Electric Aircraft Propulsion – die Zukunft der Flugzeugantriebe

Das Projekt »ELAPSED – Electric Aircraft Propulsion« ist ein ganzheitlicher, interdisziplinärer Ansatz zur Entwicklung und Bewertung von elektrischen Antriebsträngen für Flugzeuge: Von der Energiebereitstellung (Batterie bzw. Brennstoffzelle) über die Antriebstechnik (Elektromotor und Leistungselektronik) bis zum Propulsor und den zugehörigen Teilaspekten Thermal- und Wärmemanagement, EMV und Regelung soll das komplexe Gesamtsystem entwickelt und getestet werden.

Ein besonderer Schwerpunkt liegt hierbei auf dem nachhaltigen, effizienten und sicheren Betrieb zukünftiger Luftfahrtanwendungen. Neben der Entwicklung eines Antriebsstranges für eine spezielle Luftfahrtapplikation liegt der Fokus dieses Projektes auch auf der digitalen Vernetzung der entsprechenden Laboratorien, um die aus einzelnen Laboren für die entsprechenden Fachgebiete bestehende Infrastruktur an der UniBw M auf ein virtuelles Gesamtlabor für elektrische Luftfahrtantriebe zu erweitern.

Im Bereich der Luftfahrtanwendungen wird zunehmend eine Elektrifizierungsstrategie verfolgt, die bei Kleinflugzeugen bereits zu ersten rein elektrischen Flugzeugen geführt hat. Die bisher übliche Vorgehensweise, elektrische Antriebselemente zu entwickeln und mit diesen die konventionelle Wärmekraftmaschine zu ersetzen, führt hierbei aber nicht zu einem optimalen Gesamtsystem. Zudem fehlt es an Testinfrastruktur, die für elektrische Antriebsstränge im Luftfahrtbereich ausgelegt ist. Um eine ganzheitliche Betrachtung eines solchen Antriebsstranges mit einer Gesamtsystemoptimierung und dem Test des gesamten Antriebsstranges zu ermöglichen, sind neue Ansätze erforderlich. Der Grundgedanke des hier vorgestellten »ELAPSED«-Projekts ist, alle notwendigen (und in den beiden Universitäten der Bundeswehr vorhandenen) Teildisziplinen zusammenzuführen und eine Gesamtsystemoptimierung zu erreichen. Zudem sind bereits Laboreinrichtungen in den Teildisziplinen vorhanden, die durch eine intelligente digitale Vernetzung so ertüchtigt werden können, dass ein virtuelles Labor zum Test luftfahrttechnischer, elektrischer Antriebsstränge entsteht. Hiermit wird ein zukünftiger, massiv aufkommender Bedarf adressiert, gleichzeitig ein Alleinstellungsmerkmal für die Universitäten der Bundeswehr aufgebaut und die gesamtheitliche Systemoptimierung elektrischer Luftfahrtantriebe mit einem breiten Anwendungsbereich ermöglicht.


Projektlaufzeit: 01.01.2021 bis 31.12.2024


Projektleitung

Prof. Dr.-Ing. Dieter Gerling
Universität der Bundeswehr München
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Elektrische Antriebstechnik
www.unibw.de/eaa

Projektbeteiligte

Helmut-Schmidt-Universität | Universität der Bundeswehr Hamburg
Fakultät für Elektrotechnik
Professur für Leistungselektronik

Prof. Dr.-Ing. Klaus F. Hoffmann
www.hsu-hh.de/lek/

Universität der Bundeswehr München
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik                     
Automatisierungs- und Regelungstechnik

Prof. Dr. rer. nat. Claus Hillermeier
www.unibw.de/regelungstechnik-eit

Helmut-Schmidt-Universität | Universität der Bundeswehr Hamburg  
Fakultät für Elektrotechnik
Elektromagnetische Verträglichkeit

Prof. Dr. Stefan Dickmann
www.hsu-hh.de/get

Universität der Bundeswehr München
Fakultät für Luft- und Raumfahrttechnik
Strahlantriebe

Prof. Dr. Reinhard Niehuis
www.unibw.de/strahlenantriebe

Universität der Bundeswehr München
Fakultät für Elektrotechnik und Informationstechnik
Elektrische Energiesysteme

Prof. Dr. Thomas Weyh
www.unibw.de/eit7

Universität der Bundeswehr München
Fakultät für Maschinenbau
Luftfahrtantriebe

Prof. Dr. Andreas Hupfer
www.unibw.de/mb

Universität der Bundeswehr München
Fakultät für Maschinenbau
Flugmechanik und Flugregelung

Prof. Dr. Stephan Myschik
www.unibw.de/mb