Tools


Siemens Worldwide

Pictures of the Future

Contact

Kontakt

Herr Sebastian Webel
Herr Sebastian Webel

Chefredakteur

Tel: +49 89 636-32221

Fax: +49 89 636-35292

Werner-von-Siemens-Straße 1
80333 München

Pictures of the Future
Das Magazin für Forschung und Innovation
 

Die Zukunft der Mobilität

CityAirbus – Siemens präsentiert Antriebssystem für Lufttaxi

Powered by Siemens: Der elektrische CityAirbus soll städtische Mobilitätskonzepte ergänzen.

Airbus und Siemens arbeiten seit 2016 gemeinsam an der Entwicklung hybrid-elektrischer Antriebe für die Luftfahrt. Eines der zukunftsweisenden Flugobjekte, das die Partner gemeinsam konzipieren, ist der viersitzige „CityAirbus“. Auf dem Weg zum Erstflug, der für Ende dieses Jahres geplant ist, wurde nun ein wichtiger Meilenstein erreicht: Der Start des Bodentests.

Wir haben Martin Nüsseler, Projektleiter von Airbus, Marius Bebesel, Leiter des CityAirbus Programms bei Airbus Helicopters  und Dr. Frank Anton, Leiter von eAircraft bei Siemens, am Prüfstand in Ottobrunn getroffen und zu diesem spannenden Projekt befragt.

Herr Nüsseler, Herr Dr. Anton, was genau haben wir hier vor uns?

Nüsseler: Wir stehen hier vor dem sogenannten „Iron Bird“, also dem Antriebssystem des CityAirbus. Der CityAirbus ist ein auf einem Multicopter basierendes elektrisches Luftfahrzeug für die städtische Mobilität. Wir nutzen diesen „Iron Bird“, um einen sogenannten End-to-End-Test des gesamten Antriebssystems durchzuführen. Dieser beinhaltet auch die Funktion und das Zusammenspiel der Batterien, des Stromverteilungssystems und der elektrischen Antriebseinheiten für den Betrieb in einem geschlossenen Regelkreis über die autonome Flugsteuerung. Mit diesem Prüfstand, der das komplette System abbildet, betreiben und überprüfen wir die gesamte Systemdynamik, einschließlich der elektrischen, thermischen und mechanischen Aspekte. Die Antriebssysteme von Siemens sind Teil dieses Aufbaus. Sie sind an die strombetriebenen Lastmaschinen gekoppelt, die die echten Propellerlasten emulieren. Das ist ein wichtiger Meilenstein auf dem Weg zum Erstflug, der Ende des Jahres stattfinden soll!

Anton: Die acht Motoren, die Sie hier sehen, sind speziell für diesen Anwendungsfall entwickelte, jeweils 200-Kilowatt (kW) starke Elektroantriebe. Sie haben eine rekordverdächtige Drehmomentdichte von 30 Newtonmeter pro Kilogramm (Nm/kg), das heißt, wir generieren mit einem Gewicht von unter 50 kg ein Nenndrehmoment von etwa 1500 Nm. Neben den Motoren stellen wir aber auch die Inverter und das Energiemanagementsystem. Dieses Antriebssystem konnten wir übrigens in extrem kurzer Zeit bereitstellen: Zwischen erstem Konzept und fertigem Prototyp vergingen nur wenig mehr als neun Monate – das ist sicherlich unserem hochengagierten Team zu verdanken, aber auch den digitalen Tools, vor allem SimcenterTM von Siemens PLM, mit denen wir in der Entwicklung bei eAircraft grundsätzlich arbeiten.

Können Sie uns etwas mehr zum CityAirbus und seinen Einsatzgebieten erzählen? Und welche Bedeutung hat das Projekt für die Zukunft des elektrischen Fliegens?

Nüsseler: Der batteriebetriebene CityAirbus ist ein Mobilitätskonzept für den Luftverkehr in der Stadt. Damit können bis zu vier Passagiere sicher, schnell, bei niedrigen Betriebskosten und lokal emissionsfrei mit Geschwindigkeiten von bis zu 120 Kilometer pro Stunde über verstopfte Megastädte transportiert werden. Typische Ziele sind Flughäfen, Bahnhöfe oder Hochhausdächer. Er wird zunächst mit einem Piloten an Bord fliegen, doch es ist auch ein autonom fliegendes Luftfahrzeug in Planung.

Anton: Die innovative Konfiguration mit vier ummantelten Propellerantrieben trägt erheblich zur Sicherheit bei und sorgt für eine geringe Geräuschentwicklung. Die Idee, Verkehr in die „dritte Dimension“, in die Luft, zu bringen, kann auf jeden Fall davon profitieren, dass E-Motoren um einiges leiser und lokal emissionsfrei sind als herkömmliche Motoren. Aber nicht nur diese Vorteile der Elektromobilität werden bei diesem Anwendungsfall voll ausgenutzt. Der CityAirbus wird ja senkrecht starten und landen und in alle Richtungen manövrieren müssen, und er hat keine Flügel, mit denen er gleiten könnte – das heißt, der Auftrieb muss durch das Antriebssystem alleine bereitgestellt werden. Dafür sind E-Motoren mit hohem Drehmoment die ideale Lösung.

Wann wird man damit fliegen können? Und was sind die nächsten Schritte auf dem Weg zum Erstflug?

Bebesel: Wir planen, das Antriebssystem Mitte des Jahres physikalisch in den Demonstrator zu integrieren. Die ersten Strukturen des CityAirbus wurden bereits gefertigt und befinden sich in der Montage. Für ein Serienmodell werden wir die Konfiguration weiter optimieren, um sie auf die Anforderungen des Stadtverkehrs abzustimmen und die Rentabilität eines Geschäftsszenarios zu erhöhen. Ein kommerzielles Produkt könnte bis 2025 technisch machbar sein, doch das hängt von den Fortschritten bei der öffentlichen Akzeptanz, der Infrastruktur und den für einen solchen städtischen Luftverkehr festgelegten Regelungen ab.

Anton: Mit unserer Arbeit an diesem Projekt beweisen wir die technische Machbarkeit des Vorhabens, städtische Mobilität durch elektrischen Luftverkehr zu ergänzen. Wir hoffen, dass die Tests mit unserem fliegenden Demonstrator bei der Zulassung unterstützend wirken können und wir damit auch in der Öffentlichkeit Begeisterung für dieses Konzept wecken.

Julia Hetz
Picture credits: von oben: 1. Bild Airbus; Bildgalerie: Bild 5: Airbus; Video: Airbus Helicopters - Productions Autrements Dit - February 2018