NASA-Mittel zur Entwicklung vollelektrischer Flugzeuge

• Die NASA wird über einen Zeitraum von 3 Jahren 6 Millionen US-Dollar finanzieren, um das Projekt der University Leadership Initiative zu unterstützen.
• Das Projekt zielt darauf ab, ein vollelektrisches Flugzeug zu entwickeln, das kein Kohlendioxid und keine anderen schädlichen Emissionen freisetzt.

Um den Klimawandel in diesem Jahrhundert zu reduzieren, ist es wichtig, alles zu elektrifizieren, auch den Flugverkehr. Wir werden Elektroflugzeuge brauchen. Auch wenn die Idee weit hergeholt klingen mag, arbeiten viele Forschungszentren und private Organisationen daran, bis 2030 Elektroflüge durchzuführen.

Bisher entwickelte Elektroflugzeuge haben Elektromotoren zum Antrieb von Schub erzeugenden Propellern verwendet. Sie haben viel geringere Stromkosten als Flugbenzin. Auch die Abgasemissionen und der Geräuschpegel sind im Vergleich zu Verbrennungsmotoren gering.

In den letzten zehn Jahren ist auch die NASA in diese Technologie eingestiegen. Diesen Monat (Mai 2019) hat die NASA angekündigt, über einen Zeitraum von 3 Jahren 6 Millionen US-Dollar bereitzustellen, um das Projekt der University Leadership Initiative zu unterstützen.

Das Projekt – genannt Center for Cryogenic High-Efficiency Electrical Technologies for Aircraft (oder CHEETA) – zielt darauf ab, ein vollelektrisches Flugzeug zu entwickeln, das Energie in Form von kryogenem flüssigem Wasserstoff speichert. Das Antriebssystem des Flugzeugs würde kein Kohlendioxid und keine anderen schädlichen Emissionen freisetzen.

Mithilfe eines Brennstoffzellenstapels wird die Wasserstoffenergie in elektrische Energie umgewandelt, die die auftriebserzeugenden Rotoren antreibt. Da dieses Wasserstoffsystem niedrige Temperaturen erfordert, bietet es Möglichkeiten, verlustfreie oder supraleitende Energieübertragungs- und Hochleistungsmotorsysteme zu nutzen.

Quelle:NASA

Jüngste Fortschritte bei nicht kryogenen Geräten haben diesen Traum der Realität einen Schritt näher gebracht. Der Bau realisierbarer kryogener Systeme für große Flugzeuge bleibt jedoch eine herausfordernde Aufgabe. Das Projekt wird sich in den nächsten Jahren allen technischen Herausforderungen stellen.

Es gibt insgesamt 3 Teams und jedes ist mit unterschiedlichen Forschungsthemen beauftragt.

Universität Wisconsin

Obwohl Unternehmen versuchen, jeden Aspekt des Herstellungsprozesses zu automatisieren, können einige Schritte aufgrund der großen Variabilität dieser Schritte nicht effektiv von Robotern allein durchgeführt werden. Diese Prozesse erfordern eine sorgfältige Berührung des Menschen und sofortiges Handeln gemäß den unterschiedlichen Bedingungen.

Künstlerisches Konzept von CHEETA | Kredit: University of Illinois

Forscher dieser Universität werden versuchen herauszufinden, wie Roboter die Flexibilität und Effizienz von Flugzeugherstellungsprozessen erhöhen und gleichzeitig die Sicherheit der Arbeiter verbessern können.

Carnegie Mellon University 

Sie werden an einer neuen Technik für die additive Fertigung wie 3D-Druck arbeiten, um die Geschwindigkeit der Massenproduktion zu erhöhen und die Kosten zu senken, ohne Kompromisse bei Sicherheit, Qualität und Zuverlässigkeit einzugehen.

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Universität von Illinois

Sie erforschen die effiziente Nutzung von flüssigem Wasserstoff in Brennstoffzellen zur Stromerzeugung. Außerdem werden sie untersuchen, wie dieser flüssige Wasserstoff genutzt werden kann, um neuartige supraleitende elektrische Systeme zu ermöglichen.

Sie arbeiten an einem Konzept, das supraleitende Ausrüstung in ein modernes zweimotoriges Single-Aisle-Flugzeug integriert.