Ein Hybrid-Flugzeug «made in Grenchen»

Das Jungunternehmen Smartflyer AG will Mitte 2021 mit einem hybrid-elektrisch getriebenen Flieger von der Startpiste abheben – das interdisziplinäre Team glaubt an einen Markt für das neu entwickelte Antriebskonzept. Ein Besuch in der Werkstatt in Grenchen.

Rolf Stuber denkt in längeren Zeiträumen. Sein grosses Ziel will er Mitte 2021 realisieren. Dannzumal soll ein hybrid-elektrisch getriebenes vierplätziges Reiseflugzeug auf dem Flughafen Grenchen abheben. Dazu tüfteln er und ein hochqualifiziertes zwölfköpfiges Team, bestehend aus Ingenieuren, Elektronikern und Konstrukteuren, seit einigen Jahren an der Entwicklung des Prototypes. «Es sind alles Spezialisten für den Flugzeugbau, die Statik oder die Aerodynamik – „und alle sind Piloten und haben somit einen direkten Bezug zum Thema», sagt der 54-jährige Stuber. Nach mehreren Jahren der losen Zusammenarbeit wurde im Frühling 2016 die Firma Smartflyer AG gegründet, deren CEO Stuber ist. Er arbeitet hauptberuflich seit 30 Jahren als Flugkapitän und bis vor zwei Jahren war er als Militärpilot im Einsatz.

«Flugzeug der Zukunft»

«Die Zukunft ist elektrisch - und wir bauen am Flugzeug der Zukunft», ist der Grenchner überzeugt. Der Elektroantrieb sei bezüglich Wirkungsgrad und Emissionen dem herkömmlichen Verbrennungsmotor deutlich überlegen. Beim Verbrennungsmotor würden bis 75 Prozent bei der Energieerzeugung in Form von Wärme verpuffen, beim Elektromotor liege der Wirkungsgrad aber bei 94 Prozent. Mit dem Startflyer finden Start, Steigflug sowie Anflug und Landung rein elektrisch statt. Dadurch könnten die Lärm-Emissionen in Flugplatznähe massiv gesenkt werden.

Doch ganz ohne fossilen Treibstoff wird auch der Smartflyer nicht auskommen, gesteht Stuber ein. Zumindest vorerst. Denn die derzeit verfügbare Batterietechnologie ermögliche den rein elektrischen Betrieb des Flugzeuges noch nicht. Das Speichern der elektrischen Energie in Batterien führe zu einem zu hohen Abfluggewicht und zu einer geringen Reichweite. Stuber: «Um dieselbe Leistung zu erzielen bedingt es für 1 Kilogramm fossilem Brennstoff ein Batteriegewicht von 50 Kilogramm.» Und die Flugdauer für ein rein elektrisch betriebenes viersitziges Reiseflugzeug läge unter einer Stunde. Deshalb wird der Smartflyer nebst dem Elektromotor mit einem herkömmlichen Verbrennungsmotor – er läuft mit normalem Autobenzin – ausgerüstet. Dieser treibt einen Generator an, der so erzeugte Strom wird an die Batterie weitergeleitet. Der Smartflyer ist somit ein Flugzeug mit einem Hybridantrieb. Im Vergleich zum normalen Flugzeug halbiere sich der fossile Treibstoffverbrauch.  Ebenfalls zu einer besseren Gesamteffizienz soll ein neues aerodynamisches Konzept beitragen. Nicht wie bei konventionellen Flugzeugen ist der Propeller an der Spitze des Flugzeuges montiert, sondern hinten am Seitensteuer. «Dort ist der Wirkungsgrad aus aerodynamischen Gründen viel höher als an der Rumpfspitze», erläutert Stuber.   

Markt für Hybridflugzeuge

Rolf Stuber ist kein Fantast, sondern er ist überzeugt, dass «der Hybridantrieb derzeit die beste Variante ist für ein Reiseflugzeug der kommenden Generation». Er glaubt, dass dafür ein Markt vorhanden sei. Derzeit würden weltweit etwa an zwei bis drei Hybridflugzeugen getüftelt, alle befänden sich noch im Experimentierstatus. Der Markt für Kleinflugzeuge sei zwar sehr schwierig, die Nachfrage habe sich massiv reduziert. So seien vor 20 Jahren weltweit noch rund 15'000 einmotorige Flieger pro Jahr gebaut worden, heute seien es noch rund 1000. Aber das neue hybride Antriebskonzept könnte die Nachfrage wieder beleben, glaubt er.  Abnehmer sieht er im Bereich der Privatfliegerei und insbesondere im Bereich der Pilotenausbildung. Das Antriebskonzept sei skalierbar und deshalb auch auf grösseren Maschinen einsetzbar. Für die Vermarktung sieht Stuber zwei Wege. «Entweder verkaufen wir die Technologie an Flugzeughersteller oder wir bauen die Flugzeuge selber hier in Grenchen.» Doch das sei noch Zukunftsmusik, meint er.

Grenchen als Standort ist ideal

Die Standortwahl der Smartflyer AG hänge stark mit dem Flughafen Grenchen zusammen. «Hier ist die Affinität zur Fliegerei besonders hoch.» Die kantonale Wirtschaftsförderung sei bei der Standortsuche sehr hilfreich gewesen. Grenchen soll sich als Zentrum für Flugzeuge mit Elektro- oder Hybridantrieb etablieren. Die Macher haben bereits erste Pflöcke dazu eingeschlagen. Im vergangenen September wurde zum zweiten Mal die «Smartflyer Challenge» durchgeführt, an welchem mehrere Teams teilgenommen haben. Der Anlass biete beste Möglichkeiten, die neuen Technologien bekannt zu machen. Das Echo innerhalb der Branche sei europaweit jedenfalls gross. Grenchen sei als Standort auch ideal, weil man die Zusammenarbeit mit den Fachhochschulen Nordwestschweiz und Bern suche. Es liefen bereits einige erfolgversprechende Forschungsprojekte im Bereich Kunststofftechnologie oder Batteriekühlung. «Die Inputs von den Fachhochschulen bringen uns viel», sagt Stuber.

Die Finanzierung für die Entwicklung und den Bau des Prototypen wäre ohne Hilfe des Bundes nicht möglich. Das Bundesamt für Zivilluftfahrt (Bazl) unterstütze das Projekt zu 72 Prozent über die Spezialfinanzierung, so Stuber. Anfänglich seien die Projektkosten auf «nur» 1,2 Millionen Franken budgetiert worden. «Wir arbeiten alle Teilzeit und viele Aktivitäten werden in Freiwilligenarbeit erledigt.» Inzwischen habe man beim Bazl einen Änderungsantrag eingereicht. Neu sei man nicht mehr dem Verband Experimental Aviation Switzerland unterstellt, sondern direkt dem Bazl. Das führe zu höheren Auflagen, insbesondere bei der umfassenden Dokumentation der einzelnen Schritte. Neu werden die Projektkosten deshalb auf 2,6 Millionen Franken veranschlagt. Die Restfinanzierung werde vom Team der Smartflyer AG getragen. «Aber ohne Herzblut und Engagement aller Beteiligten wäre das ambitiöse Projekt nicht zu realisieren», widmet Stuber dem Team ein Kränzchen. 

Text: Franz Schaible (im Auftrag der Wirtschaftsförderung), Januar 2019