Ook Boeing bezig met hybride-elektrisch vliegen

Een impressie van de Zunum

In zijn weblog “Vincent wil Zon” in het dagblad Trouw doet Vincent Dekker de oproep om van Lelystad “’s werelds eerste e-luchthaven te maken”. Dat is een pleidooi dat vanuit BVM2 ten aanzien van Eindhoven Airport ook al eens naar voren gebracht is.
Zie www.trouw.nl/maak-van-lelystad-s-werelds-eerste-e-luchthaven .

Dekker baseert zich in hoofdzaak op een recente samenwerking tussen Boeing en de start-up Zunum Aero. CEO Kumar van Zunum mikt op een vliegtuig met 10 tot 50 stoelen, bedoeld voor afstanden tot 1000km begin jaren 2020, en vooral gericht op regionale vliegvelden. Het zou een stuk goedkoper zijn dan fossiel vliegen.
In het blad Geek Wire staat een wat langer artikel onder www.geekwire.com/2017/zunum-aero-stealth-hybrid-electric-planes/ . Ter lezing aanbevolen.
Nu is enige kritische zin nooit weg. Zunum bestaat als start-up nog maar vier jaar. De onderneming heeft al wel het patent, maar er in de VS zijn nog geen standaarden voor elektrisch vliegen en de onderneming is te klein om door te kunnen groeien tot een grote jongen. Maar recentelijk hebben Boeing en JetBlue Airways het idee opgepikt.

Ook Airbus en Siemens zijn bezig, en ook de NASA. Hybride elektrisch vliegen, voorlopig als niche “zit in de lucht”, om het zo maar eens aan te duiden, maar het duurt nog even voor ze echt in de lucht zitten.

Het inwendige van de HY4, een vliegtuig met een brandstofcel op waterstof

Zou in beginsel ideaal zijn voor Eindhoven Airport, op de accu naar boven en dan de accu op kruisvermogen onderweg bijladen. Wordt een soort Chevrolet Volt met vleugels en propellers.

NASA X-57 elektrisch testvliegtuig

De X-57 van de NASA, een elektrisch testvliegtuig

Zie ook Bruikbaar hybride-elektrisch vliegen komt dichterbij

Bruikbaar hybride-elektrisch vliegen komt dichterbij

Extra 330LE vestigt klimrecord
Siemens heeft de bestaande Walter Extra 300L voorzien van een 260kW – elektromotor en accu’s. De zo ontstane Extra 330LE dient als tweezits testvliegtuig.
Het blijkt tevens een prima stuntvliegtuig.  Op 25 november 2016 klom het in 262 seconden naar 3000 m hoogte, een record voor elektrische vliegtuigen. En dat in bijna volledige stilte.
Wie wil genieten van peptalk tot eigen glorie van Siemens, moet maar eens op www.siemens.com/press/en/feature/2015/corporate/2015-03-electromotor.php?content[]=Corp  gaan kijken.

Extra 330LE

Nu moet men alles, wat met elektrisch vliegen te maken heeft, nog relativeren. De extra 330LE houdt het op vol vermogen een dik kwartier vol. In die tijd kun je aardig wat stunts doen, maar het lost geen reëel bestaande transportbehoefte op. Dat komt omdat dit ding alleen op zijn accu’s vliegt.

Vliegende taxi’s
Siemens werkt samen met Airbus aan een vloot van volledig elektrische luchttaxi’s. Daarvan zou eind 2017 het eerste prototype beschikbaar zijn.

Duitsland heeft zo’n 500 grotere of kleinere vliegvelden. Een luchttaxi-onderneming op (hybride)elektrische basis voor vluchten tussen Duitse vliegvelden is voorstelbaar.

Duitse vliegvelden

Daarnaast zijn er plannen, die wat mij betreft in de categorie “wild” vallen, voor zelf-vliegende elektrische luchttaxi’s die voor lokale trajecten bedoeld zijn. Uber wil hier zijn vleugels uitslaan en Airbus heeft intern een bedrijfstak ‘Urban Air Mobility’ opgericht. Dit is de Uberfantasie. Het zijn eigenlijk vliegende elektrische auto’s.

Uber-fantasie over vliegende elektrische taxi’s

Spottend commentaar ligt voor de hand, maar ik schort mijn oordeel op. Bovenstaande fantasie zal sowieso nog wel even op zich laten wachten, dus er is geen haast bij het commentaar. Maar toch alvast of dit in plaats van of als toevoeging aan het autoverkeer zal gaan werken. Bespaart het energie of roept het een nieuwe energievraag op?
De mogelijkheden om op een aanvaardbare manier elektrische energie op te wekken zijn niet oneindig.

Hybride-elektrische vliegtuigen
De praktische kansen voor echte vliegtuigen die echte grote groepen mensen vervoeren over echte afstanden liggen bij hybride-elektrische propellervliegtuigen. De propeller wordt aangedreven door een elektromotor, die wordt gevoed door een accu (die je desgewenst bij de start naar binnen kunt schuiven), de accu wordt onder het vliegen bijgeladen door een benzinemotor of een brandstofcel, en die brandstofcel kan op van alles lopen, bijv. waterstof. Een waterstofvliegtuig op deze basis heeft al gevlogen (zie www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-19469/year-all/#/gallery/24473 ) en zie Eerste vlucht met praktisch bruikbaar waterstofvliegtuig . Als je daar doorschakelt, kon je in Duitse researchprogramma’s terecht die ook voor de automotive werken. Die gedachte is niet absurd.

Nicola One – truck (dec2016)

En voor het eens van een ander wil horen, kijk eens bij https://nikolamotor.com/ . Die beweren (het is allemaal erg nieuw, dus bij gebrek aan praktijkkennis sta ik niet voor de waarheid in) dat ze een hybride-elektrische truck gebouwd hebben die rijdt op waterstof. Die waterstof maken ze zelf met zonnevelden. Hele grote zonnevelden, dat wel (100MW per stuk).

Zonneveld tbv de Nicola truck

De truck heeft zes elektromotoren, die samen 750kW leveren. Hij kan op één volle tank zo’n 1000 mijl rijden.

Je zou zo zeggen, gooi die zes elektromotoren op de propellers, zet vleugels onder het ding, stop er wat aanvullende research in, en  het ding vliegt.
Ter vergelijking ( zie www.bjmgerard.nl/?p=751 ): een ouwe F27 (die Fokker hoogdekker) had een vermogen van 1500kW, en een Cessna Citation rond de 1000 a 1500kW. Je bent al een heel eind op weg met een Nicola-vermogen.
Dit is uiteraard lichtelijk simplistisch, maar in de kern lijkt mij hybride-elektrisch vliegen, eventueel met een brandstofcel die op (bio)methanol of -ethanol of gas loopt, zou moeten kunnen.

Fundamenteel bezwaar vanuit de consument zal zijn, dat dit schema alleen voor propellervliegtuigen werkt en die vliegen niet zo hard als straalverkeersvliegtuigen. Maar misschien moet die consument dat dan toch maar gaan pikken, vooralsnog voor bestemmingen (vanuit Nederland) als Ijsland, Dublin, Oslo en zo.

Siemens en Airbus denken dat ze in 2030 een hybride-elektrisch vliegtuig hebben dat 100 mensen over 1000 km kan vervoeren.

NASA
En, voor wie mij niet gelooft, de NASA zegt het ook. Die hebben voor hetzelfde doel het NASA Electric Aircraft Testbed (NEAT) opgezet (www.nasa.gov/feature/it-s-electric-nasa-glenn-engineers-test-next-revolution-aircraft ). Zoek maar eens op X 57 .

Dit is hun X-57:

NASA X-57 elektrisch testvliegtuig

Benieuwd trouwens of deze duurzame nieuwlichterij van Trump doorgezet mag worden.

Eindhoven Airport (en Schiphol)
Eindhoven en Brainport blaten er lustig op los over hun uitzonderlijke innovatieve vermogens, waar je in de eigen regio op duurzaamheidsgebied maar weinig van terugziet. Misschien moeten ze zich eens gaan revancheren door tegen Eindhoven Airport – directeur Joost Meijs (en zijn Schipholbazen) te zeggen dat het vliegveld alleen nog maar mag groeien met brandstofcel-vliegtuigen.
Zou Eindhoven voor de verandering eens iets positiefs voor de omwonenden doen.

Het elektrische vliegtuig van ir. Gologan (en van anderen)

De Electra One Solar boven de Alpen
De Electra One Solar boven de Alpen

Ik lag dus op vrijdag 22 januari ziek op de bank TV te kijken (wat ik in gezonde toestand meestal niet doe), zie ik eerst De Heer (zie vorig artikel) en dan op ARTE het elektrische vliegtuig van dr. Ir. Calin Gologan. Er werd veel lof over gesproken.

Nu ben ik als secretaris van het Platform de 10 Geboden voor Eindhoven Airport altijd geïnteresseerd in technische ontwikkelingen die het leven van omwonenden van vliegvelden aangenamer maken. Gologan heeft dat als een van zijn doelen expliciet geformuleerd en de man verdient dus al bij voorbaat sympathie. Maar, werkt het ook? Het antwoord blijkt enerzijds-anderzijds.

Dr. Gologan
Gologan heeft een eigen bureau, PC-Aero GmbH, dat adviezen geeft en ontwerpen maakt t.b.v. luchtvaartgeïnteresseerden. Hij is een vakman. Na enig vallen en opstaan (een showvlucht voor sponsors eindigde voor Venetie in zee, maar zonder noodlottige gevolgen) heeft bij eerst de Electra One gebouwd (die op uitsluitend accu’s vloog), en daarna de Electra One Solar (die op accu’s en – in gunstige omstandigheden voor 30% – op zonnecellen vloog. Er staan hogere ambities op stapel, zoals een tweezitter.

Enerzijds heeft Gologan een mooi en (voor zover ik dat beoordelen kan) goed vliegtuig gebouwd. Zijn piloot is er op 25 juni 2015 mee van Unterwössen in Duitsland over de Gross Glockner naar Lienz in Tirol gevlogen, en een week later van Lienz naar Zell am See (en toen was het bepaald geen goed weer).
Anderzijds weegt de eenzitsversie van het vliegtuig (met accu’s) 180kg en mag er maar 100 kg lading mee (de piloot inbegrepen). Dan vliegt het met een kruissnelheid van 140km/uur maximaal 500km (aldus de specificaties van PC_Aero zelf). De op stapel staande tweezitter kan 200kg meenemen en vliegt 80km/uur (maar wel veel verder).
Je kunt er dus wel mee vliegen, maar de vraag is wat je daar precies aan hebt.

De E-Genius van de Universiteit van Stuttgart
Gologan is niet de enige die een elektrisch vliegtuig gebouwd heeft. De Universiteit van Stuttgart heeft bijvoorbeeld de E-Genius gebouwd, welk ontwerp door de universiteit zelf een “motorsegler” genoemd wordt. Ook dat ding heeft boven de Alpen gevlogen. Het is een tweezitter die tot 200kg kan meenemen en 140-200 km/uur kruissnelheid vliegt.

De E-Genius van de Universiteit van Stuttgart
De E-Genius van de Universiteit van Stuttgart

De specificaties van de E-Genius lijken eigenlijk best wel veel op die van de toekomstige tweezits-versie van de Elektra Ons Solar. Dat is geen toeval, want het zijn beide in essentie goede zweefvliegtuigen met een elektromotor, die geheel of grotendeels gevoed wordt uit een accu. Het glijgetal van beide is 34 (ter vergelijking: het glijgetal van groot verkeersvliegtuig wordt meestal op 15 a 20 geschat, van een Cessna ergens rond de 7 en van een albatros is 22 a 23).

De E-Fan van Airbus
In Stuttgart zijn ze begonnen met waar nog een andere mededinger, Airbus, al vanaf het begin af aan naar toe werkt, namelijk een hybride vliegtuig. De elektromotoren worden aangevuld met een fossiele brandstof-motor, die onder het vliegen de accu’s bijlaadt. Je kunt het verge-
lijken met een range extender in een elektrische auto of met een hybride auto. Voordeel is dat je aan minder beperkingen gebonden zit.

De E-fan 1 van Airbus
De E-fan 1 van Airbus

Met de Airbus E-fan zijn ze onlangs over het Kanaal gevlogen. Het nog puur een onderzoeksvliegtuig. De site van Airbus is vooral scheutig met propaganda, maar Wikipedia geeft dat het ding volledig op accu’s vliegt, een kruissnelheid heeft van 160km/h en een glijgetal van 16.
Het vervolg-project E-Fan 4.0 moet dieselelektrische vierzitter worden en in 2019 zijn eerste vlucht maken. In 2030 zou (naar men zegt) er een regionaal vliegtuig zijn voor 70 tot 90 passagiers dat elektrisch opstijgt en dan dieselelektrisch vliegt.

Heb je er als omwonende van Schiphol en Eindhoven Airport wat aan?
Dit verhaal, met respect voor de technische prestaties, is terughoudend geschreven waar het om de praktische bruikbaarheid gaat voor de omgeving van een groot vliegveld, waar veel mensen onder praktische omstandigheden op vakantie of zakenreis gaan in vliegtuigen die als regel 900km/uur vliegen.
Ik zie nog niet dat dit verhaal in 2020, als zowel rond Schiphol als rond vliegveld Eindhoven het regime verandert, een rol gaat spelen.
Of hybride vliegtuigen een rol spelen in 2030, zal sterk van de omstandigheden afhangen, zoals de koolstofprijs, de strengheid van de luchtvaartregulering, of er een goede directe treinverbinding naar een bestemming gaat. Misschien is het iets voor een verbinding als Amsterdam of Eindhoven – Heathrow of Glasgow of Dublin of Oslo of in die geest. Koffiedik kijken.

Ik heb de mening dat puur elektrisch vliegen niet veel nut lijkt te gaan krijgen, maar dieselelektrisch misschien wel, eerder neergelegd in Siemens-vliegtuig vliegt hybride elektrisch

Het kan sowieso geen kwaad aan te sturen op een zo scherp en
duurzaam mogelijke regulering.