Das Forschungsprojekt BERTL befasste sich mit nachhaltigem regionalem Luftverkehr durch die Entwicklung eines batteriebetriebenen Flugzeugs. Ein wesentliches Merkmal ist der hochgestreckte Flügel mit integrierten Batterien.
Beide Merkmale minimieren den Energiebedarf und die Batteriemasse. Der konzeptionelle Flugzeugentwurf durch das Bauhaus Luftfahrt untersuchte die Leistungsfähigkeit einer Flugzeugfamilie basierend auf dem BERTL-Basisflugzeug und wurde mit der multidisziplinären Designumgebung BLADE umgesetzt.
Ausgehend vom neunsitzigen Basismodell, das auf das Vaeridion-Flugzeug abgestimmt wurde, entstand eine Flugzeugfamilie, mit fünfsitzigen „Shrink“ und 19-sitzigen „Stretch“. Verschiedene Strategien zur Flügelgrößenoptimierung wurden umgesetzt, um Kompromisse zwischen Komponentengleichheit, Transportkapazität und Effizienz zu analysieren. Für die Stretch-Variante erwies sich eine Verlängerung des Innenflügels um zwei zusätzliche Batteriepacks mit einem Gesamtgewicht von 3,6 t als optimal. Diese Konfiguration bewahrte die Basisreichweite von 400 km und erzielte gleichzeitig eine Steigerung der Transporteffizienz (Nutzlast * Reichweite / Energie) um 36 %. Durch die Tragflächenverlängerung vergrößert sich die Flügelspannweite von 24 m auf 30 m, die Streckung von 16 auf 20 m und die maximale Startmasse von 5,7 auf 9,2 t. Die resultierende Spannweite ist ein günstiger Kompromiss in Bezug auf Aerodynamik und Masse.
Im Allgemeinen ist die Effizienz bei batterieelektrischen Flugzeugen noch kritischer als bei konventionellen Flugzeugen und erfordert leistungsstarke Lösungen. Die größere Nutzlast stellt hohe Anforderungen an Batteriemasse und -volumen, wirkt sich aber gleichzeitig positiv auf die Transporteffizienz aus. Die Skalierbarkeit von batterieelektrischen Flugzeugen in Bezug auf die Nutzlast bleibt ein relevantes Forschungsthema.
Strategien für das Flügeldesign
Die verschiedenen Flügelentwürfe führten zu unterschiedlichen Transporteffizienzen und Reichweiten. Die Entwürfe mit zwei zusätzlichen Akkus und einer Innenflügelverlängerung erreichte die Basisreichweite und eine Effizienzsteigerung.
Gleiche und einzigartige Komponenten
Die Anpassung des Rumpfes erfolgte herkömmlich, wobei der Querschnitt beibehalten und Spanten eingefügt beziehungsweise entfernt wurden. Für andere Komponenten (z. B. Leitwerk) wurden neue Komponenten ausgelegt, um die Leistung der Familienmitglieder zu steigern.
Die Entwicklung der Forschungsmethode wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie unter dem Förderkennzeichen 20M2252B unterstützt.