Die drei Unternehmen gaben diese bahnbrechende Kooperation gemeinsam auf der Jahrestagung der Royal Aeronautical Society in London bekannt und brachten damit einige der weltweit führenden Experten für Elektro- und Antriebstechnologien zusammen.
Der Hybrid-Technologiedemonstrator E-Fan X soll nach einer umfangreichen Bodentestkampagne, zunächst auf einem BAe 146-Flugprüfstand, im Jahr 2020 seinen Erstflug absolvieren. Dabei wird eine der vier Gasturbinen des Flugzeugs durch einen Zwei-Megawatt-Elektromotor ersetzt. Sobald die Systemreife und Effizienz nachgewiesen sind, soll auch die zweite Gasturbine durch einen Elektromotor ersetzt werden.
„Der E-Fan X ist der nächste wichtige Schritt auf unserem Weg zur Realisierung des elektrischen Fliegens in absehbarer Zeit. Die Erfahrungen aus unserer langjährigen Geschichte mit elektrischen Flugdemonstratoren – angefangen beim Cri-Cri über den e-Genius und den E-Star bis hin zum kürzlich entwickelten E-Fan 1.2 – sowie die Ergebnisse der Zusammenarbeit zwischen E-Aircraft Systems House und Siemens ebnen den Weg für ein sicheres, effizientes und kostengünstiges Hybrid-Verkehrsflugzeug mit einem Mittelgang“, sagte Paul Eremenko. „Wir sehen den hybridelektrischen Antrieb als eine zukunftsweisende Technologie für die Luftfahrt.“
Der Hybrid-Technologiedemonstrator E-Fan X untersucht die Herausforderungen von Hochleistungsantriebssystemen, wie beispielsweise thermische Effekte, elektrisches Schubmanagement, Höhen- und dynamische Einflüsse auf elektrische Systeme sowie Fragen der elektromagnetischen Verträglichkeit. Ziel ist es, die Technologie, Leistung, Sicherheit und Zuverlässigkeit zu beschleunigen und weiterzuentwickeln, um einen schnellen Fortschritt in der hybridelektrischen Technologie zu ermöglichen. Das Programm zielt darauf ab, Anforderungen für die zukünftige Zertifizierung elektrisch angetriebener Flugzeuge festzulegen und gleichzeitig eine neue Generation von Konstrukteuren und Ingenieuren auszubilden, um die Entwicklung hybridelektrischer Verkehrsflugzeuge voranzutreiben.
Im Rahmen des Hybridtechnologie-Demonstrators E-Fan X bringen Airbus, Rolls-Royce und Siemens ihre umfassende Expertise in ihren jeweiligen Bereichen ein:
Airbus übernimmt die vollständige Integration und Steuerungsarchitektur des hybridelektrischen Antriebssystems und der Batterien sowie deren Integration in die Flugsteuerung.
Rolls-Royce ist für das Turbowellentriebwerk, den Zwei-Megawatt-Generator und die Leistungselektronik verantwortlich. Gemeinsam mit Airbus passt Rolls-Royce zudem den Fan an die bestehende Gondel und den Elektromotor von Siemens an.
Siemens liefert die Zwei-Megawatt-Elektromotoren und deren Leistungselektronik-Steuereinheit sowie den Wechselrichter, den DC/DC-Wandler und das Stromverteilungssystem. Dies baut auf der 2016 gestarteten Kooperation zwischen Airbus und Siemens im Rahmen des E-Aircraft Systems House auf. Ziel dieser Kooperation ist die Entwicklung und Weiterentwicklung verschiedener Komponenten des elektrischen Antriebssystems sowie deren Demonstration am Boden in unterschiedlichen Leistungsklassen.
Paul Stein, Chief Technology Officer von Rolls-Royce, erklärte: „Der Hybrid-Technologiedemonstrator E-Fan X ermöglicht es uns, unsere umfassende Expertise im Bereich der Elektrotechnik zu nutzen, um das Fliegen zu revolutionieren und die dritte Generation der Luftfahrt einzuleiten. Dies ist eine aufregende Zeit für uns, denn ein solcher technologischer Durchbruch wird es Rolls-Royce ermöglichen, den leistungsstärksten Flugzeuggenerator der Welt zu entwickeln.
“ Roland Busch, Chief Technology Officer von Siemens, sagte: „Siemens treibt Innovationen in Kerntechnologiefeldern mit voller Kraft voran. Im April 2016 haben wir mit unserer Zusammenarbeit mit Airbus ein neues Kapitel der Elektromobilität aufgeschlagen. Durch die Entwicklung elektrischer Antriebe für Flugzeuge schaffen wir neue Perspektiven für unser Unternehmen, unsere Kunden und die Gesellschaft.“ Mit der Partnerschaft im Rahmen des E-Fan X gehen wir nun den nächsten Schritt und demonstrieren die Technologie in der Luft.
Eine der größten Herausforderungen für die Luftfahrtbranche ist der Übergang zu einem umweltfreundlicheren und weniger von fossilen Brennstoffen abhängigen Verkehrsträger. Die Partner verpflichten sich, die technischen Umweltziele der Europäischen Kommissionsinitiative „Flightpath 2050 Vision for Aviation“ zu erreichen (dies beinhaltet eine Reduzierung der CO₂-Emissionen um 60 %, der NOx-Emissionen um 90 % und der Lärmbelastung um 75 %). Mit den bestehenden Technologien sind diese Ziele jedoch nicht realisierbar. Daher investieren Airbus, Rolls-Royce und Siemens in verschiedene Technologiebereiche und konzentrieren ihre Forschungsanstrengungen darauf, darunter auch die Elektrifizierung. Elektrische und hybridelektrische Antriebe zählen derzeit zu den vielversprechendsten Technologien, um diese Herausforderungen zu meistern.

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