Elektroantrieb

Pilot Report: eSpyder e280 von GreenWing International

Elektrisch fliegen, mit Musterzulassung und einem Antrieb, der nicht bloß als Aufstiegshilfe dient – das ist neu: Der eSpyder von GreenWing ist das erste Luftfahrzeug dieser Art. Was sind seine Stärken und Schwächen?

Von Peter Wolter
Pilot Report: eSpyder e280 von GreenWing International

Auf einmal stimmt alles. Und gleichzeitig nichts. Mit dieser inneren Ruhe würde ich gerne jedes Mal in einem Flugzeug sitzen, das ich noch nie geflogen habe und das auch noch ein Einsitzer ist. Aber die Ruhe ist auch unheimlich – die äußere: Ich stehe auf der Coburger Graspiste 12, bin startbereit, die linke Hand am Gashebel, und nichts spricht dafür, dass ich gleich fliegen werde. Es ist vollkommen ruhig, wie in einem Segelflugzeug, aber es gibt kein Schleppseil, das zu einer Winde oder Schleppmaschine führt. Ähnlich irritiert müssen Menschen in den späten achtziger Jahren des vorletzten Jahrhunderts von Automobilen gewesen sein. Seit es Motorflugzeuge gibt, erzeugen sie Lärm. Seit Piloten mit Motorkraft fliegen, beherrscht Lärm ihre Wahrnehmung, noch bevor es losgeht. Verbrennungsmotoren in Flugzeugen verbreiten Dramatik.

Was laut ist, klingt wichtig, und je mehr es die eigene Stimme übertönt, desto mächtiger fühlt es sich an, so mächtig, dass man glaubt, irgend etwas tun zu müssen, zum Beispiel zu starten – wenn das Tier da vorn schon so brüllt. Lärm erzeugt Druck. Ohne Lärm kein Druck. Oder viel weniger. Erst als ich den Gashebel ein paar Millimeter nach vorn schiebe, entsteht ein Geräusch. Es kommt vom Propeller vor mir und hört sich an wie … ein Windrad? Wie die frei drehenden Rotorblätter eines Helikopters? Auf jeden Fall hört es sich gut an. Dabei hatte alles zunächst gar nicht nach einem guten Tag ausgesehen. Der Ostwind fegte kräftig über den Flugplatz Coburg-Brandensteinsebene, wo Mario Bahlouli von GreenWing International das leichte, langsame Elektro-UL aus einem Hangar zog. Dann stellte sich heraus, dass der Herstellerrepräsentant kein Pilot ist – „ich bin der Marketing-Guy“. Einen Einsitzer fliegen ohne Einweisung durch einen Piloten?

„Erst als ich den Gashebel ein paar Millimeter nach vorn schiebe, entsteht ein Geräusch“

Rohr-Tuch-ULs wie der eSpyder sind zwar fliegerisch nicht anspruchsvoll, aber man will schon sicher sein, dass jemand das Gerät gecheckt hat, der ihm sein eigenes Leben anvertrauen würde. Irgendwann kam Norbert Reichel von der Flugschule Coburg – er hatte den eSpyder bereits geflogen – und erklärte mir zum Glück nur so viel, wie ich mir merken konnte (nicht viel). Jetzt sah die Sache schon anders aus. Basis des GreenWing-Produkts ist der Spyder des US-Herstellers Flightstar Sportplanes. Als konventionelles UL wird der Einsitzer von einem Rotax-Zweitakter mit 42 PS angetrieben. Der Elektromotor leistet 24 Kilowatt, also 32 PS. Ob das reicht? Damit der schwerere Elektroantrieb das Gesamtgewicht nicht allzu sehr erhöht, wurde der Original-Spider abgespeckt. Der Löwenanteil des Antriebsgewichts entfällt auf die Batterien: 43 Kilogramm. Der Motor wiegt nur 12,5 Kilo, der Regler 800 Gramm.

Mit Rettungssystem beträgt die Leermasse 182 Kilogramm – 62 zu viel für ein „leichtes Luftsportgerät“, das ohne Medical geflogen werden dürfte. Aber das war dem Hersteller nicht so wichtig, wie eine gegenüber den lediglich mustergeprüften 120-Kilo-Geräten deutlich höhere Hürde zu meistern: Am 5. Februar 2013 erhielt der eSpyder vom DULV die deutsche Musterzulassung – wie ein ganz normales Ultraleichtflugzeug mit Verbrennungsmotor. Damit ist der chinesische Einsitzer das erste und bisher einzige musterzugelassene Luftfahrzeug mit Elektroantrieb, bei dem der Antrieb nicht bloß ein Hilfssystem ist wie bei Motorseglern, sondern permanent läuft. Der eSpyder dürfte allerdings auch das erste UL sein, das vollständig zugelassen wurde, bevor es auf den Markt kam – viele UL-Anbieter verkaufen neue Muster, sobald sie eine vorläufige Verkehrszulassung (VVZ) haben.

Foto: Andreas Haller
Aufladen: In drei Stunden hat das Rollkoffer-artige Ladegerät seinen Job erledigt. Ein zweites halbiert die Ladezeit

Als Grund nennt Marketing-Mann Bahlouli das Bestreben des Herstellers, das neuartige Fluggerät einem breitem Spektrum interessierter Piloten zugänglich zu machen und nicht bloß den wenigen in der VVZ eingetragenen Erprobungspiloten. Dazu war die Musterzulassung unabdingbar. Erst wenn man genügend Feedback von Piloten und damit vom potenziellen Markt habe, wolle man den Vertrieb organisieren. Mich interessiert in Coburg aber erstmal, wie das Ding fliegt. Und wie lange. „Eineinhalb Stunden“, sagt Mario. Um genügend Reserve zu haben – die Landung kann sich ja immer verzögern, wie bei einem Flugzeug mit konventionellem Antrieb –, solle man es aber bei einer Stunde belassen. „Und dann schieb ich einen zweiten Batteriesatz rein und kann gleich wieder starten?“ Nein, so sei das nicht gedacht, erklärt der eSpyderman. Die beiden Batterien sind fest montiert und bleiben beim Laden drin.

Dieser Vorgang dauert drei Stunden. Legt man sich ein zweites Ladegerät zu, für jede Batterie ein eigenes, verkürzt er sich um die Hälfte. 1,5 Stunden fliegen, 1,5 Stunden laden – eine ausgedehnte Kaffeepause reicht also, um wieder fliegen zu können. Vier Handgriffe erfordert der Elektroantrieb, bevor ich „Gas“ geben kann: An einer Steckdose links neben dem Sitz öffne ich die Abdeckklappe bis zum Anschlag. Jetzt ist der Hauptschalter an. Dann stecke ich den „Zünd“schlüssel ins Panel und drehe ihn nach rechts, worauf die Anzeigen des Multifunktionsinstruments erscheinen: Drehzahl (rpm), Leistungsabgabe (kW), Leistungseinstellung (Prozent), Energievorrat (Prozent), Spannung (Volt), verbleibende Betriebsdauer bei aktueller Leistungsabgabe sowie Temperaturen für Motor, Batterien und Steuerelektronik.

Probeflug: Durch die Turbulenzen dicht überm Flugplatz bin ich gezwungen, ständig mit Quer- und Seitenruder zu korrigieren

Danach schiebe ich einen hinter der Steckdose frei im Rumpf liegenden sechspoligen Handgriff in die Steckdose – jetzt ist die Verbindung zwischen Batterie und Motor hergestellt, der Antrieb ist „scharf“. Um den Gashebel bewegen zu können, drücke ich nun noch einen Sicherungsstift von der roten in die grüne Position. Beim Startlauf auf der Coburger Piste gebe ich langsam „Gas“ – mal sehen, welche Antriebseffekte entstehen, das Drehmoment ist bei Elektromotoren ja gleich voll da. Etwas Druck aufs rechte Pedal, und der eSpyder rollt geradeaus. Im starken Gegenwind, der leicht von links kommt, hebt die Maschine mit Mofa-artiger Groundspeed ab. Schaukelnd gewinne ich Höhe, die Turbulenzen sind heftig, es gibt kein Vario, aber die Steigrate lässt keine Wünsche offen – der Hersteller spricht von knapp zwei Metern pro Sekunde, wobei der Steigwinkel durch die geringe Fahrt auch ohne Gegenwind relativ steil sein muss.

Toll, so im Freien zu sitzen! Bloß: Wohin mit den Knien? Abwechselnd positioniere ich sie inner- oder außerhalb der runden Ausbuchtungen am Panel, gegen die sie stoßen. Für meine Größe (1,84 Meter) ist der Sitz etwas weit vorn, sonst aber bequem. Eins wird mir schnell klar: Heute herrschen keine Flugbedingungen, für die der eSpyder gedacht ist. Aber: Sie liefern Erfahrungen, die bei ruhiger Luft nicht möglich wären. Durch die Turbulenzen dicht überm Flugplatz bin ich gezwungen, ständig mit Quer- und Seitenruder zu korrigieren. Beide Ruder brauchen viel Kraft. Kurven fliegt man primär mit dem Seitenruder, was typisch ist für langsame Geräte dieser Art. Die Wirkung des Seitenruders ist passabel, die Beinmuskulatur aber zu sehr gefordert. Dass der eSpyder auf Querruderausschläge träge reagiert, mag man ihm in ruhiger Luft verzeihen – wenn es aber um schnelle Reaktionen auf unerwünschte Fluglagen geht, fühlt man sich ziemlich machtlos.

Foto: Andreas Haller
Beschaulich: Fast lautlos geht’s an der Veste Coburg vorbei – Luftwandern par excellence

Deshalb wage ich anfangs nicht, die mit dem Fotografen vereinbarten Stellen anzufliegen, damit er Boden-Luft-Aufnahmen machen kann – in den Lee-verseuchten Gebiet erscheint mir die Steuerbarkeit zu dürftig. Air-to-air-Bilder haben wir von vornherein abgeschrieben; ein sicherer, einigermaßen enger Verbandsflug mit der Fotomaschine wäre in der turbulenten Luft unmöglich. Jetzt bin ich froh über unsere Entscheidung, wobei jeder weiß: Diese Ruderansprache ist kein spezifisches eSpyder-Problem – so fliegen derartige Geräte nun mal. Der Elektroantrieb gerät bei dem Fotoflug-Gewürge zeitweise ganz in den Hintergrund, obwohl es doch gerade um dessen Besonderheit geht. Das zeigt aber: Das System funktioniert einfach. Es gibt einen Gashebel, damit regelt man die Leistung, und die ist vollkommen ausreichend. Insofern muss der Pilot nichts anderes tun als in einem Flugzeug mit Verbrennungsmotor. Er kann aber.

Er kann vor allem darauf achten, wie viel Energie er verbraucht. Bei Vollgas zeigt ein großes Rundinstrument 24 kW an und der Drehzahlmesser 2200 rpm. So viel Leistung ist höchstens beim Start notwendig, und man darf sie auch nur maximal drei Minuten lang abrufen, sonst droht Überlastung. Aber das kennen wir auch von herkömmlichen Flugmotoren. Als ich nach dem dritten oder vierten Überflug wieder voll Strom gebe, um aus den bodennahen Turbulenzen zu fliehen, fällt mir auf, dass die verbleibende Betriebszeit auf 30, 35 Minuten absackt. Doch kaum habe ich den Gashebel auf 10 bis 12 kW zurückgenommen, beträgt sie wieder mehr als eine Stunde. Um die Höhe zu halten, sollen 9 Kilowatt genügen. Also raus aus dem Dreck, in ruhige Luft steigen und überprüfen, ob das stimmt. Doch südöstlich des Platzes gerate ich in ein riesiges „Saufgebiet“, es geht weder auf- noch vorwärts.

Querruder-Ansteuerung: zu viel Reibung? Die Ruder sind schwergängig, ihre Wirkung ist dürftig

Schneller fliegen? Aber wo bleibt dann die Steigleistung? Die Drei-Minuten-Vollgaszeit dürfte bald um sein, und Vollgas fühlt sich auch nicht so gut an: Der bei weniger Leistung vibrationsfreie Antrieb läuft jetzt nicht mehr so ruhig, außerdem muss ich permanent mit dem rechten Pedal und einem gleichsinnigen Querruderausschlag die Antriebseffekte ausgleichen. Zurück zum Platz! Ein Blick über die linke Schulter … weit bin ich nicht gekommen. Die Linkskurve macht der eSpyder von allein, sobald ich meine Muskeln entspanne. Mit reduzierter Leistung fliegt er dann im Gegenanflug ohne Rudereingaben geradeaus. Ob 9 kW reichen? Bei mir sind es meistens zwischen 10 und 15 kW, wobei ich immer wieder etwas Gas nachschiebe, wenn’s abwärts geht und mir das Geschwindigkeitspolster bis zum Strömungsabriss zu gering erscheint. Leider ist der Fahrtmesser (in miles per hour) nicht geeicht, sodass die angezeigte Geschwindigkeit wenig aussagt.

„Lass ihn fliegen“, hatten mir Mario und Norbert vor dem Start geraten, im Reiseflug lägen bei losgelassenem Knüppel etwa 70 km/h an. Dabei leistet der Motor 14 Kilowatt, und der große Propeller des bürstenlosen Direktantrieblers rotiert mit gemütlichen 1800 rpm. Auch im Landeanflug verlasse ich mich mehr auf den Ruderdruck (eine Trimmung gibt es nicht) und aufs Gefühl. Dass man solche aerodynamisch vormodernen Rohr-Tuch-ULs mit Power an den Boden ranfliegt, habe ich vergessen: Ohne Stromzufuhr geht’s gewaltig abwärts. Dabei dreht sich der Propeller im Fahrtwind mit, sodass ich mich geschwindigkeitsmäßig auf der sicheren Seite wähne; im Langsamflug soll er stehenbleiben, hatte man mir gesagt. Dennoch fehlt Bewegungsenergie, als ich abfange und ausschweben will. Tollpatschig plumpsen die Räder ins Gras. Es soll wie eine Hubschrauberlandung ausgesehen haben, erfahre ich später, im Gegenwind sei die Rollstrecke kaum wahrnehmbar gewesen.

Foto: Andreas Haller
Kein Sternmotor: Der bürstenlose Außenläufer erzeugt 24 kW, dahinter das gut gekühlte Steuergerät

Was ist das nun für ein Elektroflieger? Einer, bei dem man „Elektro“ und „Flieger“ unterscheiden muss: Das Antriebssystem hat mich beeindruckt. Die Ruhe, die einfache Bedienung, die Leistung, die Funktionssicherheit, die erstaunliche Betriebszeit … Ganz klar: Das ist die Zukunft für leichte Luftfahrzeuge, ob Ausbildung, Seglerschlepp, Rundflüge und oder irgend etwas anderes, bei dem die Endurance nicht im Vordergrund steht. Für einen erheblichen Teil der Flüge also, die UL- und Privatpiloten heute machen. Doch bereits während des Probeflugs habe ich mir dieses Antriebssystem in einem moderneren Flugzeug gewünscht, zum Beispiel in einer SD-1 (oder eine stärkere Version im Silence Twister). Mit so einer Maschine mal schnell 150 bis 200 Kilometer weit fliegen, auf diese ruhige, entspannte Art, und dann noch Reserve haben – das wäre wirklich ein Fortschritt. Der gute alte Spyder hingegen wird dem „e“-Potenzial nicht gerecht.

Kritiker lässt der Hersteller ins Leere laufen: Man habe beweisen wollen, dass effiziente, bezahlbare und zuverlässige Elektroantriebe in der manntragenden Fliegerei möglich sind. Insofern geht es GreenWing darum, sich als Antriebshersteller zu positionieren, nicht als Flugzeughersteller. Bereits seit Jahrzehnten produziert die Mutterfirma Yuneec elektrische Antriebssysteme für Modellflugzeuge; da sind die Chinesen ganz vorne dran. Es sieht so aus, als ob sie eine ähnliche Position bei den „Großen“ anstreben. Ihre Produktphilosophie beim eSpyder ist nachvollziehbar: Wenn die Betriebszeit mit der heutigen Technologie eben doch noch sehr begrenzt ist, dann findet ein teures Flugzeug keine Käufer. Wer hunderttausend Euro oder mehr ausgibt, will mindestens vier, fünf Stunden fliegen können, bevor er zum Nachtanken landen muss – ob Sprit oder Strom. Wenn Strom das aber nicht hergibt, darf das Flugzeug diese Erwartung erst gar nicht erzeugen.

Modern, aber spartanisch: Im Panel gibt’s nur zwei Uhren und ein Multifunktions-instrument

Es muss also günstig sein. Deshalb die schlichte Rohr-Tuch-Bauweise. Mit allem drum und dran kostet der eSpyder 35 000 Euro – so viel werden einige Leute ausgeben, auch wenn bloß kurze Flüge in Aussicht stehen. Wie Motorradfahrer, die für einen ähnlichen Preis ein exklusives Bike kaufen, mit dem sie am Feierabend eine Runde drehen wollen und nie auf die Idee kämen, von Hamburg nach München zu fahren. Genau dafür ist der eSpyder gemacht: für kurze genüssliche Flüge in ruhiger Luft, über reizvollen Landschaften, vielleicht gegen Abend, wenn das Licht besonders schön ist und Spazierengehen für Piloten qualvoll wäre. Neben ökologischen Aspekten (leise, aber nur umweltfreundlich, wenn der Strom zum Laden der Batterien regenerativ gewonnen wird) muss bei Batterie-gespeisten Elektroantrieben die Lebensdauer der Stromquellen bedacht werden.

Der GreenWing-Zulieferer, ein koreanisches Unternehmen, gibt eine Garantie von 1000 Ladezyklen, also 1000 Flugstunden bei Verwendung von zwei Batterien, wie im eSpyder. GreenWing ist vorsichtig und sagt: 600 bis 1000 Stunden. Neue Batterien kosten ungefähr 9000 Euro. Somit schlägt eine Betriebsstunde mit zirka 11,25 Euro zu Buche – plus Ladestrom, was noch mal 3 Euro sind. Für dieses Geld darf ein UL mit Verbrennungsmotor knapp 9 Liter Super Plus pro Stunde verbrauchen … Ganz fair ist diese Rechnung natürlich nicht, denn Verbrennungsmotoren haben einen höheren Verschleiß, auch wenn TBOs oder TBRs bei ULs nicht verpflichtend sind, also nicht automatisch Kosten anfallen.

Foto: Andreas Haller
Dazulernen: fliegermagazin-Redakteur Peter Wolter (l.) lässt sich von eSpyderman Mario Bahlouli den Antrieb erklären

Der Yuneec-Motor ist praktisch wartungsfrei und hat eine TBO von 1000 Stunden, dann muss er auseinandergenommen werden, wobei die Lager zu wechseln sind. Das kann nicht so teuer sein. Kosten hin oder her – wer sich für einen eSpyder interessiert, achtet nicht nur auf messbare Faktoren. Bei diesem Luftfahrzeug geht es um qualitative Fragen: Wie will ich fliegen? Laut oder leise? Und mit welcher Energie? Allein diese Fragen zu stellen, kann in eine fortschrittliche Richtung führen.

GreenWings nächster Schritt: e430

Schon seit 2009 erprobt das chinesische Mutterunternehmen von GreenWing, Yuneec International, den Zweisitzer e430. Einen Rückschlag erlitt das Projekt durch den tödlichen Absturz des deutschen Entwicklungsingenieurs Martin Wezel im Mai 2011 mit einem Yuneec-Flugzeug. Der Hersteller strebt nach wie vor eine US-Zulassung als Light Sport Aircraft an, in Deutschland ist die UL-Zulassung für Anfang kommenden Jahres geplant. Leer wiegt die Composite-Maschine 302 Kilo, am Start maximal 472 Kilo. Mit einem 48 kW (64 PS) starken Elektromotor soll die e430 eine Reisegeschwindigkeit von 160 km/h schaffen, für den motorlosen Betrieb wird eine Gleitzahl von 24 genannt.

Zuladungsabhängig benötigt die e430 für den Reiseflug 8 bis 12 Kilowatt Leistung. Die maximale Flugzeit beträgt drei Stunden, die Ladezeit der Akkus zwei bis drei Stunden. Vom eSpyder unterscheidet sich die e430 unter anderem durch ein komfortables Cockpit mit nebeneinander angeordneten Sitzen. Für Gleitschirmflieger hat Yuneec den ePac entwickelt, einen Rucksack-Elektroantrieb, der Mitte nächsten Jahres auf den Markt kommen soll.

Fotos: Andreas Haller, fliegermagazin 11/2013

Technische Daten
eSpyder e280 von GreenWing International
  • Mario Bahlouli, Kienzlstraße 15, 85635 Höhenkirchen-Siegertsbrunn, Telefon 0171/355 88 77, E-Mail Mario@ Bahlouli.com
  • 10,13 m
  • 13,60 qm
  • 5,94 m
  • 2,40 m
  • 182 kg
  • 282 kg
  • Yuneec Power Drive / 24 kW (32 PS)
  • Helix-3-Blatt, einstellbar, CfK, 1,80 m
  • ca. 1,5 – 2 m/sec.
  • 1,5 h (1 Std. plus 30 Min. Reserve)
  • ca. 70 km plus 30 Min. Reserve
  • 34 990 Euro*
  • * inkl. Mwst., betriebsbereit mit Antriebsbatterien, Ladegerät, Instrumentierung, Rettungssystem, Auslieferung und Einweisung vor Ort
Über den Autor
Peter Wolter

Peter Wolter kam vom Drachenfliegen zur motorisierten Luftfahrt und von der Soziologie zum Journalismus. Er steuert ULs sowie E-Klasse-Maschinen und hat sein eigenes UL (eine Tulak) gebaut.

Schlagwörter
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  • Air-to-air-Bilder
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  • Steckdose
  • Steuerelektronik
  • Leistungsabgabe
  • Multifunktionsinstrument
  • Abdeckklappe
  • Rundinstrument
  • konventioneller Antrieb
  • Erprobungspiloten
  • Antriebsgewicht
  • Rotax-Zweitakter
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