„Es geht darum, das Unmögliche möglich zu machen“

Dr. Frank Anton, Head eAircraft
Was wir tun

Elektrisches Fliegen: Ein Traum wird Wirklichkeit

Für Dr. Frank Anton gibt es in der Geschichte der Luftfahrt drei entscheidende Momente. Zu Beginn des 20. Jahrhunderts, 1903, landete das erste motorbetriebene Flugzeug nach 12 Sekunden wieder auf der Erde. Das war die erste Revolution der Luftfahrt: das Flugzeug war geboren und setzte eine Reihe von Innovationen in Gang.

Vorwärts zur Mitte des 20ten Jahrhunderts, als eine bahnbrechende Erfindung eine neue Klasse von Cocktail schlürfenden Touristen über den Atlantik trug. Die Turbine läutete das goldene Zeitalter der Luftfahrt ein. Dieses Luft-saugende Düsentriebwerk bewegt den kommerziellen Luftverkehr seit den 50er und 60er Jahren bis heute an und kann deshalb als zweite Revolution angesehen werden.

 

Jetzt, 2017, fast 60 Jahre nach der Übernahme des Düsenantriebs, arbeitet Dr. Frank Anton und sein Team an der dritten Revolution des Luftverkehrs. Dieses Mal wird es elektrisch und der Einsatz um einiges höher.

„Es ist mein Ziel, einen elektrischen Antrieb an die nächste Generation zu übergeben, der die Luftfahrt auf unserem Planeten weiter möglich macht. Denn wenn nicht, wird es kein Fliegen mehr geben.“ verspricht Dr. Anton in seinem Büro im Siemens Campus in Erlangen, Deutschland.

Doch vor welcher Herausforderung steht denn die Luftfahrt genau? „Regionale Flugverbindungen werden vom Himmel verschwinden, wenn wir es nicht schaffen, den Kohlendioxid-Ausstoß zu reduzieren. Und ohne Elektro-Antriebe wird es uns sicherlich nicht gelingen, die CO²-Belastung zu verringern“. Düstere Aussichten für jemanden, der sich schon sein Leben lang fürs Fliegen begeistert. Dr. Anton ist allerdings zuversichtlich, denn er und sein Team haben einen Hybrid-Antrieb entwickelt, gebaut und auch bereits zum Fliegen gebracht.

Es ist mein Ziel, einen elektrischen Antrieb an die nächste Generation zu übergeben, der die Luftfahrt auf unserem Planeten weiter möglich macht.
Dr. Frank Anton, Head eAircraft

Die Herausforderung rund um die Antriebskraft

Als Dr. Anton und sein Kollege das Projekt mit Airbus begonnen haben, hat die ganze Welt noch geglaubt, dass elektrisches Fliegen keine Erfolgsaussichten hat. „Alle Spezialisten haben gesagt, dass es unmöglich ist. Wir beide waren allerdings anderer Meinung.“ Aber als das neu gegründete Team aus Flug-Experten und Elektro-Ingenieuren an die Arbeit gegangen ist, haben sie nach und nach daran geglaubt, dass es doch möglich sein könnte. 

 

Die erste Herausforderung für das Team war das Leistungsgewicht des neuen Antriebs. Die Leistung eines normalen Elektromotors liegt bei unter 1 Kilowatt pro Kilogramm. Um ein kleines Flugzeug abheben und fliegen zu lassen, hat braucht das Team mindestens 6 Kilowatt pro Kilogramm. Die Spezialisten waren skeptisch. 

 

Dr. Antons Team konnte jedoch schnell das Gegenteil beweisen. Allein beim ersten Versuch haben sie das angestrebte Ergebnis nur knapp verfehlt. Eine Leistung, auf die man aufbauen und den Beweis antreten konnte, dass rentable Elektro-Antriebe im Luftverkehr ein Ding der Möglichkeit sind.

Die Zukunft des Fliegens

Ihre Geheimwaffe: ein Programm für das Product Lifecycle Management, oder kurz PLM. Eine Software von Siemens, die es ermöglicht, einen Motor bis ins kleinste Detail zu entwerfen, zu bauen und zu testen – ohne dass auch nur ein einziges Teil davon auch nur hergestellt werden muss.

 

Mit der PLM-Software ist der Durchbruch gelungen: das Team konnte bereits in der Design-Phase sämtliche unnötige Teile eliminieren. Als Vorlage hat der Evolutionsprozess des menschlichen Körpers gedient. „Wir haben alle Bauteile entfernt, die die Funktionalität nicht beeinträchtigt haben. Stattdessen haben wir uns darauf konzentriert, den starken Kräften, dort zu begegnen, wo sie wirken – und zwar mit minimalem Materialeinsatz. Eigentlich haben wir es so gemacht, wie der menschliche Körper. Er lässt Knochen nur dort wachsen, wo Belastungen auch tatsächlich auftreten. Das ermöglicht eine leichtere aber stabile Bauweise.

Der Schlüssel zum Erfolg war eine neue Art der Zusammenarbeit. Dr. Anton glaubt, dass man ein Arbeitsumfeld schaffen muss, das Menschen mit verschiedensten Fähigkeiten und Erfahrungen zusammenbringt. Außerdem sollte man Innovationen zusammen mit Kunden entwickeln. „Neue Technologien haben keinen Wert, solange sie keinen Mehrwert für den Kunden liefern. Aber wie schafft man diesen Mehrwert? Das geht nur gemeinsam mit dem Kunden. Denn nur dann versteht man die Anwendungsgebiete und kann darüber nachdenken, welchen Beitrag neue Technologien leisten können – und wo er auch Sinn macht.“

 

Die richtigen Kunden und Partner hat Dr. Anton mit EXTRA, Diamond Aircraft und Airbus gefunden. Er hat das Team zusammengestellt, das die Modelle entworfen hat. Und zusammen haben sie dann den Elektro-Antrieb entwickelt, der gleichzeitig leicht und kraftvoll ist. Es war Zeit, abzuheben.

Wir brechen keine physikalischen Gesetze. Wir verbinden nur existierende Lösungen auf eine neue Weise.
Dr. Frank Anton, Head eAircraft

Ein historischer Meilenstein

Und es flog. 2015 hob ein Kunstflugzeug von einem Flughafen in der Mitte Deutschlands ab – fast lautlos. Zum ersten Mal in der Geschichte der Luftfahrt wurde ein Flugzeug dieser Klasse nur von einem elektrischen Motor angetrieben.
 

Seit diesem Rekordflug hat das Team einen weiteren Meilenstein hinter sich gelassen: Mit dem gleichen System ließen sie ein größeres, zwei-sitziges Flugzeug abheben.

Dr. Anton, der selbst ein erfahrener Pilot ist, hat das Flugzeug als einer der ersten geflogen. „Es ist fantastisch. Es ist, als würde man ein elektrisches Auto fahren, alles ist geschmeidiger.“ Und leiser. „Du nimmst die Kopfhörer ab und stellst fest, dass du sie nicht brauchst. Du kannst mit deinem Co-Piloten ohne Interkom reden – daran muss man sich erstmal gewöhnen.“

Eine saubere, leisere Form des Reisens. Dr. Anton geht davon aus, dass ab 2035 Flugzeuge mit 100 Passagieren auf regionalen Fluglinien genau so unterwegs sind und uns helfen werden, den CO2-Ausstoß zu reduzieren. Damit hat das dritte Zeitalter der Luftfahrt begonnen - das Zeitalter des elektrischen Fliegens. Für Dr. Anton, sein Team bei Siemens und seine Partner und Kunden ist die Arbeit hier noch lange nicht abgeschlossen.