„Es gibt vielfältige Einsatzmöglichkeiten“: Dieses Elektroflugzeug macht sich seinen Auftrieb selbst

Ist das jetzt ein reiner Elektroflieger? Ja und Nein.

Das Flugzeug fliegt zwar nur mit Elektromotoren. Der Strom stammt allerdings nicht nur aus Batterien, sondern auch von einem Generator. Der soll aber nachhaltig produzierten Treibstoff verbrennen.

Fast eine Milliarde Dollar Investorengelder

Diese Kombination der Energieversorgung ist selbst für Hybridflugzeuge ungewöhnlich. Ausgedacht haben sich das Konzept vor ein paar Jahren ein paar damals noch sehr junge Leute am Massachusetts Institute of Technology. Aus dem Studiprojekt wurde eine Firma. Das Unternehmen, auf das die Bezeichnung „Start-up“ hier einmal auch wörtlich passt, heißt Electra Aero. Es hat nach eigenen Angaben inzwischen Investorengelder in Höhe von mehr als 850 Millionen US-Dollar eingesammelt. Die wollen die Gründer jetzt in eine Produktionsstätte in Springfield, Ohio, stecken. Fast 2000 Arbeitsplätze sollen entstehen.

Das dort gebaute Flugzeug wird EL-9 heißen und würde – daher die Ziffer im Namen – neun Passagieren Platz bieten. Als gutes Omen sehen die Gründer die Tatsache, dass Springfield nur wenige Meilen von Dayton entfernt liegt, der Stadt, in der einst die Gebrüder Wright ihre Werkstatt hatten. Dort entwarfen und bauten sie das erste erfolgreich abhebende und landende Motorflugzeug. Heute ist Dayton ein Zentrum von Luftfahrtindustrie-Start-ups. Auch die Elektro-Senkrechtstarter-Firma „Joby Aviation“ hat dort ihren Sitz.

Anders als die Joby-Flugzeuge würde die EL-9 nicht senkrecht starten. Aber fast. Sie soll jedenfalls nur extrem kurze Start- und Landebahnen benötigen. Möglich machen würden das die acht Elektromotoren. Sie erzeugen einen zusätzlichen schnellen Luftstrom über den Tragflächen und verstellbaren Auftriebshilfen an der Flügelhinterkante. Der lässt das Flugzeug sehr schnell abheben. Beziehungsweise eigentlich langsam. Denn die Startgeschwindigkeit relativ zum Boden ist sehr niedrig. Möglich wird das, weil das Flugzeug sich durch den achtfachen Propellerluftstrom eine eigene Auftriebskraft erzeugt: Die kleinen Rotoren blasen über fast die gesamte Tragflächenfläche Luft mit hoher Geschwindigkeit nach hinten.

Dieser selbstgemachte Highspeed-Wind über den gewölbten Flügeln ist deutlich schneller und damit kraftvoller als der reine „Fahrtwind“, der Flugzeuge normalerweise vom Boden sogartig hochzieht. Dieses Phänomen, das das Flugzeug schon nach wenigen Metern des Anrollens abheben lässt, wird als „Blown Lift“ bezeichnet, was so viel bedeutet wie „geblasener Auftrieb“.

Ein Fußballplatz würde nach Angaben der Firma für Starts und Landungen mehr als ausreichen. Electra will damit eine Marktlücke erschließen: Fluggäste in Gegenden und Gemeinden ohne echten Flughafen in der Nähe. Die acht elektrisch betriebenen Propeller seien, lässt die Firma mitteilen, auch deutlich leiser als andere Flugzeuge oder Hubschrauber vergleichbarer Größe.

Der reichweitenstarke Luftfahrtechnik-Podcast „Let’s go aviate“ hat Electra’s Maschine als „das einzige elektrische Flugzeug, das derzeit Sinn ergibt“ bezeichnet. Das Konzept heißt „eSTOL“, was für „electric Short Take-Off and Landing“ (kurze Start- und Landestrecken mit Elektroantrieb) steht, im Gegensatz etwa zu Jobys elektrischen Senkrechtstartern namens „eVTOL“, also „electric Vertical Take-Off and Landing“.

„Blown Lift“

Man sollte sich allerdings nicht von Electras PR-Videos täuschen lassen, die ein farblich erstaunlich an die Lufthansa erinnerndes, mit gut aussehenden und gut gelaunten Passagieren voll besetztes Flugzeug inklusive Start und Landung zeigen. Denn geflogen sind bisher nur zweisitzig-achtmotorige Versuchsmaschinen namens EL‑2. Die scheinen in den veröffentlichten realen Videos immerhin wirklich nur ein paar Meter zu benötigen, um abzuheben. Erste Testflüge mit einem Prototyp in den Maßen des geplanten Serienproduktes soll es erst 2027 geben.

Die Pläne sind also ambitioniert. Und das Konzept ist voller Kompromisse, angefangen bei der Abkehr vom auch bezüglich des Treibstoffs reinen Elektroantrieb bis zum zusätzlichen Gewicht und Luftwiderstand, den die acht Motoren bedeuten.

Beginnen will Electra mit 400 Auslieferungen pro Jahr, was sich aber in wenigen Jahren auf das Doppelte steigern soll. Angestrebte Kundschaft sind neben Kurzstrecken- und Zubringer-Airlines auch das Militär und die Frachtbranche.

Die Firma gibt als Reichweite knapp 2000 Kilometer an, und als Höchstgeschwindigkeit etwa 320 Kilometer pro Stunde.

Die Nutzung des starken Auftriebs durch verteilte Triebwerke mache „bei einem Starrflügler operationell wie auch energetisch Sinn“, sagt Andreas Stromayer, Professor für Flugzeugbau an der Universität Stuttgart. Der „Blown-Lift“-Ansatz ermögliche es, im Gegensatz etwa zu Senkrechtstartern, deutlich bessere Reichweiten zu erzielen.

„Beim horizontalen Start wird der Auftrieb am Flügel wesentlich energieeffizienter generiert als die Überwindung der Schwerkraft bei einem Senkrechtstart“, so Stromayer. Die Landung wiederum sei ein fast reines „Einsegeln, praktisch ohne Energieeinsatz“, während ein Senkrechtstarter „mit hohem Energieeinsatz abgebremst werden“ müsse. Die hier eingesetzten Energiemengen fehlten dann für die Reichweite.

Mitentscheidend ist das Konzept der auf viele kleine Motoren verteilten Antriebe, die dann durch „Blown Lift“ sehr kurze Start- und nicht viel längere Landestrecken ermöglichen. Es ergibt aber nur mit der Elektrifizierung Sinn. Denn Verbrennungsmotoren verlören, anders als Elektroaggregate, „stark an Effizienz, wenn sie verkleinert werden“, so Stromayer.

Tatsächlich verzichtet auch etwa Boeing bei seinen neueren Großflugzeugen wie der „787 Dreamliner“ und der „777“ auf vier Triebwerke, wie sie bei Jumbos oder auch dem Airbus A380 üblich waren. Die neuen Modelle sind nur mit zwei jeweils riesigen Düsenaggregaten ausgestattet, eben weil diese treibstoffeffizienter sind.