GE Aerospace hat still und heimlich den ersten Flug überhaupt mit einem hybrid-elektrischen Antriebssystem absolviert – und das schon Mitte Mai. Nun flog der US-Triebwerkshersteller das Flugzeug, eine modifizierte Saab 340B, über den Atlantik und zeigt es derzeit auf der Farnborough International Airshow.
Der Motorgenerator macht den Antrieb größer und erfordert zusätzliche Lufteinlässe zur Kühlung.
Die Saab 340B wurde im Rahmen das NASA-Programms EPFD (Electrified Powertrain Flight Demonstration) von GE Aerospace, der Boeing-Tochter Aurora Flight Sciences und BETA Technologies auf der rechten Seite mit einem parallel-hybriden Triebwerk ausgestattet. Es kombiniert die CT7-Propellerturbine, die das Regionalflugzeug normalerweise antreibt, mit einem darunter liegenden, ein Megawatt starken Motorgenerator von GE Aerospace und einem Batteriesystem von BAE Systems. Parallel-hybrid bedeutet, dass beide Antriebstypen gleichzeitig oder auch einzeln betrieben werden können.
Technologie für künftige Standardrumpfjets?
"Das ist ein bedeutender Schritt für die Zukunft der Luftfahrt", sagte Mohamed Ali, CEO Commercial Engines & Services bei GE Aerospace, bei einer Pressekonferenz am 20. Juli auf der Luftfahrtmesse in Farnborough. GE Aerospace und Safran Aircraft Engines wollen mit ihrem Gemeinschaftsunternehmen CFM International hybrid-elektrische Komponenten in das nächste Narrowbody-Triebwerk integrieren. Mit dem Motorgenerator liege man in der Leistungsklasse, von der man glaube, dass sie für das nächste Standardrumpfflugzeug geeignet sei, sagte Ali.
Das rechte Triebwerk der Saab 340B ist dank des Motorgenerators doppelt so stark wie das linke, herkömmliche CT7. Für die Kühlung wurden in die Triebwerksgondel drei zusätzliche Lufteinlässe integriert. Auch für die Kühlung der Batterien hat die Saab 340B einen Lufteinlass am unteren Rumpf. Im Cockpit gibt es einen zusätzlichen Hebel, um den Motorgenerator zu bedienen. Wie viel Zusatzgewicht die neuen Komponenten des Antriebes auf die Waage bringen, wollte GE Aerospace nicht sagen. Auch die Frage nach dem Treibstoffverbrauch blieb unbeantwortet.
Am rechten Flügel (auf dem Foto links) hängt der neue, hybrid-elektrische Antrieb. Auf der linken Seite ist das herkömmliche CT7-Turboproptriebwerk.
In zweieinhalb Wochen über den großen Teich
Das Flugzeug startete seine Reise von den USA nach England am 26. Juni von Plattsburgh, New York und machte mehrere Zwischenstopps, darunter in Goose Bay, Nuuk auf Grönland, Keflavik auf Island, Wick in Schottland und Bournemouth in England. Es erreichte Farnborough am 14. Juli. Auf dem Transatlantikflug wurde eine Reiseflughöhe von 30.000 Fuß (ca. 9.144 m) erreicht. Mit dem hybrid-elektrischen Antrieb könne man nicht nur Treibstoff sparen, sondern erreiche dank der Redundanz auch eine höhere Sicherheit, sagte Kyle Clark, Gründer und CEO von BETA Technologies.
Man habe seit dem Erstflug der modifizierten Saab 340B vor etwas mehr als zwei Monaten bereits alle Testziele erreicht, sagte Christine Andrews, Leiterin der hybrid-elektrischen Aktivitäten bei GE Aerospace. Bei den Tests habe man untersucht, in welchen Flugphasen der Motorgenerator sinnvoll eingesetzt werden könne. Er wurde beispielsweise als Booster genutzt, um schneller auf eine bestimmte Flughöhe zu steigen oder die Reiseflughöhe der Saab 340B um rund 2000 Fuß im Vergleich zur Basisversion zu erhöhen. Beim Abstieg wurden die Batterien wieder aufgeladen. Theoretische könnte er auch Zusatzpower beim Start liefern oder für das Rollen am Boden allein genutzt werden. Darauf habe man in der Testkampagne jedoch verzichtet, sagte Andrews.
Die größten Herausforderungen bei der Entwicklung des hybrid-elektrischen Antriebs waren nach Angaben von GE Aerospace die hohen Spannungen, die die Übertragung von einer elektrischen Leistung von einem Megawatt erfordert. Das kann insbesondere in großen Flughöhen zu Phänomemen wie der Lichtbogenbildung führen, weil die Luftdichte niedriger ist und Luft deshalb nicht mehr als Isolator funktioniert. Deshalb werden neue Isolationsmaterialien nötig. Ein weiteres Thema sind elektromagnetische Interferenzen, die unter anderem den Flugfunk stören können.
