Forscher vom Oak Ridge National Laboratory arbeiten bereits seit geraumer Zeit an der Entwicklung von sogenannten eVTOL-Batterien für Flugtaxis. Aus ihren Visionen könnte bald Realität werden.
In den vergangenen Jahren rückte ein Thema immer mal wieder in den Fokus der Öffentlichkeit: Flugtaxis. Sie sollen eine Alternative zu durch Staus verstopften Straßen sein und Passagiere komfortabel an ihr Ziel bringen. Die dafür benötigten eVTOL-Fahrzeuge starten und landen vertikal und benötigen dadurch keine zusätzliche Infrastruktur.
Vom US-Energieministerium unterstützte Forscher vom Oak Ridge National Laboratory (ORNL) tüfteln n diesem Bereich bereits an dem nächsten Meilenstein. Sie haben Batterietechnologien entwickelt, die für die Flugtaxis maßgeschneidert sind. Denn im Gegensatz zu herkömmlichen Elektrofahrzeugen benötigen sie Batterien, die schnelle Stromstöße für den Start und die Landung liefern können.
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eVTOL-Batterien für Flugtaxis benötigen mehr Leistung
Gleichzeitig darf durch den hohen Energiebedarf nicht die Gesamtreichweite des Fahrzeugs leiden. Diese Anforderungen machten bisher die einfache Adaption von Elektroautobatterien unpraktikabel. Daher konzentrierte sich das ORNL-Team auf die Entwicklung von Batterien, die diese spezifischen Herausforderungen bewältigen können.
Im Mittelpunkt stehen dabei energiedichte Materialien, die deutlich mehr Energie speichern können, um die Reichweite und Leistung der Fluggeräte zu erhöhen. Außerdem benötigt es Batteriesteuerungssysteme, die sich an die verschiedenen Betriebsphasen eines eVTOL anpassen können. Schließlich nimmt der Energiebedarf nach dem Start drastisch ab und steigt wieder mit der Landung des Fluggeräts. Ein verbesserter Elektrolyt soll daher die Kapazität der Batterie während Leistung-intensiver Flugphasen hochhalten und flexibel auf die Be- und Entladung reagieren können.
Flugprofile sollen das Batteriemanagement verbessern
An der Forschung sind viele verschiedene Seiten beteiligt, etwa das U.S. Army Combat Capabilities Development Command Research Laboratory und das Center for Nanophase Materials Sciences. Doch benötigt es für einen baldigen ersten Piloten auch Daten aus der Praxis. Deswegen arbeiten die Teams an einem Controller zur Verknüpfung von realen Flugprofilen mit der Batterieoperation in Echtzeit. So lernt das System ständig über potenzielle Flugrouten hinzu.
Die Ergebnisse der Forschung könnten die Grundlage für die nächste Generation von eVTOL-Batterien bilden und somit Sicherheit, Langlebigkeit und Leistung in der urbanen Luftfahrt definieren. Angesichts der zunehmenden Urbanisierung und der Suche nach nachhaltigen Transportlösungen bieten eVTOLs eine vielversprechende Alternative zu herkömmlichen Transportmitteln.
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