Rollt der A320 bald elektrisch?

[Young Pilot]

Airbus arbeitet an einem elektrischen Antrieb, um den Treibstoffverbrauch des A320 am Boden weiter zu senken. Dabei soll die Hilfsturbine im Heck der Maschine Energie für einen Elektromotor bereitstellen, die dann wiederum auf die Räder übertragen wird. Die Haupttriebwerke bräuchten dann erst auf der Startbahn angelassen werden.

 

Der europäische Flugzeughersteller Airbus will den Kerosinverbrauch des Bestseller A320 weiter senken und arbeitet an einem Elektroantrieb für das Fahrwerk. Die Maschinen könnten so ohne Triebwerksschub auf dem Vorfeld manövrieren oder zur Startbahn rollen. Zudem wären sie auch autonom und bräuchten kein Push-back-Fahrzeug, heisst es bei Airbus.

 

Airbus will die Hilfsturbine (APU) nun zur Stromerzeugung nutzen und so einen kleinen Elektromotor versorgen, dann dann wiederum die Räder antreibt. Der Hersteller verfolgt dabei mehrere Ansätze: Entweder wird der Antrieb direkt in den Radnaben der Hauptfahrwerke untergebracht, zwischen den Rädern oder die Kraft wird mittels eines Rollenantriebs auf die Laufflächen der Räder übertragen.

 

Airbus rechnet mit einer Einsparung von 200 Kilogramm Kerosin pro Flug, denn am Boden soll dann nur noch das APU laufen. Im kommenden Jahr soll die Demonstrationsphase abgeschlossen werden. Für 2013 sind erste Rollversuche und 2014 erste Flugtests samt Elektromotor geplant.

 

 

 

http://www.airliners.de/technik/forschungundentwicklung/rollt-der-airbus-a320-bald-elektrisch/23171

 

 

Die Frage ist nur, ob wirklich Kerosin gespart wird. Schliesslich ist dieser Elektromotor auch zusätzliches Gewicht dass herumgeflogen werden muss. Dazu kommen höhere Wartungskosten und die Frage wie man die Kraft überträgt. Ein zweites Rad über dem Hauptrad (so wie im Bild) scheint mir äusserst ineffektiv und bei nassen Reifen wohl eher nicht die ideale Lösung.

 

Trotzdem interessanter Ansatz. Kanns ja wirklich nichts ein dass immer Hunderte von Kilo Fuel verbraten werden, nur damit man es mal zur RWY schafft.

[Tobisky]

Interessant! Der andere Ansatz wird ja gerade in Frankfurt getestet. Dabei steuert der Pilot einen Pushbacktruck vom Cockpit aus und rollt damit zur Rwy. Dort wird der Truck entfernt und das Flugzeug kann die Triebwerke starten. Noch nicht lange her ist eine 747 damit über eine Stunde in Frankfurt rumgerollt.

Es wurde auch schon darüber gesprochen, dass die Trucks automatisch rollen und ohne externe Steuerung rollen könnten.

[A380_FW190]

Diese Idee in Fra ist nicht schlecht, da kommt dann nur die Frage auf, wie bekommt man die Dinger dann wieder von der Rwy weg?

 

Und wenn die die Engines erst während bzw. vor dem Line Up starten, sind sie vielleicht noch nicht warmgelaufen?! Vielleicht könnte das ein Mechaniker beantworten :confused:

 

Und was noch ein Problem ist, wenn die Engines gar nicht erst starten, müsste der erst wieder zurrück zum Gate taxeln. Dies wird denke ich viel Zeit in anspruch nehmen.

 

Grüße

[Volume]

Und wenn die die Engines erst während bzw. vor dem Line Up starten, sind sie vielleicht noch nicht warmgelaufen?! Vielleicht könnte das ein Mechaniker beantworten

Wirklich beantworten kann man es erst, wenn man statistisch relevante Daten gesammelt hat. Es ist ziemlich offensichtlich, dass die Triebwerke ohne Warmlauf etwas an Lebensdauer einbüßen, aber ob 1% oder 20%, und ob es die Art des Versagens ändert, sprich ob es mehr unvorhersagbare Störungen gibt, und ob das am Ende die Einsparung an Treibstoff mehr als kompensiert, oder ob es dagegen vernachlässigbar ist, kann nur die Erfahrung zeigen.

Es gab mal einen Thread bei pprune bezüglich APU Zuverläsigkeit (bzw. chronischer APU Unzuverlässigkeit), da haben einige bereichtet das ihre Airline (Regionalcarrier, nur Kurzstrecken) inzwischen die APU dauernd durchlaufen lassen, und seither ein Vermögen bei Wartung und (nicht) abgesagten Flügen spart, der Mehrverbrauh an Sprit und der frühere (planmäßige) Austausch der APU war wohl dagegen vernachlässigbar.

Das hängt aber alles von so vielen individuellen und nur in der Praxis ermittelbaren Faktoren ab, das man da keine qulifizierte generelle Aussage machen kann.

 

Aber selbst wenn das Problem mit dem Warmlauf bleibt, dann kann man immer noch beim Taxi-in heftig sparen, wenn man die Triebwerke noch auf der Runway abschaltet (sobald kein T/R mehr gebraucht wird) und elektrisch zum Gate taxelt.

 

Die Idee ist jedenfalls mal interessant

 

Gruß

Ralf

[sirdir]

Zumal ein Warmlauf wohl eher nicht immer genau zufällig so lange dauert wie das Taxeln. Je nach Erfahrung und Temperatur könnte man so die Triebwerke ja dann immer zum idealen Zeitpunkt starten...

[Tamiami]

Solche Systeme sind sicher vom Ansatz her eine gute Idee. Vor ca. 20 Jahren war davon schon mal die Rede soweit ich mich erinnern mag.

 

Allerdings lohnen sich solche Systeme ob Truck oder die Idee von Airbus nur auf grösseren Airports wo lange Rollzeiten hat vor dem Start oder nach der Landung. In Zürich würde sich z.B. sowas kaum lohnen da man vom Dock E oder A sehr schnell bei der Piste 28 oder 16 ist.

 

Mal schauen was es in sich hat mit den beiden Projekten. Auf jeden fall Interessant.

 

 

Gruess

Marco

[ReneD]

Die Frage ist nur, ob wirklich Kerosin gespart wird

 

Ich nehme mal an, dass sich die Airbus Ingenieure darüber im Vorfeld Gedanken gemacht haben. Sonst könnten sie sich die Entwicklung ja sparen.

 

Der Ansatz scheint mir auch interessant zu sein. Beide "Systeme" haben ihre Vor- und Nachteile:

Die Airbus Entwicklung ist vorteilhaft, weil das Flugzeug unabhängig bleibt, d.h. auf das Vorhandensein von solchen pilotengesteuerten Pushbackfahrzeugen nicht angewiesen ist.

Zusätzlich würden diese (gerade auf Großflughäfen) doch erheblichen Zusatztraffic generieren.

 

Die Lösung mit Pushbackfahrzeugen ist aber (wahrscheinlich) die günstigere, jedenfallls wenn man eine Umrüstung ganzer Flotten in Betracht zieht.

 

Gruss, René

[Roberto]

Rene,

 

ich denke eher, dass da wegen dem sicher nicht unerheblichen Aufwand nur Maschinen ab Werk direkt (0 hrs) ausgerüstet werden würden.

[ReneD]

Ja, Roberto, so sehe ich das auch: Falls die der "Truck-Test" in EDDF positiv verläuft und Airbus (bei Maschinen ab Werk) tatsächlich auf ein elektrisches Rollen umsteigt, werden wir wohl eine Weile lang (auch wenn Boeing nachziehen würde) ein paralleles Miteinander beider Systeme haben.

Gruss, René

[N251AY]

Diese Idee in Fra ist nicht schlecht, da kommt dann nur die Frage auf, wie bekommt man die Dinger dann wieder von der Rwy weg?

 

Da sitzt einer im Truck, der bei der Fahrt zur RWY nichts macht und den Truck dann zurücksteuert :rolleyes:

(Stimmt übrigens!)

[Juschi]

Es gab mal einen Thread bei pprune bezüglich APU Zuverläsigkeit (bzw. chronischer APU Unzuverlässigkeit), da haben einige bereichtet das ihre Airline (Regionalcarrier, nur Kurzstrecken) inzwischen die APU dauernd durchlaufen lassen, und seither ein Vermögen bei Wartung und (nicht) abgesagten Flügen spart,

 

Ich steh grad auf dem Schlauch. Warum werden Wartungskosten eingespart, wenn die APUs den ganzen Flug lang durchlaufen?

[Benjamin M]

Wahrscheinlich, weil der größte Verschleiß beim Einschalten passiert.

Ähnlich wie z.B. bei ner Glühbirne.

[A380_FW190]

Da sitzt einer im Truck, der bei der Fahrt zur RWY nichts macht und den Truck dann zurücksteuert :rolleyes:

(Stimmt übrigens!)

 

Ja, aber dann kann der die ja auch gleich zu Rwy schleppen. Dann brauchen die ja gar keinen Elektro Motor. ?!

[Marc_H]

Da sitzt einer im Truck, der bei der Fahrt zur RWY nichts macht und den Truck dann zurücksteuert :rolleyes:

(Stimmt übrigens!)

Traumjob für alle Spotter :D

[N251AY]

Ja, aber dann kann der die ja auch gleich zu Rwy schleppen. Dann brauchen die ja gar keinen Elektro Motor. ?!

 

Eben, ist ja ein komplett anderer Ansatz!

[A380_FW190]

Eben, ist ja ein komplett anderer Ansatz!

 

Naja ob das alles was bringt ?! :confused:

 

Aber dann müsste man auch den verbrauch der Schlepper bedenken, ich weis zwar nicht wie viel so ein 380 Schlepper verbraucht aber mit 10L auf 100km wird er sicher nicht weit kommen :009:

[N251AY]

Also garantiert braucht er nicht so viel wie vier (oder auch 1/2) Trent 900!

[Volume]

Wahrscheinlich, weil der größte Verschleiß beim Einschalten passiert

Größter Verschleiß weil noch nicht überall das Schmieröl hingekommen ist, vor allem aber höchste thermische Belastung. Gasturbinen erreichen die höchsten Turbineneintrittstemperaturen während des Anlassens, selbst bei Vollgas sind sie im Betrieb kälter. Zu dieser extremen Temperatur kommt das noch kalte Material, damit die höchsten thermischen Spannungen im Material. Viele Gasturbinen sind deswegen auch mit ihren Betriebszyklen Lebensdauerbegrenzt. Setzt man Sie auf Kurzstrecken ein, muß man sie trotz reichlich Restlaufstunden irgendwann rausschmeißen.

Ähnlich wie z.B. bei ner Glühbirne.

Negativ. Eine Glühbirne verschleißt gleichmäßig im Betrieb, eine minimale Menge Metall dampft kontinuierlich von der Glühwendel ab und macht sie immer dünner. Kaputt geht sie dann beim Einschalten wenn die höchsten Ströme durch den noch kalten Glühfaden fließen.

 

Gruß

Ralf

[rolfuwe]

Das ist wie überall in unserer Welt. Eine langfristig, volkswirtschaftlich vernünftige, kostengünstige, umweltfreundliche Lösung wird es nicht geben.

Die wäre nämlich (mein erste Gedanke, aber ohne das ich mich damit richtig beschäftigt habe):

alle Flugplatzfahrzeuge mit Elektroantrieb ausstatten. Bei Kurzstrecke, Kurzzeiteinsatz kein Problem, da können immer ein paar an der Ladestationen stehen.

Und die Flugzeuge müßten in der Luft kein unnützes Zeug herum fliegen.

Jedes angetriebene Rad ist evtl. ein Passagier oder 10 NM weniger.

Aber die Elektrofahrzeuge müßte der Flugplatz bezahlen u. die Fluggesellschaften sparen Geld. Wer soll das Problem lösen, unsere Politiker u. Managern jedenfalls nicht.

Also, versuchen die Flugzeughersteller mit Spielereien, die mit Scheuklappen betrachtet, erst mal sinnvoll sind, womit man, mit Milchmädchenrechnungen, auch die Kunden überzeugen könnte, erst mal die Konkurrenz auszutricksen. Es ist natürlich denkbar, das die eigene Chefetage sogar davon überzeugt ist (deren Existenz ist ja nur mit Scheuklappen gesichert), denn die Fachleute sitzen eine Etage tiefer.

[IFixPlanes]

Größter Verschleiß weil noch nicht überall das Schmieröl hingekommen ist, vor allem aber höchste thermische Belastung. ...

Bitte nicht Kolbenmotor und Strahltriebwerk durcheinander werfen. Da das Kerosin erst hinzukommt, wenn der Motor eine bestimmte Drehzahl hat, ist die Schmierung im Normalfall immer gegeben.

 

...Gasturbinen erreichen die höchsten Turbineneintrittstemperaturen während des Anlassens, selbst bei Vollgas sind sie im Betrieb kälter. ...

Nein die höchsten Temperaturen entstehen beim T/O.

Die maximal erlaubte EGT z. B. beim Start eines CFM56-3 ist 725°C. Beim T/O ist bis zu 930°C erlaubt.

 

...Viele Gasturbinen sind deswegen auch mit ihren Betriebszyklen Lebensdauerbegrenzt. Setzt man Sie auf Kurzstrecken ein, muß man sie trotz reichlich Restlaufstunden irgendwann rausschmeißen. ......

Strahltriebwerke sind eigentlich immer nur auf "Flight Cycles" limitiert. Es gibt dort keine "Restlaufstunden".

[Hunter58]

Strahltriebwerke sind eigentlich immer nur auf "Flight Cycles" limitiert. Es gibt dort keine "Restlaufstunden".

Eigentlich schon, nur erreicht man diese in der Luftfahrt nie. Aber wenn Du eine CF6 als Stromturbine brauchst (nennt sich dann anders), dann kommt irgendwann diese Stundenlimite...

 

Eine APU erreicht die hoechste Temperaturdifferenz allerdings schon beim Start. Die macht selber kein T/O...

[Hägar]

Nein die höchsten Temperaturen entstehen beim T/O.

Die maximal erlaubte EGT z. B. beim Start eines CFM56-3 ist 725°C. Beim T/O ist bis zu 930°C erlaubt.

 

Vorsicht, du sprichst von der EGT, Volume hat aber explizit die ITT angesprochen. Und die erreicht i.d.R. beim Laufenlassen (vor allem bei warmen Triebwerken, d.h. kurzen Bodenzeiten) tatsächlich höhere Werte als später in allen stabilisierten Phasen.

 

 

 

Gruss

 

Ruedi

[sirdir]

Bitte nicht Kolbenmotor und Strahltriebwerk durcheinander werfen. Da das Kerosin erst hinzukommt, wenn der Motor eine bestimmte Drehzahl hat, ist die Schmierung im Normalfall immer gegeben.

 

Das versteh ich jetzt nicht. Für die Schmierung ist es doch wohl unerheblich, warum sich das Triebwerk dreht.

[Christian Forrer]

Hallo Zusammen

 

Da gibt es aber noch mehr, auch das DLR entwickelt ein "Elektro-Bugrad". Dieser Artikel von gestern gibt einen guten Einblick was die sich gerade dazu überlegen:

 

http://www.airliners.de/technik/forschungundentwicklung/dlr-entwickelt-elektro-bugrad/23254

 

Insbesondere werden dort auch konrete Zahlen und Erwartungen angeführt was für reduzierte Laufzeiten der Haupttriebwerke man sich maximal ausrechnet...

 

Gruss

Christian

[ReneD]

Beim Kurzstreckenbetrieb mit bis zu sieben täglichen Starts und Landungen wäre alleine durch den elektrischen Bodenbetrieb eine Kraftstoffeinsparung von 200 bis 400 Litern Kerosin am Tag erreichbar.

(Zitat aus dem von Christian verlinkten Bericht)

 

Frage ist natürlich, was "netto" von der Einsparung übrigbleibt, da die Brennstoffzellen immer mittransportiert werden müssen.

Interessant wäre es schon, welches der beiden Systeme (Brennstoffzelle vs APU) sich durchsetzen wird. Die Brennstoffzelle hat natürlich, was die Lärm- und Schadstoffemissionen ab Boden angeht, die Nase vorn. Wie die Energiebilanz der beiden Systeme aussieht, können wir nur spekulieren.

Gruss, René