Größtmögliche Leistung, Dynamik und Sicherheit in der Luft und am Boden erleben: Das neue Batteriesystem Antares.RED.3 ist ab Frühjahr 2024 verfügbar und verschiebt Horizonte im elektrischen Flugzeugantrieb jenseits aller Erwartungen. Die dritte Batterie-Generation von Lange Aviation für den elektrischen Antrieb der Antares Segelflugzeuge bietet bis zu 60% mehr Energie als das Vorgängersystem. Es bringt die Antares 21E inklusive Selbststart sicher, durchzugsstark, geräuscharm und emissionsfrei auf eine Steighöhe von 5.800 Meter.
Antares.RED in der dritten Generation verbindet erneut stark optimierte, geschützt in die Tragflächen eingebaute Akkus, eine weiterentwickelte Steuerelektronik und ausgefeiltes Power-Management für den elektrischen Antrieb im Flugzeug. Das Batteriesystem von Lange Aviation symbolisiert „Reliable Electric Design“; Pioniergeist, höher und damit weiter zu fliegen als jemals zuvor mit einem eigenstartfähigen elektrischen Segelflugzeug. Autonom starten, unabhängiger sein, schneller laden – so komfortabel wie mit modernsten E-Autos.
60% mehr Energie sorgt für Steighöhe bis 5.800 Meter
Antares folgt ihrer Tradition als weltweit erstes seriengefertigtes Segelflugzeug mit Elektroantrieb und setzt mit RED.3 Akkus und einem neuen Ladegerät erneut höhere Maßstäbe in Performance und Sicherheit. Damit bricht das System abermals Rekorde.
Antares.RED.3 gibt es in zwei Varianten: S-tandard und L-arge. In der L-Variante ist die Anzahl der Einzelzellen pro Batterieblock vergrößert, sie ermöglicht ein Plus von 60% gegenüber dem Vorgängersystem. Eine Antares 21E erreicht mit RED 3 eine rein elektrische Steighöhe inklusive Eigenstart von 5800 m, die Reichweite liegt bei rund 390 km. Damit übertrifft der High-Performance-Flieger seine bisherigen Bestleistungen deutlich.
Die neue Antriebsbatterie ist eine technisch ausgefeilte Kombination aus mehr als eintausend kompakten Li-Ion 21700 Zellen, die in den Tragflächen integriert sind. Die Zellen interagieren mit umfangreichen Messsensoren, Steuerelektronik und dem intelligenten Antares Ladegerät.
Komponenten aus dem Automobilbau
Der technische Fortschritt in der Entwicklung von Batterietechnologie hat dank des E-Mobility-Booms branchenübergreifend an Geschwindigkeit gewonnen. Die Ingenieure von Lange Aviation nutzen diesen Vorteil und übernehmen Innovationen aus der Automobilindustrie zeitnah und nachhaltig in den Flugzeugbau. So gestalten sie „Zero Emission High Performance Aircraft Technology“.
Die Verbesserung der Motorflugleistung bei elektrischen Segelflugzeugen ist dabei das Ergebnis der steigenden spezifischen Energiedichte von Batteriezellen einerseits, und dem ungehinderten Abruf von Leistung durch den Elektromotor auf der anderen Seite.
Leistungsfähigkeit und Wert von Antares Flugzeugen steigt mit deren Alter
Das Batteriezellenformat 21700 gilt als zukunftweisend und wird von der Industrie intensiv weiterentwickelt. Diese Investitionssicherheit sorgt dafür, dass Antares Motorsegler mit Antares.RED Batteriesystemen in den nächsten Generationen sogar noch mehr Leistungsreserven haben werden. Mit ihrem nahezu verschleißfreien Elektroantrieb erzielen Antares Motorsegler durch Upgrades ihres Batteriesystems Wertzuwachs und optimale Wiederverkaufswerte.
Immer höher durch mehr Energie pro Batterie: Antares.RED.3 basiert auf mehr als eintausend sehr kompakten Energiezellen. Das zugrundeliegende Zellformat erfreut sich großer Beliebtheit u.a. in der Automobilindustrie und ist das neue Standardformat für hochwertige Antriebsbatterien. Aufgrund der hohen Nachfrage stellt sich ein hohes Maß an Innovation ein, was das Batterieformat kontinuierlich leistungsfähiger macht. Der Maßstab für Innovation ist bei Antares Flugzeugen die Zunahme der gravimetrischen Energiedichte (siehe Grafik): Diese beschreibt, wieviel Energie pro Gewicht in einer Batterie gespeichert werden kann. Je höher der Wert ist, desto mehr Energie kann bei gleichbleibender Batteriemasse eingespeichert und bei gleichen Batteriezellen-Abmessungen in Antares-Flugzeuge verbaut werden. Daraus lässt sich ableiten, dass eine Antares mit modernen RED-Batteriesystemen zukünftig immer höher steigen können wird. Heute werden mit Antares.RED.3 in der L-Variante bereits 5.800m erreicht – folgt man dem Entwicklungstrend, sind 2030 Steighöhen bis 6.700m realisierbar.
Quellenangaben: Journ. of Solid State El. Chemistry (Placke, Kloepsch), BloombergNEF – Stand: Mai 2021 – Die o.g. Steighöhen 5.800m und 6.700m beziehen sich auf Antares.RED.3 in der Version L
„Protect ahead“: Vorausschauendes Sicherheitskonzept schützt bei Thermal Runaway
Mit seinen hohen Standards bei integrierter elektronischer Steuerung, Fertigungsqualität und Leistungsüberwachung unterscheidet sich das einzigartige Konzept von Stromspeicher und Power-Management in Antares Flugzeugen und setzt Maßstäbe. Sichtbar wird das an bislang unerreichten Leistungsdaten und vor allem an maximaler Sicherheit: Die gefährlichste Folge eines Fertigungsfehlers in Batteriezellen ist ein Thermal Runaway. Bei einem Thermal Runaway erwärmt sich der Zellinhalt so stark, dass er unter starker Gasentwicklung und hohem Druck aus der Zelle austritt. Das Gemisch aus Zellinhalt und Gas kann Temperaturen bis zu 1.400° C aufweisen, das Gehäuse erwärmt sich auf bis zu 500 °C. Bis zu 14 Liter Gas pro Zelle werden freigesetzt. Antares.RED.3 sorgt dafür, dass ein derartiger Thermal Runaway einer Zelle nahezu folgenlos bleibt. Pilotin bzw. Pilot werden hierüber informiert, das Flugzeug selbst nimmt keinen Schaden. Einzelne, möglicherweise defekte Zellen werden im Zuge der Instandhaltung ausgetauscht.
Batteriezellen kommunizieren mit Steuerungselektronik
Die Vernetzung von Batteriezellen, Steuerelektronik und Piloteninformation innerhalb von Antares.RED läuft bei Lange Aviation unter dem Motto „Human Centric Innovation“; hier geht es darum, Informationstransparenz zu schaffen, vorausschauend Probleme zu erkennen und negative Folgen für Pilot und Fluggerät zu vermeiden. Neben Schäden durch fehlerhafte Zellen beugt das Antares-System auch Gefährdungen durch Bedienungsfehler vor: Batterien können nicht überladen bzw. unsachgemäß nach einer Tiefentladung oder bei zu niedrigen Temperaturen geladen werden.
Zur Kommunikation wird bei den Batteriesystemen sowohl „Daisy Chain“ Technologie als auch CAN Bus verwendet. Die Kommunikation ist durch diese Paarung sehr leistungsfähig und erfüllt höchste Sicherheitsstandards. Über die Bussysteme wird auch die Leistungs-Balancierung der Zellen gesteuert. Optional ist die hochgenaue Messung der Einzelzellentemperatur verfügbar. Das gesamte Antriebssystem und auch die Batterie der dritten Generation erfüllen damit vollumfänglich die Anforderungen an die Personensicherheit.
Auslieferung im Frühjahr 2024
Das Antares.RED Batteriesystem wird zukünftig auch in Motorflugzeugen Verwendung finden. Deshalb erfolgt die Zulassung nach den Großluftfahrtnormen ED-79, DO-178C und DO-254. Der zur Anwendung kommende Design Assurance Level ist C (DAL C). Durch die bei DAL C geforderten Verfahren wird eine qualitativ hochwertige und sehr sichere Hard- und Software garantiert. Die Auslieferung startet im Frühjahr 2024.