Forschungsteam kommt alltagstauglichen Batterien für vertikalen Antrieb näher.
Wien. Raketenrucksäcke, Roboter-Dienstboten und fliegende Autos zählten zu den Zukunftsvisionen für 2021. Wahr geworden sind Roboter-Staubsauger und -Rasenmäher sowie Autos, die das Steuer übernehmen. US-Forscher der Pennsylvania State University kommen dem Einsatz von fliegenden Autos jedoch ein Stück näher. Sie erforschen die Voraussetzungen für Luftfahrzeuge, die mit elektrischer Energie vertikal schweben, starten und landen.
Ein fliegendes Auto ist eine Art persönliches Luftfahrzeug, das Personen von Tür zu Tür sowohl über dem Boden als auch hoch in den Lüften ermöglichen soll. Als erster Entwurf gilt das Autoplane von Glenn Curtiss aus dem Jahr 1917, das aber nicht flugfähig war. Mit Stand 2021 gibt es 85 praxisgetestete Flugautos, die noch nicht alltagstauglich sind. Ein Problem dabei ist der Antrieb.
"Nur Batterien mit einer hohen Energiedichte können ein Flugauto in der Luft halten. Zugleich ist zum Abheben vom Boden eine enorme Leistung erforderlich", sagt Chao-Yang Wang, Professor für Maschinenbau der Universität, im Fachmagazin "Joule". Damit die Flugfahrzeuge zur Stoßzeit immer wieder starten und landen können, müssten die Batterien sich zudem sehr rasch aufladen können.
"Flugautos wären bei Geschwindigkeiten von bis zu 320 Stundenkilometern effiziente Flughafen-Shuttles für Kleingruppen", sagt Wang. Er und sein Team haben spezielle Lithium-Ionen-Batterien getestet, die eine Reichweite von 80 Kilometern, sprich eine Viertelstunde Flug, erreichen. Sie können bis zu 2.000 Mal aufgeladen werden. Die Technologie wird auch für Elektroautos eingesetzt, haben dort aber mehrere Stunden Ladezeit. Damit die Batterien aber beim erforderlichen rapiden Ladevorgang keinen Schaden nehmen, schleuste das Team eine Folie aus Nickel in die Lithium-Ionen-Batterie, welche diese auf 60 Grad Celsius erhitzt. "Normalerweise arbeiten die drei Voraussetzungen für vertikalen Flug gegeneinander. Eine hohe Energiedichte verlangsamt das Laden und schnelles Laden senkt die Zahl der Ladezyklen. Wir schaffen alle drei Notwendigkeiten mit einer einzigen Batterie."
Ob diese Technologie den Pkw ersetzt? Bevor sie es tut, wird sich auf jeden Fall die Frage stellen, ob wir Automobile, die uns um die Ohren sausen, überhaupt so richtig wollen.(est)