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das Hybrid - Antriebssystem

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Der vollelektrische Antrieb von Flugzeugen wäre der Wunschtraum der Fliegerei. Mit heutigen Batterie-Energiedichten sowie optimistischsten Zukunftserwartungen ist jedoch die vollelektrische Fliegerei auch auf Sicht gesehen für die allermeisten Einsatzbereiche nicht zu erwarten.

 

Bereits vor sechs Jahren hat Hans Schwöller erkannt, dass die Zukunft neue Antriebstechnologien für Flugzeuge brauchen wird. 2014 wurden die ersten Patente für eine wegweisende Antriebstechnologie angemeldet. Diese Patente wurden zwischenzeitlich in der EU, in den USA sowie in China erteilt. Weitere Patente wurden angemeldet und befinden sich weiters in der Ausarbeitung.
Über viele Jahre ist das Konzept gereift und wurde fortlaufend optimiert und auf neue Marktchancen und Technologie- und Produktionsmöglichkeiten angepasst. Das ursprüngliche Konzept ist jedoch im Wesentlichen das gleiche geblieben. 

Aufgrund des einzigartigen Antriebskonzepts bietet der XAEROS Hybrid eine neuartige Kombination von Zuverlässigkeit und damit Sicherheit sowie Umweltschutz für die Allgemeine Luftfahrt. Mit einer ganzen Reihe zum Patent angemeldeter Innovationen wurden die Vorteile von Elektro- und Verbrennungsleistung auf neue Weise kombiniert. 

... nicht nur ein einzigartiges Flugzeugtriebwerk

Das vollintegrale System des XAEROS – Hybrid-Antriebs ist eine wegweisende Antriebstechnologie für die leichte Luftfahrt bis hin zum vielsitzigen Zubringerflugzeug. Sie ist aber auch als redundanter Range-Extender für Flugtaxis und Drohnen einsetzbar.


Der XAEROS-Hybridantrieb ist nicht nur ein Flugzeugtriebwerk, sondern ein in sich geschlossenes und modulares Allzweck-Antriebssystem. Es bietet eine einzigartige Ausfallsicherheit mit drei völlig unabhängigen Antriebseinheiten. Der Einsatz erstreckt sich von Flugzeugen, Leicht-Hubschraubern, Gyrocoptern bis hin zu Sportbooten, für die die Redundanz als auch der elektrische Betrieb Nachts im Hafen große Vorteile bietet.

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Für den Flugzeugantrieb beinhaltet das System optional auch einen effizienten Radantrieb, um die Geräuschemissionen am Flugplatz auf null zu reduzieren und die Effizienz zu steigern.  Durch das einzigartige Antriebskonzept bietet sich das dreifach-redundante System für viele weitere Anwendungen geradezu an, wie zum Beispiel für Aufklärungsdrohnen, die trotz sehr großer Reichweite mit Kraftstoffen bei Start, Landung sowie im Einsatzgebiet rein elektrisch nahezu lautlos operieren können.

 

Das XAEROS-System wird im ersten Schritt für den Betrieb von Benzintreibstoffen entwickelt, die aus regenerativer Energie, Wasser und CO2 aus der Luft hergestellt werden. Selbstverständlich kann der XAEROS-Hybridantrieb auch mit Mogas oder Avgas (Flugbenzin) und Tankstellenbenzin betrieben werden. Eine spätere Variante für synthetischen Diesel/Kerosin wird mit berücksichtigt, um für Regionen bzw. Nutzer eine Lösung zu schaffen, bei denen nur Kerosin zur Verfügung steht. 

Hintergrund-Informationen finden Sie hier:

Herausforderungen für die Zukunft               Alternative Energieträger

Drei Motoren in einer Einheit

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Das XAEROS Hybridsystem integriert 3 Motoren in eine sehr kompakte Antriebseinheit:

  • hocheffizienter und sehr leichter Elektroantrieb

  • zwei effiziente, aufgeladene V2 - Viertaktmotoren

  • d.h. 3 Motoren treiben die gemeinsame Propellerwelle an

  • auch wenn eine oder sogar zwei Komponenten ausfallen würden, kann sicher weitergeflogen werden. 

Der Betrieb des XAEROS Hybridantriebs

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Vollintegrale Antriebseinheit

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Volle Integration aller Komponenten in eine Einheit:

  • Doppelzündung je Zylinder

  • Zylinderkopf-Hybridkühlung (keine Wasserkühlung)

  • Lüfterkühlung für alle Komponenten

  • zwei elektrische Kompressoren für die Aufladung

  • zwei Katalysatoren

  • zwei Ölpumpen und Öltanks

  • integrierte Antriebsbatterie

  • integrierte elektrische Propellerverstellung

  • integrierte Lüftung, Heizung und Temperatur-Regelung für das Cockpit

  • FADEC - Steuerung mit Redundanzen

  • 270 PS / 200 kW Systemleistung

  • 160 PS / 118 kW maximale Dauerleistung MCP

  • sehr kleine Abmessungen: 500 x 510 x 790 mm

  • eine spätere Variante als Kerosin-Motor ist geplant

  • modulares Komponenten- und Steuerungskonzept

  • einfache Integration in quasi jedes Flugzeug

  • einfache Umrüstung bestehender Flugzeuge ohne Neuzulassung des gesamten Flugzeuges (nur STC)

  • für mehr als 200.000 Flugzeuge

Kundennutzen und Vorteile

  • enormer Sicherheitsgewinn durch drei unabhängig laufende Motoren in einer Einheit

  • einfachste Bedienung (Einhebelbedienung + Startknopf + Wahlschalter: reiner Elektro- / kombinierter Hybrid- / reiner Kolbenbetrieb)

  • volle Leistung auch in größeren Höhen

  • doppelte Stromversorgung für das Flugzeug

  • sicherer Instrumentenflug mit einmotorigen Flugzeugen

  • Start auch zu Flugplatz-Beschränkungszeiten aufgrund minimaler Geräuschemissionen

  • geht als komplettes System inklusive aller Komponenten in die Wartung, Reparatur oder Überholung und kommt als geprüftes Gesamtsystem wieder ins Flugzeug.

  • sicher, effizient, leise und umweltfreundlich

  • eine Umrüstung auf den XAEROS Hybrid ist wesentlich günstiger als die Anschaffung eines neuen Flugzeuges und macht auch aus einem älteren Flugzeug ein modernes Luftfahrzeug.

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Umweltschutz

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  • geräuschlos am Flugplatz durch integrierten Radantrieb

  • vollelektrischer Betrieb vom Abheben bis zum Verlassen des Flugplatzbereiches in Reiseflughöhe sowie für Landeanflug und Landung.

  • sehr leiser Kolbenbetrieb durch niedrige Propellerdrehzahl

  • umweltfreundlich durch integrierte Katalysatoren

  • auch für zukünftige synthetische eFuels - ermöglicht CO2-neutralen Reiseflug

  • Schonung von Ressourcen  durch Weiterverwendung von bestehenden Flugzeugen

Technische Daten

Elektromotor 

Hochleistungs-Axialflux-Elektromotor 74 kW / 100 PS  (optional 110 kW/150 PS), luftgekühlt, integrierter Inverter

Kolbenmotoren

Zwei unabhängig voneinander laufende 2-Zylinder V-Motoren 4-Takt, 2 x 63 kW / 85 PS, 2 x 742 ccm, getrennte Systeme (ECU, Kühlung, Schmierung, Öltanks, Getriebe, usw.), Doppelzündung je Zylinderkopf, Aerobatic-Trockensumpfschmierung, Katalysatoren

Leistung   

Systemleistung 200 kW / 270 PS, max. Dauerleistung 118 kW / 160 PS MCP

Aufladung         

zwei elektrische Radialverdichter + Ladeluftkühler

Kühlung 

alle Komponenten gebläsegekühlt, Zylinderköpfe Luft-Öl-hybridgekühlt (keine Wasserkühlung !)

Kraftübertragung

zwei Carbon-Zahnriemengetriebe (wartungsfrei für 5000+ Stunden), großer Drehschwingungsdämpfer, Rutschkupplung

Propellerdrehzahl

max. 2100 U/min, Reiseflug 1920 U/min

Propellerverstellung  

schnelle elektrische Verstellung, für alle hydraulischen Verstellpropeller, Feathering

Generator

Multi-Generator/Starter, redundante Stromversorgung für das Flugzeug

Steuerung 

modulares FADEC-Steuersystem, vollintegriert

Antriebsbatterie  

Standardkapazität 2,4 kWh, anpassbar je nach Flugzeug, reicht vom Hangar bis zum Verlassen des Flugplatzbereiches in Reiseflughöhe + Reserve, wird während des Reisefluges wieder aufgeladen für rein elektrischen Landeanflug und Landung

Maße    BxHxL   500 x 510 x 790 mm 
Gewicht       

zertifiziertes Gesamtsystem inklusive integrierter Antriebsbatterie ca. 120 kg

Komponentenkombinationen für Ultraleicht / LSA ab 85 kg

Einsatz                 

  • als zertifiziertes Gesamtsystem für Flugzeuge und Leichthubschrauber, 

  • der modulare Aufbau des XAEROS ermöglicht für den nicht zertifizierten Bereich verschiedene Komponenten-Kombinationen, für Ultraleicht, Experimental, Amateurbau, Light Sport Aircraft LSA, Tragschrauber, UL-Hubschrauber, usw.)

 

Teamwork für die

Zukunft der

Allgemeinen Luftfahrt

Johannes und Hans

Schwöller

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