Batterie-elektrische Reichweite von Flugzeugen

Abstract

Elektrisches Fliegen gilt als eine große Hoffnung der Luftfahrt zur Reduktion der Klimawirkung. Dabei liegt ein Fokus auch auf Batterien als Energiespeicher. Zudem werden elektrische Antriebe als eine nahezu unabdingbare Voraussetzung zur Realisierung der Urban Air Mobility gesehen. Zur Urban Air Mobility bestehen bereits zahlreiche Konzepte. Der kommerzielle Luftverkehr deckt jedoch typischerweise Strecken ab ca. 500km ab, wo auch zukünftig der größte Markt für die Luftfahrt erwartet wird. Für die effiziente Erfüllung einer Lufttransportaufgabe sind Reichweite, Energieeinsatz und Geschwindigkeit zentrale Kenngrößen, weshalb relativ klassische Starrflügelkonfigurationen betrachtet werden. Ein wichtiger Aspekt für die Reichweite ist dabei die gravimetrische Energiedichte des Energieträgers. Hier sind heute und in naher Zukunft verfügbare Batterien gegenüber den üblichen Flugtreibstoffen etwa um den Faktor 50 unterlegen. Gewisse Unterschiede bestehen hinsichtlich der Werte auf Zellenebene oder Modulebene, die Größenordnung ist jedoch eindeutig. Daher ist zu erwarten, dass der Einsatz von batterie-elektrischen Flugzeugen zunächst auf den Markt für Klein- und Regionalflugzeuge beschränkt sein dürfte (Reichweiten von bis zu ca. 1200km).