Das 2025 erfolgreich abgeschlossene LuFo-Projekt HybVer (Hybridisierte Verdichterkonzepte) widmete sich Antriebskonzepten mit elektrischem Verdichterantrieb. Hauptziel war eine ganzheitliche Bewertung der HybVer-Technologie durch einen multidisziplinären Entwurf für den Einsatz in Regionalflugzeugen und Hubschraubern.
Zu Beginn des Projekts, das unter der Koordination von Bauhaus Luftfahrt mit der TU Berlin, TU München und BTU Cottbus durchgeführt wurde, stand eine Entwurfsraumstudie, um die vielversprechendste Konfiguration zu ermitteln. Der Verdichter wurde aerodynamisch ausgelegt und seine Betriebseigenschaften analysiert. Parallel dazu wurden konzeptionelle Lösungen für die mechanische Konstruktion des Verdichters entwickelt. Darüber hinaus wurde ein detailliertes Modell des elektrischen Antriebs erstellt, das die spezifischen Anforderungen der Luftfahrt berücksichtigt. Die Ergebnisse aus den einzelnen Disziplinen wurden in ein Gesamtantriebsmodell integriert, das Design- und Leistungsstudien auf Systemebene ermöglichte. Es wurden Schlüsseltechnologien identifiziert und eine Technologie-Roadmap mit dem Ziel einer Indienststellung im Jahr 2035 abgeleitet.
Das HybVer-Antriebssystem mit elektrischer Unterstützung der Verdichterwelle und -rotoren
Auf Flugzeugebene hängen die Vorteile beim Kraftstoffverbrauch stark von der Reichweite und dem realisierbaren Hybridisierungsgrad ab. Bei kürzeren Strecken können durch die vollständige Ausnutzung der elektrischen Speicherkapazität ein höherer Hybridisierungsgrad und ein verbesserter Kraftstoffverbrauch erzielt werden. Beim Regionalflugzeug ergibt sich für die Designmission (400 nmi) eine Kraftstoffreduzierung von 5 %, während für eine typische Flugstrecke (150 nmi) eine Reduzierung von 19 % ermöglicht wird, ausgehend von einer Batterieenergiedichte von 50 Wh/kg. Bei einem repräsentativen Einsatzspektrum ist eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs auf Flottenebene um 13 % zu erwarten.
Verbesserung des Missionskraftstoffverbrauchs
Je nach Batterietechnologie erzielt die HybVer-Technologie eine Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs um 5 % für die Designmission (links) und um 19 % für eine typische Flugstrecke (rechts) verglichen mit einem regionalen Referenzflugzeug.
Bewertung des Kraftstoffverbrauchs auf Flottenebene
Unter Anwendung eines repräsentativen Einsatzspektrums (links) lässt sich die Verbesserung des Kraftstoffverbrauchs für jedes Streckensegment ermitteln (rechts), was zu einer kumulativen Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs um 13 % auf Flottenebene führt.
Das zugrunde liegende Vorhaben wurde mit den Mitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie unter dem Förderkennzeichen 20E2111A gefördert.