Der APUS i-5 „Mission” – ein hybrides Wasserstoff-Elektro-Flugzeug
© APUS Zero Emission
Mobility

Fliegen mit Strom und Wasserstoff – steht eine Revolution bevor?

Mit dem Flugzeug zur Arbeit pendeln, den Jet für den Besuch bei Verwandten nehmen, elektrisch über die Alpen fliegen – und das alles umweltfreundlich. Diese Pioniere zeigen, wie’s gehen könnte.
Autor: Benjamin Wolf
6 min readveröffentlicht am
Seit 70 Jahren beherrschen Düsenflugzeuge unsere Lüfte. Seitdem wurde Fliegen sicherer, günstiger, komfortabler (durch Low-Cost-Airlines auch wieder unbequemer) – aber kaum schneller oder individueller.
Ein kurzer Blick zurück zeigt, wie viel – und doch auch wenig – sich in sieben Jahrzehnten Luftfahrt getan hat:

70 Jahre Luftfahrt im Zeitraffer

  • Die De Havilland DH.106 Comet startete im Jahr 1952 zu ihrem ersten Linienflug als Strahlflugzeug (das ist offizielle deutsche Bezeichnung für „Jet“). Sie hatte eine Reisegeschwindigkeit von 725 km/h und transportierte 36 Passagiere.
  • Die erste Boeing 747 (auch bekannt als „Jumbo-Jet”) hob 1969 zu ihrem Erstflug ab – mit einer Geschwindigkeit von 895 km/h und 366 Sitzplätzen.
  • Der Airbus A350 hatte 2013 seinen Jungfernflug, die Serie gehört mit zu den modernsten Passagierflugzeugen unserer Zeit. Die durchschnittliche Reisegeschwindigkeit eines A350 beträgt 910 km/h und er transportiert etwa 350-400 Passagiere.
Gleichzeitig stieg die Anzahl an jährlich mit Flugzeugen transportierten Passagieren stark an, von 310 Millionen im Jahr 1970 auf über 4,5 Milliarden im Jahr 2019.
Die zugrundeliegende Technologie, Antriebsform und Infrastruktur für die Luftfahrt blieb in diesem Zeitraum jedoch weitgehend gleich.
Außerdem fliegen alle großen Passagierjets aktuell noch mit Kerosin, einem Erdöl-Destillat, auch wenn es (u.a. vom Schweizer Unternehmen Synhelion) Bestrebungen gibt, dieses in Zukunft mit Sonnenenergie herzustellen.

Die großen Zukunftstrends der Luftfahrt

Ist die Zeit also reif für eine neue Revolution in der Luftfahrt? Beim Innovation Talk der „Living Legends of Aviation Europe“ konnte man jedenfalls diesen Eindruck bekommen. Pioniere, Ingenieure, Vordenker und Flieger-Asse trafen sich am 27. August 2022 im Hotel Scalaria am Wolfgangsee, um die großen Trends der Flugbranchen zu besprechen.
Drei besonders spannende Ideen wollen wir hier vorstellen:
01

APUS Zero Emission – Das erste nachhaltige Pendler-Flugzeug

Der APUS i-2 ist das erste emissionsfreie Flugzeug für tägliche Einsätze

Der APUS i-2 ist das erste emissionsfreie Flugzeug für tägliche Einsätze

© APUS Zero Emission

Das Brandenburger Start-up APUS Zero Emission hat sich zum Ziel gesetzt, das weltweit erste nachhaltig angetriebene Flugzeug für Pendler zu entwickeln. Damit das gelingt, ist das Team aus 45 Flugingenieuren dabei, eine ganze Reihe an revolutionären Konzepten in die Tat umzusetzen.
APUS-Flugzeuge sollen mit Wasserstoff angetrieben werden, welcher in Gasform in den Tragflächen gespeichert und durch eine Brennstoffzelle in Energie umgewandelt wird. Drei Modelle sind aktuell in Entwicklung:
APUS i-2
Hierbei handelt es sich um ein viersitziges Flugzeug der Normalkategorie (CS-23) mit 2.200 kg höchstzulässigem Startgewicht, einer Reichweite von etwa 900 Kilometer und einer maximalen Reisegeschwindigkeit von ca. 300 km/h.
Das APUS i-2 Wasserstoff-Flugzeug

Das APUS i-2 Wasserstoff-Flugzeug

© APUS Zero Emission

Der Einsatz einer Wasserstoff-Brennstoffzelle als primäre Energiequelle macht den APUS i-2 zu 100 % emissionsfrei, d. h. null CO₂, null NOx, null Lärm. Erreicht wird dies durch das strukturell integrierte Wasserstoffspeichersystem von APUS.
Dieses ermöglicht eine bis zu 25 % höhere spezifische Energiedichte im Vergleich zu Standard-Wasserstofftanks und eine zehnmal höhere Energiedichte als bei batterieelektrischen Flugzeugen - und das alles ohne den Einsatz seltener Mineralien, die bei gewöhnlichen Batterien verwendet werden.
APUS i-5 „Carrier”
Die Reichweite dieses Hybrid-Elektro-Flugzeugs soll über 1650 Kilometer betragen, über eine Transportkapazität von über 1.770 kg verfügen und die Transportkosten um 40% reduzieren.
Das APUS i-5 „Carrier” Frachtflugzeug

Das APUS i-5 „Carrier” Frachtflugzeug

© APUS Zero Emission

Die Energie des i-5 „Hydrogen“ liefern vier je 150 KW starke Elektromotoren. Diese werden von einer Wasserstoff-Brennstoffzelle angetrieben, um eine kontinuierliche Leistung zu erzielen, sowie von Hochleistungsbatterien verstärkt. Ein hocheffizienter 9-Blatt-Propeller sorgt dabei für geringe Lärmemissionen.
APUS i-5 „Mission”
Dieses Modell wurde zusammen mit dem Antriebsbauer Rolls Royce für Forschungszwecke und Aufklärungsflüge entwickelt.
Der APUS i-5 „Multi-Mission”

Der APUS i-5 „Multi-Mission”

© APUS Zero Emission

Rolls-Royce nutzt das Flugzeug in einer ersten Ausbauvariante zum Testen seiner elektrischen und hybrid-elektrischen Antriebe. Gleichzeitig ist es auch für den Einsatz als Aufklärungsflugzeug konzipiert.
Dank seiner hohen Nutzlast kann der APUS i-5 „Multi Mission” auch schwere und weitreichende Radarsysteme und Sensoren transportieren. Die große Spannweite ermöglicht es dem Flugzeug, in großen Höhen mit möglichst geringem Energieverbrauch und damit langen Flugzeiten zu fliegen.
2023 als Ziel
Wie aber könnten solche Flugzeuge das Fliegen verändern? Laut Dipl.-Ing. Philipp Scheffel, Gründer und CEO von APUS und selbst leidenschaftlicher Segelfliegerpilot, ist das Potential „riesig”.
Über 85% aller Passagierflüge dauern weniger als zwei Stunden und legen dabei eine Entfernung von weniger als 300 nautischen Meilen (550 Kilometer) zurück. Über 80% der europäischen Bevölkerung leben zudem im Umkreis von 20 Kilometern eines Flughafens (es gibt viel mehr kleine Flugfelder und -plätze als große internationale Flughäfen).
APUS möchte all diesen Menschen eine preiswerte, flexible und nachhaltige Fluggelegenheit bieten. Eine Markteinführung des APUS i-2 ist aktuell für Ende 2023 angepeilt.
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02

Autoflight Europe – Ein Senkrechtstarter als Lufttaxi für alle

So soll das Lufttaxi „Prosperity I” im Einsatz aussehen

So soll das Lufttaxi „Prosperity I” im Einsatz aussehen

© Autoflight Europe

„Unlock the skies” – den Himmel zu öffnen – das hat sich Autoflight Europe zur Mission gemacht. Das erste große Etappenziel ist die Entwicklung und Zertifizierung des Flugtaxis „Prosperity I” in Europa.
Die „Prosperity I” is ein sogenanntes eVTOL (= electrical vertical take-off and landing), also ein elektrisch betriebenes, senkrecht startendes und landendes Flugzeug.
Es soll über eine Reichweite von bis zu 200 Kilometern und eine maximale Reisegeschwindigkeit von 180 km/h verfügen und neben dem Piloten Platz für drei Passagiere bieten. In Singapur hat ein Vorgängermodell bereits über 200 Testflüge absolviert – und das vollautomatisiert.
Der Transport von Passagieren als auch von Fracht auf kurzen bis mittleren Strecken soll durch Lufttaxis wie die „Prosperity I” günstig, nachhaltig und für viele verfügbar werden. Möglich machen sollen das Innovationen in Design, Technologie und Herstellungsweise.

Fliegende Autos voraus?

„Prosperity I“-Modelle zeichnen sich durch Leichtbau, möglichst wenig Mechanik und möglichst vielen Komponenten aus Massenfertigung aus. Letzteres ist in der Luftfahrt insofern revolutionär, als selbst die populärsten Helikopter oder Flugzeuge heutzutage immer noch in kleinen Stückzahlen hergestellt und meist von Hand zusammengesetzt und zusammengeschweißt werden.
Diesen Prozess zu automatisieren und dadurch Skalierungsvorteile wie beispielsweise in der Autoindustrie zu genießen, steht daher im Zentrum der Bestrebungen von Autoflight Europe.
Die „Prosperity I” soll als Flugtaxi günstig und allgemein verfügbar sein

Die „Prosperity I” soll als Flugtaxi günstig und allgemein verfügbar sein

© Autoflight Europe

Europa-CEO Mark Henning betont außerdem das eigens entwickelte „Lift & Cruise”-Design. Die „Prosperity I” hebt wie ein Helikopter ab („lift”) und gleitet dann ähnlich einem Flugzeug mit geringem Energieaufwand weiter („cruise”).
Laut der Vertical Flight Society arbeiten aktuell über 300 Firmen weltweit an über 700 Designs für Fluggeräte die vertikal abheben und landen können. Automation Europe ist überzeugt, ganz vorne dabei zu sein.
Das 2016 in China gegründete High Tech-Unternehmen hat heute Niederlassungen in Shanghai, München und Los Angeles. Für die „Prosperity I” sind erste Flugtests für 2023 geplant. Die Zulassung wird für 2025 angestrebt, die Einführung in den Markt für 2026.
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03

Diamond Aircraft – Das Elektro-Flugzeug aus Wiener Neustadt

Das eDA40-Flugzeug von Diamond Aircraft

Das eDA40-Flugzeug von Diamond Aircraft

© Diamond Aircraft

Start-ups und Tüftler sind das eine. Aber wenn etablierte Player sich in die Manege begeben, ist die Chance groß, dass der Wandel tatsächlich kurz bevorsteht.
Ein solcher Player ist Diamond Aircraft. Das österreichische Unternehmen mit über 1.200 Mitarbeitern ist einer der weltweit größten Hersteller von Motorseglern und Kleinflugzeugen. Und es arbeitet aktuell daran, ein vollelektrisches Trainingsflugzeug zu entwickeln – den eDA40.
Erste Flüge sind für das Jahr 2023 geplant, der Markteintritt für 2024. Das Kleinflugzeug soll Platz für zwei Passagiere bieten und eine Flugzeit von bis zu 90 Minuten haben. In nur 20 Minuten soll es dabei wieder voll aufgeladen werden.
Ein großes Plus sind darüber hinaus die Betriebskosten – diese sollen um 40% unter denen traditioneller Kolbenmotorflugzeuge liegen.
Mit der eDA40 richtet sich das Unternehmen nach eigenen Angaben „an Flugschulkunden, die auf der Suche nach einem exzellentem Elektroflugzeug für Platzrundentraining basierend auf dem branchenführenden Trainingsflugzeug DA40 sind.”