Eine kleine Gasturbine von Rolls-Royce, die speziell als Antrieb von hybrid-elektrischen Fluggeräten entwickelt wurde, hat erfolgreich ihren Erstlauf absolviert. In dem kompakten Triebwerk, das Teil eines Turbogenerator-Systems sei, seien Technologien für eine emissionsarme Verbrennung verbaut. „Es konnte bereits bei diesem ersten Test eine herausragende Effizienz und Leistungsdichte nachweisen“, so Rolls-Royce.
Das Turbogenerator-System werde gezielt für den Advanced Air Mobility Markt (AAM) entwickelt. Zu diesem gehören laut Presseinformationen elektrische, senkrecht startende und landende Flugzeuge (eVTOL), elektrische Flugzeuge mit Kurzstart- und -landefähigkeit (eSTOL) für die urbane Luftmobilität sowie Zubringer-Flugzeuge mit bis zu 19 Sitzen. Aber auch in den Bereichen der Hubschrauber-Antriebe, Hilfsgasturbinen (APU) und im Verteidigungssektor seien Anwendungsmöglichkeiten für die Gasturbine.
„Unsere brandneue kleine Gasturbine hat erfolgreich ihre einzelnen Teststufen von der Zündung bis zu den höheren Leistungsstufen des Systems absolviert. Diesem bedeutenden Meilenstein geht eine rasante Entwicklungszeit voraus, die von der Konzeptions- bis zur Testphase weniger als zwei Jahre dauerte. Das Turbogenerator-System wird es unseren Kunden ermöglichen, zusätzliche elektrische Flugverbindungen zu erschließen und damit mehr Passagiere mit emissionsarmen und potenziell klimaneutralen Flugzeugen zu befördern.“, so Matheu Parr, Customer Director von Rolls-Royce Electrical
Das Turbogenerator-System werde das Antriebsportfolio von Rolls‑Royce Electrical ergänzen. Es diene als Stromquelle an Bord elektrisch angetriebener Flugzeuge und stelle eine skalierbare Leistung zwischen 500 kW und 1.200 kW bereit. Betrieben werde sie mit nachhaltigen Treibstoffen und sobald verfügbar, mit Wasserstoff. Dadurch werde elektrisches Fliegen über größere Reichweiten möglich, als es derzeit mit batteriebetriebenen Flugzeugen erreicht werden kann.
Testung
Die Testeinrichtungen und -geräte mit insgesamt 14 Teilsystemen wurden laut Pressemitteilung von einem internationalen Team in knapp einem Jahr entworfen, beschafft und gebaut bzw. angepasst. Der Testaufbau umfasse neben Ventilen und Schläuchen maßgeschneiderte Teilsysteme wie Kraftstoffeinspritz-, Öl- und Belüftungssysteme, Triebwerksaufhängung und Wasserwirbelbremse, die alle auf die spezifischen Prüfanforderungen für diese neue Technologie zugeschnitten wurden.
Die ersten Tests hätten dem Team geholfen, Erkenntnisse und Daten unter realen Bedingungen zu sammeln, um so technische Eigenschaften des Systemdesigns überprüfen zu können. Mit den Anpassungen für den nächsten Testlauf nähere sich das Team seinem Ziel, ein neues Triebwerk für dieses neue Marktsegment bereitzustellen.
Der Turbogenerator könne in seriellen oder parallelen Hybridanwendungen eingesetzt werden. Er eigne sich sowohl für das Aufladen von Batterien als auch für die direkte Energieversorgung von elektrischen Antriebseinheiten und ermögliche es somit, im Flug zwischen verschiedenen Energiequellen zu wechseln. Die Forschung und Entwicklung dieser Technologie werde zum Teil vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz gefördert.
Wir berichteten bereits über eine Zusammenarbeit mehrerer Fraunhofer Institute, der BTU Cottbus-Senftenberg und Rolls Royce an der Zukunft des hybridelektrischen Fliegens.