LILIUM: Ein Elektrokleinflugzeug für den Alltagseinsatz

[Michael aus G.]

Ich denke, dass der elektrische Energiespeicher das elende Hauptproblem ist und bleibt. Alle anderen Flieger-Wünsche sind konstruktiv zu lösen.

Seh ich auch so. Vieleicht löst ja diese Energiespeichergeneration das Problem für Lilium. Klingt zumindest garnicht so schlecht.

Neuer Akku: Silizium für mehr Leistung

Konkret weise Silizium im Vergleich zu Graphit bei Raumtemperatur eine mehr als zehnfach höhere Speicherkapazität auf.

Aber noch ist das wohl nicht ganz großserienreif.

Eine ausreichend hohe Anzahl von Lade- und Entladevorgängen verlange jedoch eine besondere Nanostrukturierung des Siliziums. "Ein Detail, das eine breite und kostengünstige Anwendung bisher verhinderte",

 

[Intrepid]

Die Synthfuels haben ja den Charme, dass man sie global handeln könnte, weil sie leicht zu lagern und zu transportieren sind. Länder mit höherer gesellschaftlicher Akzeptanz der Kernkraft, oder mit hohen Überschüssen erneuerbarer Energien, können so eine hochwertige Ware exportieren, und sich neue Einnahmequellen erschließen.

Von hier: Worldometer - real time world statistics



Energie trifft die Erde täglich mehr als genug, wir müssen nicht immer alles ausgraben. Vielleicht organisieren wir die Erde um, verlegen unsere Produktionsstätten in Äquatornähe und unser Refugium - wo wir uns am wohlsten fühlen - in die gemäßigten Breiten. Ich meine mit "wir" alle Menschen, also ~ 8 Mrd. Seelen.

 

[Jety]

......
(Das Lilium sein Gerät „Jet“ nennt ist ebenfalls kritikwürdig übrigens, denn er wird von einem Impeller angetrieben)

Rein technisch gesehen ist das vollkommen in Ordnung, denn das was durch den Impeller erzeugt wird, ist ein Luftstrom der durch den Impeller "ausgestoßen" (jetted) wird. Auch wann es ein "kalter" Luftstrom ist, ist er in der Lage kleine Luftfahrzeuge anzutrieben.

 

[HB-IDF]

Energie trifft die Erde täglich mehr als genug, wir müssen nicht immer alles ausgraben. Vielleicht organisieren wir die Erde um, verlegen unsere Produktionsstätten in Äquatornähe und unser Refugium - wo wir uns am wohlsten fühlen - in die gemäßigten Breiten. Ich meine mit "wir" alle Menschen, also ~ 8 Mrd. Seelen.

Bis 2100 werden es neueren Prognosen zufolge vsl. 12 Mrd., aber dann ist eine Plateaubildung erreicht, und ab dann stagniert die Weltbevölkerung. Der bis dahin zu erwartende Zuwachs spielt sich nicht mehr in Europa und auch nicht mehr in großem Umfang in Asien ab, aber u.a. in Afrika - das nur mit forcierter Modernisierung und Digitalisierung eine solche Perspektive bewältigen wird. Da Europa hier auf Grund seiner kolonialen Vorgeschichte in manchen Hinsichten als Großinvestor "verbrannt" ist, kommt China eine Schlüsselrolle zu. Das ist heute vielerorts schon zu erkennen - bei diversen afrikanischen Infrastrukturprojekten (Bahnen, Kraftwerke / Stromnetze, Telekommunikation etc.) ist China im Geschäft. Insofern mag etwas an der Aussage dran sein, dass mehr moderne Produktionsstätten rund um den Äquator entstehen könnten. Gesellschaftlich und politisch sicherlich immer noch ein weiter Weg, bis ein solcher Prozess vor Ort die Not abmildert...

 

[pok]

Rein technisch gesehen ist das vollkommen in Ordnung, denn das was durch den Impeller erzeugt wird, ist ein Luftstrom der durch den Impeller "ausgestoßen" (jetted) wird. Auch wann es ein "kalter" Luftstrom ist, ist er in der Lage kleine Luftfahrzeuge anzutrieben.

Ist es nicht !

In der Thermodynamik und der Verbrennungskraftmaschinenlehre werden „Jets“ oder auf Deutsch Turbinen Strahltriebwerke immer als eine Kombination eines Verdichters und einer Brennkammer mit einer Gasturbine definiert.
Was Lilium einsetzt, ist ein elektrisch angetriebenes Gebläse.
Mag für die Journaille und begeisterte Leser ja „rein technisch gesehen vollkommen in Ordnung sein“ ist es aber nicht und es zeigt mir als Ingenieur wie wenig sich das Unternehmen bereit ist sich an technische Definitionen und Lehren zu halten, auch wenn das sicher von der Marketingabteilung kommt und nicht von der Entwicklungsabteilung.

Turbinen-Strahltriebwerk – Wikipedia

de.wikipedia.org

Jet engine - Wikipedia

en.wikipedia.org

 

[Jety]

Ist es nicht !

....
Was Lilium einsetzt, ist ein elektrisch angetriebenes Gebläse.
.....

Ist es nicht, es ist ein elektrisch angetriebener einstufiger Verdichter, bestehend aus Rotor und Stator, der in Kombination mit einer Schubdüse einen Luftstrahl erzeugt. Gebläsen fehlen in der Regel Statoren. Wobei die Brennkammer und die Turbine durch den Elektromotor ersetzt werden. Mit dieser Kombination läßt sich in der Tat Schub erzeugen. Übrigens bin ich weder Journalist noch begeisterter Leser und schon garnicht in der Entwicklungs- oder Marketingabteilung von Lilium. Ich habe auch nicht von "Luftstrahlturbinentriebwerken" gesprochen, die mir sehr wohl bekannt sind.

 

[Whisky Foxtrott]

Jeti,

ich meine, dass Du falsch liegst. Der besprochene Antrieb ist tatsächlich nur ein besserer Ventilator, Gebläse. Diese Fantriebwerke sind mit oder ohne leitende Richtschaufeln keine Verdichter!

Die Abgasturbine hat eine erheblich bessere Schubleistung, weil die eingepresste/verdichtete möglichst kalte Luftmenge durch die Erhitzung ein ganz erheblich größeres Volumen annimmt und sich dadurch eine deutlich höhere Geschwindigkeit des Schubstrahles ergibt.
(Zudem hat die Verbrennungsturbine nicht das Problem, mittig den störenden großvolumigen Motorblock zu beherbergen.)

Bei Modellfliegern ist das prima zu beobachten: Kleine Impeller mit E-Antrieb und anerkennenswerte Leistung. Hingegen die faustgroße Kerosinturbine (Ur-Bezeichnung "FD" für Feuerdose) mit kiloweise Schub!

 

[Jety]

Jeti,

ich meine, dass Du falsch liegst. Der besprochene Antrieb ist tatsächlich nur ein besserer Ventilator, Gebläse. Diese Fantriebwerke sind mit oder ohne leitende Richtschaufeln keine Verdichter!

Also, die Wirkung von Impellern als Verdichter, bei guter Auslegung, ist meines Wissens nachgewiesen, es findet sowohl eine deutliche Beschleunigung der Luftteilchen als auch eine Druckerhöhung statt. Natürlich fällt diese bei einem einstufigen Verdichter deutlich geringer aus als bei mehrstufigen Verdichtern.

Allem anderen was Du im letzten Post geschrieben hast, kann ich uneingeschränkt zustimmen, wenn der Energiegehalt des Gases mit ins Spiel kommt, sind deutlich größere Leistungen erreichbar.

 

[pok]

Die Frage war nicht was besser oder schlechter ist und wie man diese Impeller genau unterscheidet, und ob sie Schub erzeugen ( hat keiner bestritten) sondern die Frage ob es sich um einen Jet handelt oder nicht.

 

[Jety]

Die Frage war nicht was besser oder schlechter ist und wie man diese Impeller genau unterscheidet, und ob sie Schub erzeugen ( hat keiner bestritten) sondern die Frage ob es sich um einen Jet handelt oder nicht.

Aus technischer Sicht ist diese Frage meiner Meinung nach eindeutig mit "ja" zu beantworten. Emotional kann das durchaus anders bewertet sein.

 

[pok]

Ich geb es auf, dann lernen und lernten Millionen Ingenieure seit 80 Jahren wohl die falsche Definition was ein Jet Engine ist und was nicht!

 

[Jety]

Ich geb es auf, dann lernen und lernten Millionen Ingenieure seit 80 Jahren wohl die falsche Definition was ein Jet Engine ist und was nicht!

Na nun, Impellerantriebe gibt es ja erst seit ca. 30 Jahren. Vielleicht hat die Lehre hier ja auch einen gewissen Nachholbedarf. Aber nix für ungut.

Edit:
Vielleicht sind Elektoimpellerantriebe ja eine neue Form von Jet- Antrieben ohne in die Gruppe der Wärmekraftmaschinen eingeordnet zu sein, dann stimmt Deine Lehre wieder.

 

[Intrepid]

Ich geb es auf, dann lernen und lernten Millionen Ingenieure seit 80 Jahren wohl die falsche Definition was ein Jet Engine ist und was nicht!

Vor 2023 wird elektrischer Antrieb wohl weder in SEP, MEP, SET oder anderen Berechtigungen berücksichtigt sein. Ja, Elektro ist neu! Aber die Änderung der Regelwerke ist schon in Arbeit und wird mancherorts mir der Gewährung von Ausnahmen vorweggenommen.

Beispiel (PDF): Ausnahmen von den Bestimmungen über die Pilotenberechtigungen, den Flugbetrieb und den Unterhalt für das neu zertifizierte, elektrisch angetriebene Luftfahrzeug Pipistrel Virus SW 128, Velis Electro

 

[Chopper80]

Edit:
Vielleicht sind Elektoimpellerantriebe ja eine neue Form von Jet- Antrieben ohne in die Gruppe der Wärmekraftmaschinen eingeordnet zu sein, dann stimmt Deine Lehre wieder.

Im Schiffbau gibt es übrigens auch Jetantriebe, auch Wasserstrahlantrieb genannt. Da brennt auch nichts. Ausser im Motor, wenn der nicht elektrisch ist.
Insofern ist die Bezeichnung, die Lillium verwendet nicht grundsätzlich falsch.

C80

 

[bodo]

In der Thermodynamik und der Verbrennungskraftmaschinenlehre werden „Jets“ oder auf Deutsch Turbinen Strahltriebwerke immer als eine Kombination eines Verdichters und einer Brennkammer mit einer Gasturbine definiert.
Was Lilium einsetzt, ist ein elektrisch angetriebenes Gebläse.

Die Thermodynamik und die Verbrennungskraftmaschinenlehre ist sicher nicht das Maß aller Dinge. Das englische Wort Jet bedeutet einfach nur "Strahl". Wie dieser Strahl erzeugt wird und welche Temperatur er hat, ist dabei völlig unerheblich. Das kann auch ein Wasserstrahl sein. Und der Jetstream in der Stratosphäre hieß vermutlich schon so, als es überhaupt noch keine Düsentriebwerke gab.

 

[78587?]

Also, die Wirkung von Impellern als Verdichter, bei guter Auslegung, ist meines Wissens nachgewiesen, es findet sowohl eine deutliche Beschleunigung der Luftteilchen als auch eine Druckerhöhung statt. Natürlich fällt diese bei einem einstufigen Verdichter deutlich geringer aus als bei mehrstufigen Verdichtern.

diese "Druckerhöhung" ist nur sehr gering, im Prinzip wird nur Luft angesaugt und diese beschleunigt wieder ausgestoßen: Impeller – Wikipedia
Anders eine "Feuerdose" diese erzeugt Überdruck, und schiebt ein expandierendes Gas mit Überschall hinten raus.
.

 

[Jety]

diese "Druckerhöhung" ist nur sehr gering, im Prinzip wird nur Luft angesaugt und diese beschleunigt wieder ausgestoßen: Impeller – Wikipedia
Anders eine "Feuerdose" diese erzeugt Überdruck, und schiebt ein expandierendes Gas mit Überschall hinten raus.
.

Jepp, siehe Beitrag 1550 letzter Satz.

 

[cool]

Ein weiterer Nachteil ist, das kein e-Antrieb bisher auch nur annähernd die Fluggeschwindigkeit eines Jets erreicht hat.
(Das Lilium sein Gerät „Jet“ nennt ist ebenfalls kritikwürdig übrigens, denn er wird von einem Impeller angetrieben)

Also bei der aktuellen (und in mittlerer bis naher Zukunft moeglichen) Reichweiten wird man nicht so schnell fliegen wollen, als dass man einen "Jet" braeuchte, der Zeitvorteil ist wahrscheinlich marginal. DA Effizienz ohnehin das Hauptthema sein wird, wird man mit den moeglichen Fluggeschwindigkeiten eh etwas niedriger liegen, einfach aufgrund des Widerstands der ja bekanntermasse (und leider stark) nichtlinear steigt.

Ueber die Nomenklatur kann man sich echauvieren, aber wie erwaehnt, ein "Jet" ist erstmal ein Strahl. Wahrscheinlich meist durch eine Duese erzeugt. Das Synonym fuer einen Turbinenluftstrahlantrieb oder ein damit ausgeruestetes Flugzeug ist dann erst nachgeschaltet.

Anders eine "Feuerdose" diese erzeugt Überdruck, und schiebt ein expandierendes Gas mit Überschall hinten raus.

In einem Turbinenluftstrahltriebwerk findet eine Druckerhoehung nur bis kurz vor die Brennkammer statt. In der Brennkammer steigt Volumen und Temperatur, aber nicht der Druck. Letzteres waehre fatal.
Dazu kommt, dass man vor allem aus Effizienzgruenden ein hohes Bypass-Verhaeltnis anstrebt, die Hot-Section (oder auch Gas-Generator) dient dabei vornehmlich dazu entsprechende Gasmengen fuer die Niederdruckturbine und damit den Antrieb des Fans bereitzustellen.

Herkoemmliche Turbinenantriebe erreichen auch innerhalb des Triebwerks keinen Ueberschall (zumindest nicht lokal), das passiert dann erst in den nachgeschalteten Schubduesen und auch erst nach passieren der engsten Stelle. In zivilen Flugzeugen also kaum/nicht.

Die Fan-Stufer (oder der Blaeser) hat auch nur ein eher geringes Druckstufenverhaeltnis, wird aber tatsaechlich auch manchmal als erste Verdichterstufe (macht RR bei ihren Trent-Triebwerken so) betitelt. Durch diese leichte Druckerhoehung verschiebt man den Luftdurchsatz zugunsten der Ausstroemgeschw. ( die Druckerhoehung wird in der Schubduese in Geschwindigkeit umgesetzt)

Bei Modellfliegern ist das prima zu beobachten: Kleine Impeller mit E-Antrieb und anerkennenswerte Leistung. Hingegen die faustgroße Kerosinturbine (Ur-Bezeichnung "FD" für Feuerdose) mit kiloweise Schub!

Wenn man sich die Kennblaetter anschaut, dann stellt man schnell fest, dass das Leistungsgewicht ganz aehnlich ist, sprich E-Motor plus Case und Schraube oder Turbine liegen beide irgendwo im Bereich von 70N-100N/kg. Finde ich ganz ok, wenn man sich kommerzielle grosse und aufwaendige TW anschaut, die da naemlich ganz aehnlich liegen.
Vermutlich sind die Systeme nicht einfach substituierbar und ich vermute der Impellerantrieb hat vor allem das Problem der Energiespeicherung (muss ja als Batterie mitgeschleppt werden), aber fuer mich sehen die Antriebssysteme ziemlich vergleichbar aus. Ausser natuerlich, dass so eine kleines Triebwerk wie eine grosses klingt.

 

[Jety]

Ich weiß auch nicht welche Kriterien Lilium dazu veranlasst haben auf Impellerantriebe zu setzen, vielleicht war es ja auch nur das "wording"

 

[cool]

Vieleicht auch, weil sich der Luftstrom so leichter lenken laesst ? (reine Vermutung)

Naja, und wahrscheinlich haben Entwicklungsingenieure auch wenig Einfluss auf die Marketing"erguesse". Muss halt "fancy" klingen. Aber auch nur Vermutung.