Für die Schlankheitskur von Motor-Komponenten haben die Leichtbau-Experten einen eigenen Optimierungsalgorithmus entwickelt und in das CAD-Programm NX Nastran von Siemens integriert. (Bild: Siemens)
Siemens-Forscher haben einen neuartigen Elektromotor entwickelt, der bei einem Gewicht von nur 50 Kilogramm rund 260 Kilowatt elektrische Dauerleistung liefert – fünfmal so viel wie vergleichbare Antriebe. Der Motor ist speziell für den Einsatz in Luftfahrzeugen konzipiert. Dank seines Rekord-Leistungsgewichtes können nun erstmals auch größere Flugzeuge mit Startgewichten von bis zu zwei Tonnen elektrisch angetrieben werden.
Fünf Mal leistungsfähiger als bisherige Motoren
Um den Weltrekord-Elektromotor zu realisieren, haben die Siemens-Experten alle Komponenten bisheriger Motoren auf den Prüfstand gestellt und bis ans technische Limit optimiert. Mit Hilfe neuer Simulationstechniken und ausgeklügeltem Leichtbau erreicht der Antrieb ein einzigartiges Leistungsgewicht von fünf Kilowatt (kW) pro Kilogramm (kg) – vergleichbar starke Elektromotoren in der Industrie liegen unter einem kW pro kg, Antriebe für Elektroautos liefern rund zwei kW pro kg.
Derzeit wird der Rekord-Motor auf dem Prüfstand auf Herz und Nieren getestet. Der Motor ist speziell für den Einsatz in Luftfahrzeugen konzipiert. Dank seines Rekord-Leistungsgewichtes können nun erstmals auch größere Flugzeuge mit Startgewichten von bis zu zwei Tonnen elektrisch angetrieben werden. Bild: Siemens
Die Rekord-Leistung gibt der neue Motor bereits bei einer Drehzahl von nur 2.500 Umdrehungen pro Minute ab und kann somit einen Propeller direkt, ganz ohne Getriebe, antreiben. „Damit werden seriell-hybride Elektrfoflugzeuge mit vier oder mehr Sitzen möglich“, sagt Frank Anton, Leiter eAircraft bei der zentralen Siemens-Forschung Corporate Technology. Noch im Jahr 2015 soll der Motor in die Flugerprobung gehen. Im nächsten Schritt wollen die Siemens-Forscher die Leistung weiter steigern. „Mittelfristig halten wir hybrid-elektrisch angetriebene Regionalflugzeuge mit 50 bis 100 Passagieren für realistisch“, erklärt Anton. Bereits im Jahr 2013 hatten Siemens, Airbus und Diamond Aircraft gemeinsam den Motorsegler DA36 E-Star 2 mit seriell-hybridem Elektroantrieb zum Erstflug gebracht. Damals hatte das Flugzeug eine Motorleistung von 60kW.