber. Mitbeteiligt an dem erfolgreichen Testflug ist das Unternehmen Hélicoptères Guimbal SA.

Der nächste Schub an Meldungen stammt vom Herbst 2017 und beginnt mit Berichten im September, denen zufolge sich Airbus mit dem Start-up-Investor HAX zusammengetan hat, um ein neues viermonatiges Accelerator-Programm zu entwickeln, das darauf abzielt, Technologien für die verschiedenen Herausforderungen der urbanen Luftmobilität zu entwickeln.

Mit Sitz in Shenzhen, China, und einer Filiale in San Francisco, USA, konzentriert sich das Programm auf Start-Ups in frühen Phasen, die in Bereichen wie Kollosionsvermeidungs-Technologien, Flugverkehrsmanagement-Systemen, Infrastruktur für Luftfahrzeuge u.ü. arbeiten. Erfolgreiche Bewerber erhalten eine Mindest-Investition von 100.000 $ sowie fachkundige Anleitung und praktische Hilfe von den Airbus- und HAX-Teams.

Ebenfalls im September präsentierten Airbus und Siemens bei der ersten europäischen Smartflyer Challenge im schweizerischen Grenchen das zweisitzige Experimentierflugzeug Magnus-E-Fusion, dessen Motoren von Siemens entwickelt werden.

Dabei berichten die beiden Unternehmen, daß sie zudem Hybrid-elektrische Antriebe für große Flugzeuge entwickeln, also für sechzig bis hundert Passagiere, die über eine Distanz von 1.000 km fliegen werden. Sie rechnen damit, daß das erste dieser Flugzeuge etwa 2035 starten wird.

Das zweitägige Treffen für E-Flugzeuge in Grenchen soll in Zukunft regelmäßig stattfinden, da die Organisatoren den Ort zum europäischen Brennpunkt der Elektrofliegerei machen möchten. Und tatsächlich wird Anfang September 2018 auf dem Flughafen Grenchen zur zweiten Smartflyer Challenge eingeladen, über die in der kommenden Jahresübersicht berichtet wird.

Im Oktober folgt die Meldung, daß Airbus Helicopters kürzlich die ersten umfangreichen Tests für das Antriebssystem des CityAirbus-Demonstrators abgeschlossen hat. Nun werden auch technische Details bekannt. Demnach wird batteriebetriebene Luftfahrzeug, das vertikal starten und landen kann, durch ein elektrisches System von Siemens mit acht speziell konstruierten Antriebssträngen von jeweils 100 kW Betriebsleistung und vier ummantelten Doppelpropellern angetrieben. Der Strom stammt von vier 140 kW Akkus, die zusammen 110 kWh liefern können.

Der Jungfernflug ist für Ende 2018 geplant. Zu Beginn wird das Testflugzeug ferngesteuert, später ist ein Testpilot an Bord.

Doch auch mit der Einzelsitz-Lufttaxi- und Frachtliefer-Drohne Vahana geht es weiter, und im November ist zu erfahren, daß das Projekt mit seinen acht auf zwei Kippflügeln verteilten Rotoren bald für Flugversuche bereit sei.

Nachdem das Team seinen Hauptsitz in Santa Clara, Kalifornien, hatte, zieht es nun nach Oregon, um im Pendleton Hangar auf dem Eastern Oregon Regional Airport seine neue Heimat zu finden. Hier soll bis Ende des Jahres einen Prototyp in Originalgröße gebaut werden. Mit einem produktionsreifen Demonstrator wird bis 2020 gerechnet. Mit dem Fluggerät soll ein 18-minütiger Flug vom kalifornischen San Jose in den Yerba Buena Park in San Francisco dem Unternehmen zufolge mit 77 $ günstiger sein als ein reguläres Taxi.

Tatsächlich kann Ende Januar 2018 der erfolgreiche Jungfernflug des nun Alpha One genannten Vahana-Prototypen auf einem Testgelände in Pendleton im US-Bundesstaat Orego bekannt geben werden. Bei dem vollständig selbstgesteuerten Flug mit einer Dauer von 53 Sekunden erreicht der achtmotorige Elektrohelikopter eine Höhe von 5 m, bevor er wieder sicher landet.

Der  5,7 m lange, 6,2 m breite und 2,8 m hohe Senkrechtstarter mit einem ein Startgewicht von 745 kg setzt auf Schwenkflügel für einen sparsamen Flug und soll in Zukunft einzelne Fluggäste innerhalb von verkehrsreichen Großstädten günstig und 2 – 4 mal schneller als Autos von einem Landeplatz zum nächsten bringen. Die Flugreichweite beträgt etwa 80 km.

Erst bei ihrem 50. Testflug im Februar 2019 beginnt die Alpha One, auch ihre Fähigkeiten im Kippflügelflug zu demonstrieren, und damit den Übergang vom Vertikal- zum Vorwärtsflug, bei dem sich die nach oben gerichteten Propeller in der Bewegung nach vorne neigen und den Flügelflug ermöglichen. Im Laufe der zusammengerechnet mehr als fünf Stunden langen Flüge erreicht der Prototyp Spitzengeschwindigkeiten von fast 97 km/h und fliegt auch mehr als sieben Minuten am Stück.

Nach dem Bau von zwei Prototypen, deren zweiter Alpha Two genannt wird, und nachdem Mitte November 2019 der letzte von 138 Testflügen mit über 13 Stunden Gesamtflugdauer und 900 km Gesamtflugstrecke stattgefunden hat, stellt Airbus das Projekt Vahana im Dezember zugunsten des CityAirbus endgültig ein, über den mehr in der Übersicht des nächsten Jahres zu finden ist.

Im November 2017 geben Airbus, Rolls-Royce und Siemens bei einem Treffen der Royal Aeronautical Society in London bekannt, daß sie ihre Ressourcen bündeln werden, um den o.e. Hybrid-Elektrischen Technologie-Demonstrator E-Fan X zu bauen. Grundsätzlich handelt es sich um ein gewöhnliches Flugzeug des Typs BAe 146 mit rund 100 Sitzen, dessen Modellreihe von 1981 – 1993 von British Aerospace speziell für den Einsatz auf Stadtflughäfen gebaut wurde.

Als Neuerung wird eines der vier Triebwerke durch einen 2 MW Elektromotor von Siemens ersetzt, später auch ein zweites. Das Flugzeug wird allerdings nicht vor dem Start aufgeladen, wie es bei einem Elektroauto der Fall ist, sondern erzeugt den Strom in seinem Rumpf mittels einer 2 MW Rolls-Royce-Gasturbine, die Kerosin verbrennt. Der so produzierte Strom wird in einer Batterie gespeichert, die dann den Elektromotor mit Energie versorgt. Damit soll sich der Kerosinverbrauch um deutlich mehr als 10 % reduzieren lassen.

Wenn alles nach Plan läuft, soll das erste Testflugzeug im Jahr 2020 abheben, und ab 2025 könnte der Antrieb dann in Serie produziert werden. Bei Siemens geht man davon aus, daß die großen Regionalflugzeuge schließlich fünf Jahre später mit der Hybridtechnologie fliegen werden. Und ähnlich Hybridautos, die Bremsenergie zumindest teilweise zurückgewinnen, sollen die Schaufeln des Triebwerks während des Sinkflugs wie kleine Windmühlen arbeiten und die so erzeugte Energie in die Batterie einspeisen.

Im Januar 2018 ist zu erfahren, daß das Flugzeug in einem ersten Schritt mit einem 2 MW Elektromotor ausgestattet wird, der eines der vier Turbinentriebwerke ersetzt und vom einem 2 MW Generator und einem 2 MW Batteriepaket angetrieben wird. Im zweiten Schritt wird auch das zweite Triebwerk durch einen Elektromotor ersetzt, so daß der Demonstrator auch weiterhin über zwei Turbinen verfügt.

Auch die Arbeitsteilung unter den drei beteiligten unternehmen scheint derweil geklärt: Während Airbus für die Gesamtintegration und die Steuerungsarchitektur verantwortlich sein wird, übernimmt Rolls-Royce das Turbowellen-Triebwerk, den 2 MW Generator und die Leistungselektronik. Siemens liefert wiederum die 2 MW Elektromotoren, den Wechselrichter, den DC/DC-Wandler und das Stromverteilungssystem.

Inzwischen wurde ein neuer Partner für die Motoren gefunden: Die in Kalifornien ansässige Firma MAGicALL, die kundenspezifische, hochmoderne Komponenten entwickelt und fertigt, darunter bürstenlose Motoren mit einer Leistung von bis zu 1 MW.

Mitte Juli  kündigen die Konservativen in der britischen Regierung eine F&E-Initiative der Regierung und der Industrie in Höhe von 343 Mio. £ an, darunter alleine 58 Mio. £ für die Flugzeug-Elektrifizierungsmaßnahme des E-Fan X.

Trotzdem ist im Mai 2020 zu erfahren, daß Airbus und Rolls Royce gemeinsam beschlossen haben, das E-Fan X-Demonstratorprogramm zu beenden. Das Projekt habe umfassende Erkenntnisse über serienmäßige Hybrid-Elektroantriebe geliefert, die zukünftig in mehrere andere Demonstrationsprojekte zur Diversifizierung der Energiequellen einfließen werden, zu denen auch Wasserstoff gehört. Das übergeordnete Ziel von Airbus bleibt dabei unverändert: die Dekarbonisierung der Luftfahrt.

Weiter mit der allgemeinen Chronologie: Im Januar 2017 testet China als drittes Land der Welt (nach den USA und Deutschland) ein mit einer 20 kW Wasserstoff-Brennstoffzelle angetriebenes Elektro-Flugzeug. Bei dem Testflug in der nordostchinesischen Stadt Shenyang erreicht das neue Flugzeug eine Höhe von etwa 320 m. Alle Systeme funktionieren stabil, sogar bei Temperaturen von -20°C.

Das Wasserstoff-Flugzeug war gemeinsam von der Chinesischen Akademie der Wissenschaften, dem Dalian Institute of General Aviation und der Liaoning General Aviation Academy entwickelt worden. Als Vorbild dafür wurde das chinesische Zweimann-Elektroflugzeug RX1E genommen, über das in der Jahresübersicht 2014 ausführlich berichtet wurde (s.d.). Dank installierter Lithium-Akkus bekommt das neue Triebwerk bei Start und Steigflug zusätzliche Energie.

Im Februar 2017 berichten die Fachblogs darüber, daß der Fahrdienstvermittler Uber, der bislang nur die weltweite Taxi-Branche aufgeschreckt hat, das Experiment mit den fliegenden Fahrzeugen nun engagiert angehen will. Uber hatte im März 2016 das Projekt Uber Elevate ins Leben gerufen, mit dem Ziel, bis zum Jahr 2026 fliegende Fahrzeuge in die Städte zu bringen. Im Oktober war dann ein 98-seitiges Konzept des Projektes veröffentlicht worden (s. 2016).

Eigentliches Ziel sind kleine VTOL-Flugzeuge, die Menschen über mittelgroße Distanzen transportieren sollen und aus eine 2-stündigen Autofahrt einen 15 Minuten langen ‚Hüpfer‘ machen. Nun heuert Uber den Ex-NASA-Ingenieur Mark Moore an, der künftig als Director of Engineering fungieren und das fliegende Auto weiter vorantreiben soll. Moore zufolge werden die Lufttaxis nur Reichweiten zwischen 80 und 160 km benötigen, und sie sollten sich zumindest teilweise aufladen lassen, während die Passagiere an Bord gehen oder das Fluggerät verlassen.

Zeitgleich veröffentlicht der Designstudent Marcell Nagy von der Moholy-Nagy Universität für Kunst und Design in Budapest den Entwurf eines Drohnen-Konzepts für Uber, das den Passagieren während der Fahrt besonderen Luxus bietet.

Das autonome System namens Sky2Go ermöglicht das Abholen und Ablegen an präzisen Orten und soll die Zukunft der ‚Mitfahrgelegenheiten‘ repräsentieren – weshalb der Designer laut eigenem Bekunden die „Designsprache von Mercedes Benz“ einsetzt. Sein Fahrzeug sei für eine urbane Umgebung konzipiert, in der platzsparend gearbeitet wird. Dafür entwickelte er ein klappbares Side-by-Side-Rotorsystem, bei dem die Rotoren keine Mittelachse haben.

Im April gibt Uber bekannt, daß es für sein Uber Elevate Network die in dieser Übersicht schon mehrfach erwähnte Firma Aurora Flight Sciences mit Sitz in Virginia als Partner für die Entwicklung eines elektrischen Senkrechtstarters (eVTOL) ausgewählt hat. Deren Konzept kombiniert Technologien aus mehreren anderen Projekten, an denen Aurora gearbeitet hat, wie z.B. dem Senkrechtstarter LightningStrike (s. 2016), über dessen aktuellen Stand weiter unten berichtet wird. Weitere Entwicklungspartner sind die Firmen Bell Helicopter, Pipistrel Aircraft, Embraer und Mooney, während bei der Ladetechnik mit Chargepoint zusammengearbeitet wird.

Das Flugzeug für zwei Passagiere verwendet acht horizontal ausgerichtete Propeller, um vertikal zu starten und zu landen, während ein vertikaler Rotor im Heck den Wechsel zu einem schnelleren und effizienteren Starrflügelflug erlaubt, sobald es in der Luft ist. In diesem Monat wird das abgebildete verkleinerte Proof-of-Concept-Modell des eVTOL erstmals erfolgreich getestet.

Die derzeitigen Pläne sehen vor, daß Aurora bis 2020 insgesamt 50 der Flugzeuge an Uber liefern wird – in voller Größe natürlich –, um mit Tests in der texanischen Stadt Dallas und Dubai beginnen zu können. Uber will hierfür ein Netz aus Vertiports betreiben, an denen die Fluggeräte senkrecht starten und landen können. Drei Jahre später soll dann der kommerzielle Betrieb aufgenommen werden.

Im November 2017 gibt Ubers Head of Product Jeff Holden bekannt, daß das Unternehmen eine Vereinbarung mit der NASA unterschrieben hat, deren Ziel es ist, bis 2020 fliegende Taxis in drei Städten zu etablieren, neben den beiden genannten wäre die noch Los Angeles. Die NASA soll dabei das Kontrollsystem für den Luftverkehr bereitstellen.

Einen Monat später wird der CEO von Embraer Paulo Cesar de Souza mit der Aussage zitiert, daß der elektrische Flugtaxiservice wahrscheinlich im Jahr 2024 starten werde. Die kooperierenden Unternehmen würden bald die Spezifikationen der vorgeschlagenen eVTOL festlegen. Die Ingenieure planen ein Fluggerät mit einem Gewicht von einer Tonne, das einen Piloten und vier Passagiere in einer Höhe von 800 – 1.000 m befördert. Das Flugzeug soll mit Batterien betrieben werden, die sich in nur 5 Minuten zwischen den Flügen aufladen lassen.

In diesem Zusammenhang ist besonders interessant, daß der Flugtaxi-Entwickler Aurora Flight Sciences bereits im Oktober von dem US-Luftfahrtriesen Boeing übernommen worden ist (s.u.).

Ein Design, das im Februar 2017 entsteht, stammt von dem schon mehrfach erwähnten Charles Bombardier, der diesmal mit dem Erfinder Gary Daprato aus Toronto zusammenarbeitet, welcher ein maßstabsgetreues Modell seiner Idee gebaut hatte und nun jemand suchte, um eine Vision zu entwerfen, wie das Ganze als ziviles Transportfahrzeug aussehen könnte. Es soll für den Transport von 2 – 8 Passagieren skaliert werden können, abhängig von der Flugdauer und der an Bord genommenen Nutzlast.

Der dabei entstandene Dekatone ist ein elektrisches Flugauto-Konzept, das mit vier Mantel-Propellern und einem ausgeklügelten Steuerungsmechanismus ausgestattet ist, der das Fliegen so einfach macht wie Autofahren auf der Straße. Daprato zufolge kann mit einem abgestimmten, schnell reagierenden, kardanisch aufgehängten variablen Schub, der auf die vier Ecken eines Fluggeräts eingestellt ist, eine beispiellose Kontrolle erreicht werden.

Die technischen Details werden nicht offengelegt, doch wenn ein Interesse an einer solchen Maschine besteht, sollte eine detailliertere technische Studie durchgeführt werden, um einen möglichen Prototyp zu spezifizieren und zu entwerfen.

Im November folgt mit dem Korben ein weiteres, ähnliches Flugtaxi-Konzept mit vier elektrischen Triebwerken. Es ist von der Figur Korben Dallas inspiriert, die Bruce Willis in dem grandiosen Film Das fünfte Element spielt: einen pensionierten Major der Spezialeinheiten, der ein fliegendes Taxi fährt.

Und um gleich bei Bombardier und seiner Non-Profit-Organisation Imaginactive zu bleiben: Im Juli 2017 entwirft er gemeinsam mit Martin Rico, der in der Nähe von Buenos Aires lebt, das Horus Hoverbike, ein neuartiges, leichtes Sportflugzeug, das „die Freiheit des Fliegens mit dem Vergnügen vereint, ein Superbike zu fahren“, wie es die beiden ausdrücken.

Die Idee für das Einpersonen-Fluggerät geht auf das 2014 von Chris Malloy entwickelte und 2015 gebaute elektrische Hoverbike zurück. Damals sahen einige Ingenieurstudenten der University of Sherbrooke darin eine Chance, eine neue Art von motorisiertem Sport zu schaffen, und bildeten ein Team namens ‚Horus‘, das aus 13 Maschinenbaustudenten bestand, deren Ziel der Bau eines Prototyps war. Imaginactive unterstützt ihre Initiative mit Designkompetenz.

Das Horus Hoverbike wird von vier Hauptkomponenten gesteuert: (leider) einem  Verbrennungsmotor, zwei ummantelte Propellern von 1,6 m Durchmesser, sechs Deflektoren zur Steuerung von Rollen, Nicken, Gieren und Höhe sowie seitlichen Triebwerken, die eine erhebliche Steigerung der Vorwärtsgeschwindigkeit ermöglichen.

Ebenfalls im Februar 2017 meldet sich der chinesische Hersteller EHang zurück, der im vergangenen Jahr seine schon so gut wie produktionsbereite Oktokopter-Passagierdrohne EHang 184 präsentiert hatte.

Zum einen führt die Firma zur Feier des traditionellen chinesischen Laternenfests in der Innenstadt von Guangzhou eine Lichtshow namens Meteor Sky durch, bei der 1.000 UAVs den Weltrekord von Intels 500-Drohnen-Show in Deutschland im Oktober 2016 brechen. Zum anderen gibt das Unternehmen bekannt, daß die Testflüge in Nevada inzwischen erfolgreich absolviert worden sind.

Noch wichtiger ist, daß der Drohnenhersteller auf dem fünften jährlichen Weltregierungsgipfel im Dubai eine Partnerschaft mit der Dubai Roads and Transport Authority (RTA) schließt, um das autonome Luftfahrzeug vor Ort einzuführen. Die RTA führt bereits Testflüge mit dem Multikopter vom Typ EHang 184 AAV durch, der speziell entworfen wurde, um Dubais glühend heißen Sommertagen und kalten Nächten standzuhalten. Außerdem soll er sogar noch bei einem Taifun der Stärke 7 flugfähig sein.

Das Fluggerät soll schon ab dem kommenden Sommer in einer Flughöhe von bis zu 300 m zwischen den Hochhäusern des Wüstenstaats kreisen und eine einzelne Person mit bis zu 100 km/h zum gewünschten Ziel transportieren. Den aktuellen Spezifikationen zufolge wiegt es 200 kg und kann bis zu 100 kg transportieren. Die Höchstgeschwindigkeit beträgt 160 km/h, die Reichweite etwa 50 km, und die Flugdauer wird mit 23 Minuten beziffert (andere Quellen: 30 Minuten). Das Wiederaufladen dauert nur zwei Stunden.

Die Routen der Drohne sind vorprogrammiert, der Passagier muß nur noch auf dem Touchscreen seinen Bestimmungsort wählen. Überwacht wird der Flug von einem Kontrollzentrum am Boden. Ein solches soll in Dubai bereits im kommenden Juli eingerichtet werden.

Eine ähnliche Vereinbarung zum Entwurf und Bau eines ‚intelligenten UAV-Überwachungs- und Kommandozentrums‘ schließt die Firma im Oktober 2017 mit der Regierung von Shaoguan, einer Stadt in der nördlichen Provinz Guangdong. Shaoguan hat das Ziel, zu einer führenden und modellhaften Smart City für UAV-Systemanwendungen zu werden.

Ansonsten wird in diesem Jahr nur noch im Dezember berichtet, daß die Drohne zum Fest eingesetzt wurde, um Weihnachtsgeschenke zu liefern – und daß das Unternehmen bereits einen 2-sitzigen AAV mit einer Nutzlast von bis zu 220 kg entwickelt und getestet hat, über den ansonsten bislang nicht viel bekannt ist.

Auch das russisches Startup HoverSurf Inc. aus Moskau veröffentlicht im Februar 2017 mehrere Videos seines Konzept-Hoverbikes Scorpion-3 (später: HOVER ONE). Dieses tatsächlich fliegende bzw. schwebende Motorrad, das einem minimalisierten Quad gleicht, mit vier waagerecht stehenden Rotoren anstatt der Räder, wird als das „erste bemannte Hoverbike der Welt“ bezeichnet und ist für Extremsportler gedacht. Zumindest der erste Teil der Aussage ist falsch, schließlich sind schon zuvor bereits mehrere ähnliche Fluggeräte präsentiert worden, wie z.B. die Prototypen der Firmen ByeGravity cPlc, Aerofex oder Malloy Aeronautics Ltd. (s. 2015).

Der Fahrer oder Pilot steuert das 202,7 cm (mit Propellern: 320,7 cm) lange und 104,7 cm hohe Gerät selbst, es gibt aber Sicherheitssysteme, welche die Flughöhe und Geschwindigkeit begrenzen. In Bezug auf den Legalitätsaspekt meint die Firma, daß eine Registrierung oder eine Pilotenlizenz in den meisten Ländern nicht erforderlich sein, wenn das Fluggerät weniger als 115 kg wiegt. Das HOVER ONE entspricht dieser Anforderung, da es inkl. Batterie nur 104 kg schwer ist.

Das Gewicht ohne Batterien beträgt 50 kg, während die drei Batterien-Boxen mit Griff jeweils 18 kg wiegen. Mit den verwendeten SD-LiPo-Akkus, die in einer Minute ausgewechselt werden können, während ihr Aufladen drei Stunden dauert, wird eine Höchstgeschwindigkeit von 70 km/h und eine Flugzeit von 20 Minuten erreicht, was einer Reichweite von 21 km entspricht. Mit zukünftigen Lithium-Mangan-Nickel-Akkus sollen 40 Minuten möglich werden.

HoverSurf betont, daß Motoren, Steuerungen und andere Teile für das Hoverbike von den Spezialisten des Unternehmens manuell hergestellt werden, was zu einem exklusiven Produkt mit hoher Zuverlässigkeit führt. Dem Stand Mitte 2018 zufolge wird das Flug-Motorrad für knapp 60.000 $ angeboten. Nur 55.000 $ kostet die Transportversion Hover Cargo, die eine maximale Tragkraft von 150 kg hat und für eine Nutzlast von 90 kg ausgelegt ist. Falls sich über diese Version mehr herausfinden läßt, wird sie zu gegebener Zeit unter den Lieferdrohnen ausführlicher vorgestellt.

In beiden Fällen fordert die HoverSurf eine Anzahlung von 2.000 $ - und verspricht eine Lieferung in 6 – 18 Monaten, beginnend in den USA. Hier hat die Firma eine Dependance im kalifornischen Burlingame.

Und wie es sich gehört, wird das HOVER ONE während der Gulf Information Technology Exposition (GITEX) im Oktober 2017 in Dubai vorgestellt – als Polizei-Drohne, die bis zu einer Höhe von 5 m schweben, mit einer Geschwindigkeit von maximal 70 km/h fahren und mit einer Akkuladung 25 Minuten lang mit einer Geschwindigkeit von bis zu 96 km/h fliegen kann. Mit einer Benzinmotor-Variante sind dagegen einstündige Flüge möglich. Die transportierbare Nutzlast soll bei 300 kg liegen.f2002

Die Behauptung, daß der in einer 12 kg schweren Motocross-Schutzausrüstung steckende Pilot ein Offizier aus Dubai sei, wird durch das veröffentlichte Video widerlegt, das eindeutig eine hellhäutige ‚westliche‘ Person zeigt. Trotzdem will die Polizei von Dubai die furchteinflößenden Gefährte bis 2020 in Dienst stellen. Immerhin besitzen spätere Versionen wenigsten ein Schutzgitter um die Propeller.

Ebenfalls im Oktober präsentiert HoverSurf unter dem Namen Project Formula das Konzept eines VTOL-Lufttaxis für fünf Personen, das zur Verbesserung der Flugfähigkeiten klappbare Flügel besitzt, wodurch das abgestellte Fluggerät auch nicht mehr Platz als ein normales Auto benötigt. Schließlich gibt es in unseren Städten derzeit typischerweise nicht viele Flugzeughangars.

Schweben soll es mittels 48 winzigen elektrischen Venturi-Triebwerken, die kaum mehr als einen Durchmesser von 20 – 24 cm haben, dafür aber komplett von der Karosserie des Fahrzeugs umhüllt sind, was Unfälle viel weniger wahrscheinlich macht. Durch die damit erreichte hohe Redundanz soll das Gefährt selbst dann noch fliegen, wenn die Hälfte seiner Triebwerke versagt. Ein weiterer Vorteil ist die verminderte Geräuschentwicklung im Vergleich zu großen Propellern.

Sobald die Flügel ausgeklappt sind, geht das Flugzeug in einen sehr effizienten Reiseflugmodus über, bei dem für längere Flüge noch noch die vier Schubturbinen an der Rückseite eingesetzt werden. Außerdem erlaubt ein geflügeltes Flugzeug, in einer Stromausfall-Situation zur Erde zu gleiten. Angedacht ist zudem ein Not-Fallschirm. Nähere technische Details gib es bislang nicht. Das HoverSurf-Team sucht derzeit nach Investoren, die das Projekt in die Prototypenphase und darüber hinaus bringen.

Im Oktober 2018 folgt die Meldung, daß HoverSurf jetzt Vorbestellungen für das HoverBike Scorpion 3 (o. S3 2019) mit einer Anzahlung von 10.000 $ entgegennimmt, wobei die Auslieferung des nun mit 150.000 $ bezifferten Quadrokopters in 2 – 6 Monaten erwartet wird.

Im gleichen Monat ist auch zu erfahren, daß die FAA das S3 im Vormonat offiziell als Ultraleichtfahrzeug anerkannt hat – als drittes elektrisches Vertikalstart- und -landeflugzeug überhaupt. Dies erlaubt es auch, das fliegende Motorrad ohne Pilotenschein zu betreiben. Wobei etwas befremdlich ist, daß die Propeller noch immer völlig ungeschützt sind, so daß bei einem Unfall eine hohe Gefährdung für den Piloten oder andere Personen in der Nähe besteht. Einige Bilder zeigen zwar Sicherheitskäfige um die Propeller herum, die meisten aber nicht.

Dem aktuellen Stand zufolge verwendet es LiNiMnCoO₂ (Lithium-Mangan-Nickel) Akkus, wobei der relativ kleine 12,3 kWh Batteriesatz eine Autonomie von 40 Minuten im ferngesteuerten Drohnenmodus verleiht. Im bemannten Betrieb werden 10 – 25 Minuten Flugzeit erreicht, abhängig vom Gewicht des Piloten und den Wetterbedingungen. Das S3 kann in zweieinhalb Stunden aufgeladen werden, ohne die Batterien zu entfernen. Die 3-blättrigen Carbon-Propeller sind nachweislich um 10 % leiser als herkömmliche doppelblättrige Propeller. Sie ergeben einen Gesamtschub von 364 kg.

Der neue Kohlefaserrahmen senkt das Gewicht der Maschine auf nur 114 kg (was genau auf dem gesetzlichen FAA-Limit für Ultraleichtflugzeuge liegt), während die aktuelle Höchstgeschwindigkeit 96 km/h beträgt.

Bereits im November übergibt die HoverSurf das erste Bike der Polizei von Dubai, wo nun zwei Teams in der Bedienung des Schwebefahrzeugs geschult werden. Ab 2020 soll es ganz regulär zur dortigen Polizeiausrüstung gehören. Obwohl die Firma bisher nur dieses einzige Fluggerät ausgeliefert hat, hat Dubai einen Exklusivvertrag mit den Rechten an so vielen der ersten Produktionseinheiten, wie es möchte. HoverSurf plant aus diesem Grund schon jetzt eine ortsnahe Produktionsstätte.

Die britische Presse meldet zudem schon einige Vorbestellungen aus dem Vereinten Königreich. Außerdem ist zu erfahren, daß das kommende HoverBike S4 mit einem Kanalgebläsesystem ausgestattet werden soll, das nicht nur mehr Auftrieb bei weniger Energie liefert, sondern auch leiser und sicherer ist als die Propeller, die sich in unmittelbarer Nähe des Fahrer drehen. Das neue Modell wird erstmals auf der CES 2019 vorgestellt.

Im August 2019 wird berichtet, daß das Unternehmen inzwischen intensiv an dem HoverSurf Formula mit einer Nutzlast von 4 – 6 Passagieren und einer Reichweite bis zu 640 km arbeitet. Den nun veröffentlichten technischen Details zufolge verwendet das Elektroflugzeug nicht weniger als 52 feste Ventilatoren mit Klappflügeln, die in zwei Reihen von je sechs Srück auf beiden Seiten des Passagierraums vorne und hinten angeordnet sind.

Für den Auftrieb werden insgesamt 48 Gebläse verwendet, während die restlichen vier größeren hinter dem Passagiermodul nur im Reiseflugmodus eingesetzt werden. Die HoverSurf entwickelte hierzu eigene, patentierte Venturi-Triebwerke. Das bemannt oder autonom betreibbare Fluggerät kann Geschwindigkeiten von bis zu 250 km/h erreichen und hat eine Reichweite von 300 km. Die voraussichtlichen Kosten werden auf unter 100.000 $ geschätzt.

Im Juni 2020 veröffentlichen die Blogs Videos von einem HoverBike-Absturz während der Trainingsflüge in Dubai, bei dem der Pilot augenscheinlich nicht verletzt wird, obwohl das Fluggerät unkontrolliert aus rund 30 m Höhe zu Boden geht und sich – samt Piloten – auch noch überschlägt. Als Grund wird der Ausfall eines Barometers angegeben, das Ergebnis ein Totalschaden.

Kontextbezogen führe ich hier gleich noch die weiteren Varianten an, die in diesem Jahr bekannt werden. Dies ist zum einen das ästhetisch noch kräftig zu optimierende Konzept des 2009 gegründeten und 2013 mit einem Investitionskapital von 2 Mio. $ ausgestatteten europäischen Konsortiums Neva Aerospace Ltd. mit Sitz im britischen Brighton, das auf der Paris Air Show im Juni 2017 vorgestellt wird.

Das voll elektrische AirQuadOne soll mit einer Ladung seines Batteriepacks eine Flugzeit von 20 – 30 Minuten erreichen, mit einer Höchstgeschwindigkeit von 80 km/h fliegen und auf eine maximale Höhe von 914 m kommen. Diese Batterie, die etwa 100 kg des Gesamtgewichts des Flugzeugs von 500 kg ausmacht, ist mit der Ladekabel- oder Induktionshardware von Elektroauto-Ladestationen kompatibel. Es soll aber auch möglich sein, eine verbrauchte Batterie einfach gegen einen voll aufgeladene auszutauschen.

Die Pläne sehen sowohl bemannte als auch unbemannte Versionen vor, die beide eine Nutzlast von bis zu 100 kg haben. Angedacht ist auch ein Hybridmodell, das eine Flugzeit von etwa einer Stunde hätte. Alle Modelle verfügen über einen Körper aus recycelten Carbonfasern.

Neva entwickelt seit 2015 mit Hilfe des deutschen Impeller-Pioniers Daniel Schübeler die elektrisch gekapselten Elektro-Turbofans, von denen jeweils zwei an allen vier Ecken drehbar gelagert sind, um sowohl den Senkrechtstart zu unterstützen, als auch den Vorwärtsflug zu bewerkstelligen. Ansonsten scheint es jeweils zwei große, fest installierte Turbofans vorn und hinten zu geben, sowie jeweils fünf kleine an den beiden Seiten.

Das Konsortium, das aus fünf Unternehmen mit insgesamt mehr als 100 Mitarbeitern besteht, geht davon aus, daß das Fluggerät in den USA und in der EU in der Kategorie der Leichtflugzeuge  zertifiziert werden kann. Es gibt derzeit aber noch kein Wort darüber, wann ein funktionierender Prototyp bereit sein könnte.

Derweil wird an kleinen Drohnen, VTOL-Starrflüglern und weiteren Flugkörpern gewerkelt. Nachdem im Dezember 2016 der ersten Elektro-Turbofan (ETF) für den Luft- und Raumfahrtmarkt namens Athena vorgestellt wurde (Einlaßdurchmesser 230 mm; Gewicht 600 – 730 g, gegenläufige Innenpropeller), der zwei- bis viermal so effizient wie existierende, standardmäßige elektrische Mantelturbinen (EDFs) sein soll, gibt Neva im Mai 2017 bekannt,  daß es bereit sei, voll elektrische Turbodronen vom Typ Eole für Nutzlasten von 6 – 50 kg zu liefern. Das modulare Design der ersten marktreifen Turbo-Drohne des Unternehmens ermöglicht den Einsatz von 4 – 10 Turbinen.

Eine weitere elektrische Hoverbike-Variante erscheint im September 2017 in den Blogs und stammt ebenfalls aus Russland – von dem Rüstungsunternehmen Kalaschnikow, das mehrheitlich dem russischen Technologiegiganten Rostec gehört.

Der in einem Video-Clip vorgestellte kastenförmige Prototyp verfügt über acht Rotorpaare, die um ein nacktes Stahlgerüst gruppiert sind, und schwebt einigermaßen elegant durch die Werkshalle. Es ist aber auch schon eine aerodynamische Hülle entworfen worden, wie man auf einigen Abbildungen sehen kann.

Gesteuert wird mit Hilfe von zwei Joystick, doch der Konzern arbeitet bereits an einer autonomen Steuerungstechnologie – etwa für Panzer –, die dann theoretisch auch auf das Hoverbike übertragen werden könnte. Informationen über Reichweite, Tragfähigkeit und Ladedauer hat das Unternehmen noch nicht bekannt gegeben. Das noch namenlose Fluggerät wird derzeit getestet und soll bald im Einsatz gezeigt werden.

Ein ausgefeiltes Design, wie sich der chinesische Elektromotorrad-Hersteller Super Soco die Zukunft der fliegenden Verwandten vorstellt, wird im November auf der italienische Motorradmesse EICMA 2017 gezeigt.

Leider ist über den interessanten X-Ray nichts näheres zu erfahren, es könnte jedoch sein, daß auch er elektrisch angetrieben wird – schließlich ist das erst 2015 mittels Crowdfunding gegründete Unternehmen mit Sitz in Shanghai schnell für seine preisgünstigen Elektromotorräder mit Wechselakkus international bekannt geworden.

Zur Abrundung des Themas sei darauf hingewiesen, daß es neben den elektrischen Hoverbikes auch diverse brennstoffbetriebene Modelle gibt, auf die hier aber nicht eingegangen wird. Eines der aktuell populärsten soll jedoch wenigstens kurz erwähnt werden. Dabei handelt es sich um ein fliegendes Motorrad des britischen Bastlers Colin Furze, das man vielleicht als Duo-Copter bezeichnen könnte.

Angetrieben wird das nur rudimentär durch Gewichtsverlagerungen steuerbare Fluggerät von zwei sehr lauten Benzinmotoren. Die beiden genutzten Antriebe – Motoren samt Propeller – werden in dieser Form eigentlich als Flautenschieber für Gleitschirmflieger benutzt. Dem Erfinder scheint der Flug jedenfalls Spaß zu machen.

Im März 2017 präsentiert das Startup Wright Electric aus Los Angeles das Konzept für ein revolutionäres Elektro-Passagierflugzeug für 150 Passagiere gegenüber einer Gruppe Investoren in Mountain View, nachdem die Firma bislang darauf achtete, nicht ins Licht der Öffentlichkeit zu geraten. Möglicherweise, weil sie plant, den von Boeing und Airbus dominierten Markt für Passagierflugzeuge innerhalb der nächsten 20 Jahre mit einer umweltfreundlichen Alternative zu durchbrechen. Groß genug ist der Markt jedenfalls: Alleine 2016 verkauften die beiden Unternehmen insgesamt 967 Passagierflugzeuge für Kurzstrecken zu je 90 Mio. $.

Die von Y Combinator, dem angesehensten Startup-Inkubatorprogramm im Silicon Valley, unterstützte Wright Electric ist lediglich ein Jahr alt, hat aber bereits erstaunliche Ergebnisse vorzuweisen: So heuerte das Unternehmen beispielsweise ein Team an, das früher im Auftrag der NASA das Konzept elektrischer Flugzeuge untersuchte.

Die komplett batteriebetriebenen Flugzeuge sind für Kurzstreckenflüge mit weniger als 300 Meilen Flugstrecke ausgelegt, die momentan 30 % aller weltweiten Passagierflugbewegungen ausmachen. Als Beispiele werden die Strecken London – Paris, Seoul – Jeju oder Boston – New York genannt. Durch den Verzicht auf Kerosin könnte der Reisepreis drastisch sinken, ebenso wie die Lärm- und Umweltbelastung.

Die Maschine von Wright Electric soll mit Strom aus modularen Batteriepacks versorgt werden, die für den schnellen Austausch vorgesehen sind, in Form derselben Frachtcontainer, wie sie in normalen Flugzeugen zum Einsatz kommen. Als Alternative wird ein Hybrid-Antrieb in Betracht gezogen. Und statt zwei großen Turbinen ist ein sogenanntes ‚Verteiltes elektrisches Antriebssystem‘ geplant, bei dem in jedem Flügel mehrere kleine Elektro-Jets montiert sind.

Das Unternehmen arbeitet zudem mit dem amerikanischen Erfinder Chip Yates zusammen, dessen eigenes Elektroflugzeug, die Long-ESA, den Weltrekord für das schnellste Elektroflugzeug hält (s.u. 2012). Gemeinsam soll eine viersitzige Piper Cherokee in ein Hybridflugzeug verwandelt und an dem Engineering für einen hybriden 9-Sitzer gearbeitet werden. Um die elektrischen Antriebssysteme zu bewerten, werden zudem zwei Prüfstände gebaut.

Im September melden die Fachblogs, daß Wright Electric inzwischen schon einen Zweisitzer mit 272 kg Batterien an Bord vorzuweisen hat, der fliegen kann. Nun wird von Flugzeugen für 120 – 200 Passagiere gesprochen, die ebenso schnell fliegen wie die heutigen, herkömmlichen Maschinen. Die Reichweite wird jetzt mit 540 km angegeben. Außerdem geht die Firma eine Partnerschaft mit der Billigfluglinie EasyJet ein, die ab 2027 Strecken wie Amsterdam – London, Berlin – Wien, Genf – Paris oder Hamburg – Amsterdam mit einem Elektroflieger für 180 Passagiere abdecken möchte.

Wright Electric selbst will schon 2021 einen ersten Prototypen des Passagierfliegers vorstellen und ihn auch fliegen. Dieser soll 50 % leiser sein als die gegenwärtigen Flugzeuge, und Kauf sowie Betrieb sollen die Fluggesellschaften 10 % weniger kosten. Bis zur Markteinführung wird es aber noch rund zehn Jahre dauern. Es wird erwartet, daß Verbesserungen in der Batterietechnologie bis dahin auch die benötigten Batterien verfügbar machen.

Besonders aufgefallen ist mir die starke Community-Arbeit von Wright mit regelmäßigen wöchentlichen Blogeinträgen, in denen völlig offen um die Vermittlung von persönlichen Kontakten zu Experten und Mitarbeitern anderer Unternehmen gebeten wird. Ebenso wird die technische und personelle Entwicklung äußerst transparent gemacht.

Im Oktober 2018 wird gemeldet, daß das erste Flugzeug schon im kommenden Jahr abheben soll. Allerdings wird es sich noch nicht um eine der großen Passagiermaschinen handeln, die EasyJet sonst nutzt. Vielmehr soll zunächst eine kleine Version mit lediglich neun Sitzen getestet werden. Langfristig will die Fluglinie alle Flüge, die kürzer als 300 Meilen (~ 482 km) sind, mit einem Elektroantrieb absolvieren. Als mögliches Datum für den kommerziellen Betrieb von Elektro-Flugzeugen wird aktuell das Jahr 2027 genannt.

Ende Januar 2020 gibt Wright Electric den Beginn seines Entwicklungsprogramms für den Elektroantrieb eines 186-sitzigen Elektroflugzeugs bekannt, das nun den Namen  Wright 1 trägt. Hierzu wird ein elektrisches System im Megawattbereich konstruiert, das einen 1,5 MW Elektromotor und einen Wechselrichter mit 3 kV umfaßt. Wright beabsichtigt, bereits 2021 Bodentests und 2023 Flugtests mit dem Motor durchzuführen, um das Flugzeug im Jahr 2030 in Betrieb nehmen zu können.

Die Firma kann im Oktober 2020 zudem stolz mitteilen, daß sie im Rahmen des ARPA-E-Programms für synergetisch gekühlte Elektromotoren mit integrierten Antrieben in der Luftfahrtklasse (Aviation-class Synergistically Cooled Electric-motors with iNtegrated Drives, ASCEND) eine Förderung des US-Energieministeriums in Höhe knapp 650.000 $ erhält, um ein  Antriebssystem zu entwickeln, das die modernsten Innovationen in den Bereichen integrierte Kühlung, Leistungselektronik und Strukturdesign nutzt.

Dieses System hat das Potential, Leistungsdichten von über 12 kW/kg zu ermöglichen. Heute erreichen Flugzeuge mit Turbinentriebwerken, die mit Düsentreibstoff betrieben werden, etwa 6 – 9 kW/kg. In der nun geförderten ersten Phase des ARPA-E-Programms wird das Team ein detailliertes Design und die Prüfung von Teilkomponenten dieses Systems entwickeln. In Phase zwei wird es das System bauen und demonstrieren.

Im November 2021 schlägt Wright Electric ein elektrisches Verkehrsflugzeug mit 100 Sitzplätzen vor, das den Markt für einstündige Flüge bedienen soll. Die Wright Spirit baut auf der o.e. BAe 146-Plattform auf und wird mit dem firmeneigenen elektrischen Antriebssystem der Megawattklasse ausgestattet sein, dessen Schlüsselkomponenten in den letzten zwei Jahren getestet wurden, darunter einen Wechselrichter mit hoher Leistungsdichte und ein 2 MW Motor.

Das Programm wird nun mit laufenden Bodentests und der endgültigen Auswahl des Antriebssystems fortgesetzt. Im Jahr 2023 soll das Flugzeug die Flugerprobung mit einem vollelektrischen Antriebssystem aufnehmen, der bis 2024 Tests mit zwei Antrieben folgen werden, um 2026 das vollelektrische Flugzeug in Betrieb zu nehmen. Dem bisherigen Stand zufolge soll der Flieger entweder mit einem Wasserstoff-Brennstoffzellensystem oder mit einer Aluminium-Luft-Brennstoffzelle angetrieben werden.

Ebenfalls im März 2017 kündigt die im Jahr 2007 von dem Ingenieur und Piloten George Bye gründete Firma Bye Aerospaces an, daß sie nun mit der XTI Aircraft Co.  (XTI; eXtended Technology and Innovation) aus Denver zusammenarbeiten würde, um einen hybridelektrischen Prototypen des VTOL-Geschäftsflugzeugs TriFan 600 zu entwickeln.

Dieses ist ein in Entwicklung befindlicher Jet-artiger Senkrechtstarter für einen Piloten und fünf Passagiere, der bis zu 8.840 m (29.000 Fuß) hoch fliegen kann und in nur 90 Sekunden seine Spitzengeschwindigkeit von 644 km/h erreicht, während die Reisegschwindigkeit mit 556 km/h angegeben wird. Die Länge des Fliegers beträgt 11,90 m, die Spannweite 11,60 m, das Leergewicht 1.588 kg, und das maximales Startgewicht beim Senkrechtstart 2.204 kg bzw. beim Pistenstart 2.585 kg.

Das Projekt soll unkonventionell finanziert werden, und tatsächlich sammelt das „weltweit erste Crowdfunding für ein Flugzeug“ im Oktober 2015 bereits nach fünf Wochen mehr als 10 Mio. $ ein. Später wird die Crowdfunding-Kampagne wieder aufgenommen, nachdem die Genehmigung für den Verkauf von 20 Mio. Stammaktien erteilt wurde. Um einen funktionierenden Prototypen zu kreieren, arbeiten die Ingenieure anschließend zwei Jahre.

Angetrieben werden sollte das Wandelflugzeug von zwei Turbinen, Doppelwellenmotoren, Getrieben und Antriebswellen – die nun durch eine 1.100 PS Hochleistungs-Turbine von Honywell, drei Generatoren, Batterien und drei Mantelpropeller ersetzt werden. Von diesen sind zwei in die Tragflächen eingearbeitet Kipprotoren mit jeweils zwei 250 kW Elektromotoren, während der dritte starr und horizontal im Heck des Flugzeuges verbaut ist. Die Reichweite beträgt bei voller Beladung und senkrechtem Start bis zu ca. 1.240 km (andere Quellen: 1.900 km; 2.222 km).

2020 soll der konzeptionelle Beweis des TriFan 600 erfolgen und zwischen 2024 und 2026 die Produktion aufgenommen werden, wobei der künftige Preis auf 6 – 8 Mio. $ (andere Quellen: 10 – 12 Mio. $) geschätzt wird. Ziel ist der Verkauf von bis zu 100 Flugzeugen pro Jahr.

Ende 2017 gibt die XTI bekannt, daß sie planmäßig und im Rahmen des Budgets vorankommt. Die Fertigung des gesamten Flugzeugs wird im April beginnen, gefolgt von zwei oder drei Monaten Tests vor dem Erstflug später in diesem Jahr. Die Firma habe bereits 60 Bestellungen für das Flugzeug erhalten.

Im Mai 2019 berichten die Fachblogs, daß das ein auf 65 % verkleinerter Prototyp des TriFan 600 erstmals den Erdboden verlassen hat. Der hybrid-elektrische Senkrechtstarter, der bei der Partnerfirma Trek Aerospace montiert wurde, absolviert dabei – unbemannt und mit Seilen gesichert – mehrere Starts, Schwebeflüge und Landungen, bei denen die Elektromotoren, das Batteriesystem, die Flugsteuerung und weitere Baugruppen getestet werden.

Das Modell mit der Kennung N665XT, dessen Herstellung im Juni 2017 am Flughafen Placerville im Norden Kaliforniens begonnen hatte und im Dezember 2018 abgeschlossen wurde, verwendet einen mit Hilfe der Trek Aerospace im eigenen Haus produzierten Batteriesatz. Während mehrerer Läufe erweist sich der Technologieträger in Holzbauweise im Schwebeflug als stabil, bei weiteren Flügen soll nun der Übergang zwischen Vertikal- und Vorwärtsflug getestet werden.

Auf der EAA AirVenture-Show im Juli 2019 gibt die XTI Aircraft bekannt, daß sie das in Entwicklung befindliche Catalyst-Turboprop-Triebwerk von GE Aviation als zentrales Energieantriebssystem ausgewählt hat. Zu diesem Zeitpunkt sind von Kunden bereits 80 Exemplare des TriFan 600 bestellt worden.

Was die Firma Trek Aerospace Inc. anbelangt, so hatte das 1999 gegründete kleine Ingenieurbüro aus Folsom, Kalifornien, schon vor Jahreb durch die DOE-geförderte Entwicklung eines 1-Mann-Hubschraubers mit ummantelten Rotoren namens Springtail (o. SoloTrex XFV) sowie durch andere Projekte eine gewisse Bekanntheit erreicht. Diese Fluggeräte wurden in diese Übersicht jedoch nicht aufgenommen, weil sie mit Brennstoffen betrieben werden.

Auf der Pariser Luftfahrtausstellung im Juni 2011 stellte die Trek Aerospace dann das Konzept des „weltweit ersten“ Brennstoff/Elektro-hybriden fliegenden Mehrpersonen-Autos vor (hybrid Air Car), für dessen Weiterentwicklung Michael Moshier und Robert Bulaga eine eigene Firma gründen wollen. Das eVTOL namens DuoTrek 1.0 besitzt acht Propeller, zwei kurze Tragflächen und ist für einen Piloten und einen Passagier entworfen. Technische Details über Reichweite, Flugzeit usw. werden nicht mitgeteilt.

Zu diesem Zeitpunkt war das Unternehmen auf der Suche nach Partnern, um die Finanzierung des Projekts zu sichern, was augenscheinlich nicht klappte, denn später hörte man nichts mehr von diesem Ansatz. Erfolgreicher ist die Firma hingegen mit ihrem FlyKart, mit dem sie an dem GoFly Prize von Boeing teilnimmt (s.u.).

Die nächste Meldung im November 2020 besagt, daß XTI Aircraft in Zusammenarbeit mit der Firma Verdego Aero nun eine autonome Diesel/Hybrid-Frachtvariante des TriFan eVTOL mit großer Reichweite vorgestellt habe. Die TriFan 200 besitzt einen mit Jet-A betriebenen 180 kW Generator, der die Hochleistungsbatterie der Lastdrohne speist, so daß diese eine Nutzlast von 227 kg über eine Entfernung von 370 km transportieren kann.

Im Mai 2021 endet eine Equity-Crowdfunding-Kampgne, bei der 784 Investoren insgesamt 878.004 $ aufbringen, um sich in Form von 1,5 $-Aktien an dem Unternehmen zu beteiligen. Das Unternehmen hatte die Kampagne im April 2016 gestartet und dabei rund 1 Mio. $ eingenommen, bevor es im September offiziell eine Serie-B-Investition von Primary Capital ankündigte. Insgesamt kann sich die XTI durch Crowdfunding rund 2,5 Mio. $ beschaffen.

Die nächste Meldung vom Juni 2021 besagt, daß die XTI Aircraft ein Joint Venture mit der Luft- und Raumfahrtholding und Betreibergesellschaft Xeriant Inc. aus Florida eingegangen ist, um den Trifan 600 zu zertifizieren und in Produktion zu nehmen. Die 2009 gegründete Firma war früher unter dem Namen Banjo & Matilda Inc. bekannt und änderte im Juni des Vorjahres ihren Namen in Xeriant.

Dieses Unternehmen ist auch Eigentümer eines patentierten VTOL-Konzepts namens Halo, das auf einer Kugel als Passagierkabine basiert, die sich innerhalb eines frei um die Querachse drehenden Kanalgebläse-Systems befindet, das einen nahtlosen Übergang vom Vertikalflug in den Vorwärtsflug erlaubt. Über ein gerendertes Video hinaus ist die Sache aber noch nicht weiter gekommen.

Die XTI arbeitet derweil weiter am Trifan 600, ohne daß nähere Details bekannt werden, der aktuelle Plan sieht vor, 2022 ein Testflugzeug in Originalgröße zu bauen und zu fliegen. Die Zertifizierung und der Beginn der Serienproduktion für Ende 2024 erwartet. Immerhin kann die Firma bereits auf einen einen Auftragsbestand von 202 Flugzeugen verweisen, von denen 40 als nicht rückzahlbare Bestellungen, 122 als rückzahlbare Anzahlungen und 40 als Kaufoptionen gelten.

Das neue XTI/Xeriant-Joint-Venture wird den Namen Eco-Aero tragen, eine Anspielung auf eine Zukunft, in der der Trifan von einem Hybridantrieb zu einem reinen Batterie- oder Wasserstoff/Brennstoffzellenbetrieb übergehen wird. Im September 2021 unterzeichnen die beiden Partner die Absichtserklärung über einen Zusammenschluß, bei dem Xeriant 100 % der ausgegebenen und ausstehenden Aktien von XTI erwerben würde.

Im Dezember folgt eine weitere Absichtserklärung, diesmal zur Gründung eines Joint Ventures mit der 2016 gegründeten Firma CoFlow Jet LLC aus Miami, Florida, um die aktive Strömungs-Steuerungstechnologie Co-Flow-Jet (CFJ) weiterzuentwickeln und zu vermarkten, die die Auftriebsfähigkeit und Reiseflugeffizienz von Starrflügelflugzeugen drastisch zu verbessern verspricht. Das Unternehmen plant selbst ein eVTOL namens CFJ Owl-01. Mehr darüber, sobald es etwas über praktische Schritte zu berichten gibt.

Was die Bye Aerospaces anbelangt, so ist diese noch in eine Reihe anderer Projekte involviert. Bereits im August 2017 wird gemeldet, daß sie den ersten Graphitverbundstoff-Solarflügel für das solarelektrische, unbemannte Flugzeug StratoAirNet in Empfang genommen hat, der mit einer „fortschrittlichen, hocheffizienten Solarzellen-Technologie“ und „proprietären Methoden, um die kritische laminare Strömung auf dem Flügel zu erhalten“ von der Firma SolAero Technologies Corp. (SolAero) hergestellt wurde.

Die Flügel-Solarzellen-Kombination wird unter idealen Tageslichtbedingungen in der geplanten Flughöhe von über 20.000 m etwa 2 kW Leistung bereitstellen, was zu einem anhaltenden Flugvermögen führt. Damit befindet sich der Prototyp StratoAirNet 15 für mittlere Höhen in der Endmontage, die bis November gehen soll. Anschließend werden die Boden- und Flugtests am Northern Colorado Regional Airport in der Nähe von Loveland und Ft Collins stattfinden, wo das Unternehmen jüngst einen Hangar gemietet hatte.

Das unbemannte Solarflugzeug hat eine Spannweite von 15 m, nutzt Carbon-Composite sowie ein sehr aerodynamisch effizientes Design. Es trägt eine Nutzlast von bis zu 32 kg und wird irgendwann völlig autonom fliegen.

Für den ‚atmosphärischen Satelliten‘ gibt es eine Vielzahl potentieller kommerzieller Anwendungen, wie zum Beispiel Such- und Rettungseinsätze, Internet-Dienste, Unwetter-Verfolgung, Bewertung der Infrastrukturqualität und vieles mehr. Einem Pressebericht vom Juni zufolge zielt Bye mit dem StratoAirNet jedoch mehr auf den Verteidigungsmarkt und hat bei einer Veranstaltung des Air Force Research Labs auf der Kirtland Air Force Base in New Mexico einen Prototyp in einer virtuellen Kriegsspielsimulation demonstriert.

Im November wird gemeldet, daß der Prototyp zwischenzeitlich von einem Piloten betrieben wurde, um die Luftraumbeschränkungen der FAA zu vermeiden, was immer damit auch gemeint ist. Zudem hätten die mit einem echten Piloten durchgeführten Bodentests schneller Ergebnisse erzielt als ursprünglich geplant.

August 2018 ist dann zu erfahren, daß der StratoAirNet-Prototyp zum ersten Mal erfolgreich in die Luft aufgestiegen ist und anschließend auch mehrere Testflüge absolviert hat. Der Erstflug des solarelektrischen Demonstrators mit einem Piloten, der etwa eine Stunde dauerte, fand am Northern Colorado Regional Airport, nördlich von Loveland, statt. Die Entwicklung geht jedenfalls weiter.

Auch das zweisitzige Elektro-Lleichtflugzeug Sun Flyer 2 geht auf Bye Aerospace zurück, wenn auch nur indirekt, da von der Bye Aerospace und der deutschen Firma PC-Aero bereits im Februar 2014 die gemeinsame Firma Aero Electric Aircraft Corp. (AEAC) gegründet worden war, um die Produktion zu beginnen und den Sun Flyer als das erste FAA-zertifizierte vollelektrische Schulungsflugzeug auf den Markt zu bringen.

Der Prototyp war übrigens von Arion Aircraft aus Shelbyville, Tennessee, gebaut und im März 2016 für die Rolltests ausgeliefert worden.

Jetzt im Juli, auf der EAA Oshkosh AirVenture 2017, stellt Bye zudem das Design eines neuen 4-sitzigen Sun Flyer 4 vor - eine Weiterentwicklung des Zweisitzers, die überwiegend aus kohlenstoffaserverstärktem Polymer besteht. Die Spannweite beträgt 11,6  m, die Kabinenbreite 117 cm, das Leergewicht 862 kg und das Startgewicht 1.225 kg.

Das 80 kW Elektrotriebwerk mit einem nur 20 kg schweren Emrax-Motor wird von zehn Batterien gespeist, die eine dreistündige Flugzeit und eine Höchstgeschwindigkeit von 240 km/h erlauben. Andere Quellen sprechen von einem 105 kW bzw. 130 kW Antriebsstrang und einer vierstündigen Flugzeit. Als Sicherheitsmaßnahme beinhaltet das Design einen ballistischen Fallschirm.

Der Erstkunde für den Sun Flyer 4 ist das Spartan College of Aeronautics and Technology in Tulsa, Oklahoma, das sich zudem auch schon die ersten 25 Exemplare des zum Flugtraining gedachten Zweisitzers reserviert hat.

Der Jungfernflug des Sun Flyer 2 erfolgt Mitte April 2018 am Centennial Airport (KAPA) südlich von Denver, Colorado, bei blauem Himmel und perfekten Bedingungen. Er dient allerdings zunächst einmal nur dazu, die grundsätzlichen Fähigkeiten des 860 kg schweren Zweisitzers zu demonstrieren. Von einem 80 kW Elektromotor angetrieben soll dieser eine Geschwindigkeit von 120 Knoten erreichen.

Das Unternehmen hat sich für Lithium-Ionen-Batteriezellen von LG Chem entschieden, wobei die 260 Wh/kg der sechs Lithium-Ionen-Akkus für einen dreieinhalb- bis vierstündigen Flug ausreichen, bei Betriebskosten von rund 3 $ pro Stunde. Die Entwicklung und Herstellung des Energiespeichersystems, d.h. der Batteriemodule, der Batteriemanagementeinheit und der Stromverteilung erfolgte durch die Firma Electric Power Systems (EPS).

Außerdem fusionieren im Jahr 2018 die AEAC und die Bye Aerospace – und Bye übernimmt die Weiterführung des Projekts.

Im Februar 2019 absolviert der Sun Flyer 2 erfolgreich den ersten Flugtest mit einem neuen, 25,8 kg schweren elektrischen Antriebsmotor von Siemens (SP70D), der eine Dauerleistung von bis zu 70 kW, und eine Spitzenleistung von 90 kW liefert und zukünftig serienmäßig an Bord sein wird. Und im April verkündet das Unternehmen den Verkauf von 60 Elektroflugzeugen vom Typ Sun Flyer 2 an die norwegische OSM Aviation Academy, die den Sun Flyer für die Ausbildung in ihren Flugschulen einsetzen wird. Ein anderes norwegisches Unternehmen namens Elfly AS hat seine Aufträge derweil auf 18 erhöht.

Im Januar 2020 kündigt die OSM zudem eine Partnerschaft mit der Firma Quantum Air (s.u.) an, in deren Rahmen die OSM das Ausbildungsprogramm von Quantum für Elektroflugzeugpiloten durchführen wird, gemäß den kommerziellen Standards der FAA und mit Zugang zu den Elektro-Flugzeugen von Bye Aerospace.

Außerdem gibt es im Februar 2019 einen Namenswechsel von Sun Flyer zu eFlyer, wobei die neue Bezeichnung das vollelektrische Antriebssystem des Flugzeugs besser repräsentieren soll. Zwar hatte man ursprünglich gedacht, daß Solarzellen auf den Flügeln des Flugzeugs zum Standard werden würden, doch da sich die Flugausbildung und der Lufttaxi-Service als die Hauptmärkte der Flyer erwiesen, erscheint es sinnvoller, den Preis des Flugzeugs so günstig wie möglich zu gestalten.

Jedes zweisitzige Flugzeug wird mit 249.000 $ zu Buche schlagen (andere Quellen: 350.000 $), aber während der Betrieb eines konventionellen Trainingsflugzeugs 110 $ pro Stunde kostet, werden die vollelektrischen Flugzeuge nur 20 $ pro Stunde kosten.

Die Bye Aerospace sagt, daß sie aktuell insgesamt 298 Anfragen für die nun eFlyer 2 und eFlyer 4 genannten Modelle vorliegen hat. Der Zertifizierungsprozeß, der im April 2018 mit der Beantragung der FAR Part 23-Musterzulassung begann, wird wohl noch zwei Jahre dauern. Erst dann kann die Auslieferung des eFlyer2 beginnen.

Im Mai fährt die Firma ihre zweite Großbestellung ein. Diesmal ist es die BlackBird Air Inc., ein US-Start-up für Flugdienste mit Sitz in San Francisco, das den Kauf von 100 Exemplaren des 4-sitzigen eFlyer 4 unterzeichnet, zusätzlich zu zehn Stück des eFlyer 2. BlackBird will nach eigenen Angaben mit elektrischen Lufttaxis zum „Uber für Flugzeuge“ werden und baut bereits eine Plattform für Flüge von und zu Regionalflughäfen auf. Das soll viel schneller und günstiger sein, als dieselbe Strecke mit dem Auto zurückzulegen.

Der als das „weltweit erste praktische viersitzige Flugzeug mit Elektroantrieb“ angekündigte eFlyer 4 wird für 349.000 $ verkauft (andere Quellen: 389.000 $). Das Hauptargument lautet, daß dieser 4-Sitzer 75 % günstiger und 5 – 10 mal schneller ist als ein Auto. Und eine Nutzlast von 390 kg ist auch nicht zu unterschätzen.

Im Juli beginnt die neue Testphase des eFlyer 2 mit einem 105 kW Rolls-Royce Siemens-Motor, bei der sich schnell die hohe Wirtschaftlichkeit, Effizienz und Leistung des eFlyer bestätigt. Ein zusätzlicher Akku ist ebenfalls in das Flugzeug eingebaut, gleichzeitig wird ein neuer dreiblättriger Hartzell-Propeller evaluiert. Weitere Aktualisierungen umfassen einen neuen Spinner, einen Ladegerät-Steckanschluß und eine neue Verkleidung.

Ende des Monats gibt Bye Aerospace bekannt, daß man im September gemeinsam mit der OXIS Energy Ltd., einem britischen Entwicklungsunternehmen für Lithium-Schwefel-Batterien, ein 5-Jahres-Batterieprojekt beginnen wird, um ein 400 Wh/kg Li-S-Batteriesystem für Elektro-Flugzeuge aller Art kommerziell anbieten zu können. Gleichzeitig soll an einer 500 Wh/kg-Version gearbeitet werden. Die Li-S-Technologie bietet sich an, weil sie laut OXIS mehr als 50 % leichter sei als die derzeitigen Li-Ion-Systeme.

Dem Aktuellen Stand nach hat Bye Aerospace bereits 624 Kundenzusagen für seine elektrischen eFlyer-Schulungsflugzeuge vorliegen, mit nicht weniger als 170 Anzahlungen, neben 318 Absichtserklärungen (MOUs) und 136 MOU-Optionen. Im August kommt ein Kaufvertrag der Firma Quantum Air (auch: Quantum XYZ) aus Los Angeles dazu, die 22 Einheiten des eFlyer 4, zwei eFlyer 2 und zwei noch in der Entwicklung befindliche Elektroflugzeuge haben möchte.

Die Quantum Air will damit einen Lufttaxi-Service in Los Angeles einrichten, der den bislang als Luxus geltenden Punkt-zu-Punkt-Flugverkehr allgemein verfügbar machen soll, und dies deutlich günstiger als die derzeitigen Privatflüge. Es wundert daher nicht, daß der Mobilitätsbetreiber schon im Oktober 2019 eine bedeutende Investition in zusätzliche neue Elektroflugzeuge ankündigt, die mehrere hundert Exemplare umfassen wird, darunter auch zusätzliche eFlyer 2 und eFlyer 4. Zum Jahreswechsel erlaubt Bye Aerospace endlich einen ersten Blick auf den eFlyer 4.

Die Firma ist auch darüber hinaus ein äußerst aktives Unternehmen der Elektroluftfahrt, das noch einige weitere faszinierenden Projekte verfolgt, wie beispielsweise den Silent Falcon Solar Electric, der in der Jahresübersicht 2012 ausführlich beschrieben wurde; das solar-elektrische Flugzeug Mars SOLESA zur Kartierung und Überwachung des Mars, das seit 2015 gemeinsam mit der Firma Ascent Solar Technologies Inc. für die NASA entwickelt wird; sowie das Konzept StarLight LTA, über das ich im Kapitelteil über Solar-Luftschiffe und Solar-Ballone berichte, da dieses Fluggerät mit einem Heliumballon ausgestattet ist (s.d.).

Sehr aktuell ist auch die Zusammenarbeitet mit Uber Elevate an einem elektrischen Senkrechtstart- und -landeprojekt (eVTOL), über das in einer späteren Jahresübersicht berichtet wird.

In Bezug auf das o.e. norwegische Unternehmen Elfly AS ist im Mai 2022 zu erfahren, daß die Firma ein eigenes elektrisches Wasserflugzeug für Kurzstrecken entwickelt, das in Stadthäfen starten und landen kann. Geplant ist, daß bis 2030 zwischen 15 und 20 Exemplare dieser Flugzeuge kommerziell im Einsatz sind.

Das für neun Passagiere ausgelegte Byfly kann tatsächlich als fliegendes Boot bezeichnet werden, da es hauptsächlich auf seinem Rumpf anstelle von Pontons schwimmt. Der bootsähnliche Rumpf wird derzeit im norwegischen Forschungsinstitut SINTEF entwickelt, wo maßstabsgetreue Modelle über die Oberfläche des 260 m langen Wassertanks geschleppt werden. An den Enden der Tragflächen befinden sich kleine Pontons, die das Flugzeug beim Starten und Landen stabilisieren. Außerdem kann das Flugzeug dank einziehbarer Räder auch herkömmliche Landebahnen benutzen.

Zwei an den Flügeln montierte 825 kW Schiebepropeller-Motoren bringen das Wasserflugzeug auf eine Höchstgeschwindigkeit von 300 km/h. Sie werden von einer Lithium-Batteriebank angetrieben, die eine Reichweite von bis zu 250 km pro Ladung ermöglichen soll. Ein voll funktionsfähiger Prototyp soll innerhalb von drei Jahren einsatzbereit sein, auch dank der Finanzierung durch den norwegischen Forschungsrat in Höhe von umgerechnet rund 1,6 Mio. $. Bislang erfolgen die Flugversuche mit einem Modell im Maßstab 1:10.

Darüber hinaus tut sich die Elfly mit den Firmen Electric Air Propulsion und Equator Aircraft zusammen, um als Nordic Air Racing Team die Entwicklung des schnellsten Elektroflugzeugs der Welt zu fördern. Darüber mehr unter Drohnen- und Elektroflugzeug-Rennen.

Am 1. April 2017 kündigt der Elektroautobauer Tesla offiziell die Produktion eines autonom fliegenden Fahrzeugs an, das bisher provisorisch Model Y getauft wurde. Doch das Datum sollte stutzig machen. Tatsächlich hatte Elon Musk die Idee eines vertikal startenden Überschall-Elektrojets erstmals im Mai 2009 öffentlich erwähnt – und sagte auch während einer sehr kurzen Cameo-Aufnahme im Film Iron Man 2 von 2010, daß er „eine Idee für einen elektrischen Jet“ habe.

In einem Interview Mitte 2012 nannte er dann einige der angedachten Spezifikationen. Ich habe in dieser Übersicht bereits darauf hingewiesen. Im Juli 2014 veröffentlichte Musk spezifische Gestaltungskonzepte und sagte gegenüber der englischen Tageszeitung The Independent: „Vielleicht bauen wir ein fliegendes Auto, einfach nur aus Spaß“. Und auf einer Hyperloop-Konferenz im Februar 2016 erzählt er, daß er noch immer über ein elektrisches Überschallflugzeug nachdenken würde.

Es ist im Moment nicht bekannt, ob Musk bereits an dem Design arbeiten läßt. Im Juni 2017 erklärt er jedenfalls, daß er noch keine festen Pläne habe, da die Energiedichte von Batterien bislang nicht hoch genug für ein effizientes elektrisches Fluggerät sei.

Ein weiteres Startup, über das erstmals im April 2017 berichtet wird, ist die 2013 von Ashish Kumar, Kiruba Haran und Matt Knapp gegründete und in Seattle beheimatete Zunum Aero, die den Flugverkehr ebenfalls mit Elektroflugzeugen und Regionalflughäfen revolutionieren möchte. Das Unternehmen arbeitet hierzu seit drei Jahren im ‚Stealth-Modus‘ an einer Familie von hybridelektrischen Regionalflugzeugen mit bis zu 50 Sitzen.

In der aktuellen Finanzierungsrunde A investieren Boeing HorizonX sowie JetBlue – über ihre Tochtergesellschaft JetBlue Technology Ventures -  insgesamt 6,2 Mio. $ in das Unternehmen. Außerdem erhält Zunum einen Zuschuß in Höhe von 800.000 $ aus dem Clean Energy Fund des US-Bundesstaates Washington.

Um die Übergangszeit bis hin zum voll elektrischen Flugverkehr zu überbrücken, will Zunum schon 2022 ein Hybridflugzeug für 12 Passagiere mit einer Reichweite von 1.100 km auf den Markt bringen. Zunum verspricht, damit die Emissionen um 80 % - und auch die Flugpreise um 40 – 80 % zu senken. Ein weiteres Argument ist, daß auch die Abfertigung schneller gehen würde: Kleine Flugzeuge unterliegen in den USA weniger Vorschriften, so daß die Sicherheitskontrollen kürzer ausfallen können.

Und weil das Flugzeug klein ist, kann es große Flughäfen mit hohen Gebühren meiden und stattdessen nahegelegene kleinere Flughäfen nutzen, von denen es in den USA und außerhalb Tausende gibt. Die Reisezeit von Tür zu Tür von Washington nach Boston würde so nur noch zweieinhalb Stunden dauern, statt wie jetzt fünf.

Um mit der Entwicklung des Flugzeugs fortzufahren, das sich immer noch größtenteils auf Papier befindet, braucht die Firma im Rahmen einer Finanzierungsrunde B, die im Februar 2018 abgeschlossen werden sollte, einen Betrag von etwa 50 Mio. $. Woraus aber nichts wird. Auch Boeing HorizonX und JetBlue weigern sich, neue Mittel zuzuschießen. Im Juli soll stattdessen ein Vertrag mit einem Investorenkonsortium abgeschlossen werden.

Das erste Hybrid-Flugzeug von Zunum soll in einer Höhe von bis zu 7.600 m fliegen und bis zu 550 km/h schnell sein. Die Batteriezellen in den Flügel werden durch eine 1 MW Gasturbine ergänzt, die zwei 500 kW Generatoren antreibt, um die Reichweite auf etwa 1.130 km (andere Quellen: 1.300 km) zu erweitern. Gesteuert durch Fly-by-Wire könnte das 13 m lange Flugzeug mit einer Spannweite von 16 m und einem Leergewicht von 3.719 kg auch ohne Pilot fliegen. Der Preis des Fliegers soll unter 4,5 Mio. $ liegen.

Der neue Antriebsstrang wird anfänglich auf dem Prüfstand des Zunum-Entwicklungszentrums in der Region Chicago installiert, die Testflüge des Prototypen sollen dann 2019 beginnen.

Bis 2030 sollen dann dank besserer Batterietechnik auch größere Flugzeuge für bis zu 50 Passagiere und mit einer Reichweite von 1.600 km gebaut werden. Da Flugzeuge typischerweise bis zu 30 Jahre lang eingesetzt werden, werden sie von Zunum so konstruiert, daß sie später mit neuen Batterietypen kompatibel sind und letztendlich nach und nach auf vollelektrische Antriebe umgestellt werden können, sobald die Technologie ausgereift ist.

Im Oktober 2018 folgt die Meldung, daß sich die Zunum Aero mit der französischen Firma Safran Helicopter Engines zusammenschließt, um das ‚Flugzeug der Zukunft‘ zu entwickeln. Ein Motiv dafür könnte die Privatjet-Chartergesellschaft JetSuite sein, die im Mai bis zu 100 der 12-sitzigen hybridelektrischen Zunum-Flugzeuge bestellte, in der Hoffnung, sie bis etwa 2022 in ihrer Flotte und in der Luft zu haben.

Zunums Flugzeuge werden mit einem besonderen Hybridsystem arbeiten, das sich nahtlos zwischen einem Turbinenmotor und Batterien bewegen kann. Dabei wird Safrans Motorturbine der neuen Generation den elektrischen Generator in der Zunum ZA10 antreiben, dem ersten in der Familie der Hybrid-zu-Elektro-Flugzeuge des Unternehmens. Die integrierte Turbogeneratoreinheit wird zunächst am Boden getestet, bevor sie im Herbst 2019 auf dem fliegenden Prüfstand von Zunum installiert wird.

Ende 2019 geht der Zunum Aero das Geld aus und der Betrieb kommt zum Erliegen. Im November wird fast das gesamte 70-köpfige Personal entlassen, wobei es Beschwerden wegen unbezahlter Löhne gibt, die später aber beglichen werden. Auch die Einrichtungen in Indianapolis werden aufgegeben. Die Gründer bemühen sich weiter um einen Deal, um die Kassen wieder aufzufüllen, was aber zu einem neuen Management führen würde.

Im April 2017 geht auch die Website The Electric VTOL News (https://evtol.news) online, die sich als das umfassendste Kompendium von eVTOL-Nachrichten und -Informationen in der Welt bezeichnet. Hier läßt sich u.a. eine stets aktualisierte Liste aller Firmen einsehen, die sich mit der Entwicklung dieser Art von Fluggeräten befassen.

Im September 2019 nimmt die dahinter stehende Vertical Flight Society – die 1943 als American Helicopter Society Inc. gegründet wurde und als weltweit einzige internationale technische Gesellschaft für die Ingenieure, Wissenschaftler und andere gilt, die an der Weiterentwicklung der vertikalen Flugtechnologie arbeiten – das 200. eVTOL-Konzept in ihr online einsehbares Verzeichnis auf.

Nur einen Monat zuvor hatte die Vertical Flight Society eine gemeinsam mit Nexa Advisors durchgeführte Studie veröffentlicht (‚Urban Air Mobility—Economics and Global Markets‘), in welcher die Investitionen in die städtische Luftmobilität für den Zeitraum 2020 – 2040 abgeschätzt werden. Demnach sollen die Einnahmen der Industrie bis dahin voraussichtlich über 318 Mrd. $ betragen.

 

Weiter mit den Elektro- und Solarfluggeräten...