Elektrisch vliegen komt dichterbij
Het vliegverkeer mag dan momenteel stilliggen, maar als het binnenkort weer op gang komt staat er een grote uitdaging klaar voor de sector. In 2070 moet de Nederlandse luchtvaart emissieloos zijn, dat is het doel dat kennisinstellingen en de luchtvaartsector zichzelf hebben gesteld. Vliegen zonder verbrandingsmotor, het lijkt misschien nog ver weg, maar op verscheidene plekken in de wereld wordt al hard gewerkt aan de (tussen)stappen die nodig zijn om dat doel te bereiken.
Bij de opleiding luchtvaarttechnologie bij Inholland in Delft wordt door studenten en onderzoekers gewerkt aan project Dragonfly. “Het is het eerste vliegtuig in Nederland dat wordt omgebouwd naar een elektrische variant,” vertelt programmamanager Arnold Koetje in het composietenlab. Een jaar geleden werd het belangrijkste ingrediënt afgeleverd: een Dragonfly Mk.II. sportvliegtuig. “We hebben het model cadeau gekregen van een particulier, wij willen dit ombouwen tot een 100% elektrisch model.”
Waterstof of batterij?
Volgend jaar wil het team het project presenteren op de Paris Air Show. “Dat wordt dan nog het concept, alhoewel we dan al wel een heel eind willen zijn. Voor 2023 willen we ook dat het vliegtuig echt kan vliegen.” Koetje hoopt dat dit ook een voorbeeld kan zijn voor de tienduizenden ‘sportvliegtuigen’ wereldwijd.
De Dragonfly is een typisch voorbeeld van een vliegtuig voor amateurvliegers. Van origine is het een bouwpakket waarvan er meer dan duizend over de toonbank gingen. “Er zijn ongeveer 500 geregistreerde exemplaren, en voor de eigenaars is overstappen op elektrisch helemaal geen gek idee. De besparing op het onderhoud alleen is al aanzienlijk.”
Inmiddels heeft het team de haalbaarheidsstudies erop zitten. Want kunnen een elektromotor en een stel batterijen het wel opnemen tegen de verbrandingsmotor die normaal gesproken in het vliegtuig zit? “Dat kan,” vertelt projectmanager Mark Ommert, “het voordeel van elektromotoren is namelijk dat ze veel lichter zijn. In dit geval vervang je een motor van 100 kilogram met een van 15 kilogram. Dan heb je nog het gewicht van een hele passagier over om aan je energiebron te besteden.”
Voor de ‘energiedrager’ deed student Randy van Ruijven het voorwerk. Zou het vliegtuig bijvoorbeeld kunnen vliegen op een waterstofcel in plaats van een batterij? “Dat is helaas geen haalbare kaart. Alhoewel het een prachtige energiebron is, blijft opslag een probleem. Je hebt een tank nodig die enorme druk aankan om genoeg waterstof mee te nemen, dat legt het nu af tegen een normale batterij. In de toekomst is dit wellicht wel een techniek voor grotere passagiersvliegtuigen.”
Virtueel geheugen
De opleiding probeert elk jaar een dergelijk project van enige omvang te laten lopen, vertelt opleidingsmanager Antoine Gerritse. “Het is onderdeel van onze praktijkgerichte strategie. Zo’n project als dit heeft ongelooflijk veel aanknopingspunten om iets van te leren. Het is projectmanagement, materiaalkunde, maar het is ook een les in het samenwerken met het bedrijfsleven en netwerken.”
Met zo’n lange doorlooptijd is het vanzelfsprekend dat binnen het project kennis doorgegeven moet worden. “De diverse samenstelling van het team is daarbij een uitdaging maar ook een uitkomst. Studenten lopen typisch gezien een paar maanden mee, maar onze onderzoekers blijven uiteraard langer bij het project. Samen met de docenten erbij bouwen we een doorlopende kennisketen waarin we elkaar steeds op de hoogte houden van de inzichten en vorderingen.”
Ook de techniek helpt een handje mee, want naast de nodige rapporten en verslagen houdt het team de beoogde vorderingen ook virtueel bij. “Even geleden heeft een bedrijf waar we mee samenwerken het vliegtuig tot op de millimeter nauwkeurig ingescand,” vertelt Ommert, “in dat 3D-model hebben we ingetekend welke stappen we nog moeten zetten.”
Een snelle blik op het model leert dat er nog wel het een en ander nodig is om tot een vliegklare versie te komen. Koetje: “We hebben een aantal beurzen aangevraagd om bijvoorbeeld de batterijen mee aan te kunnen schaffen en een paar investeringen komen zelf weer uit andere middelen. Het project vordert gestaag, en we zijn nu wel op het punt dat we erin geloven dat we het af kunnen maken.”
Niet in de laatste plaats hoopt het team ook het bedrijfsleven te kunnen verleiden om een steentje – of een elektromotor – bij te dragen. In het najaar organiseert het team een symposium voor studenten, onderzoekers en het bedrijfsleven uit de regio over elektrisch vliegen. “We gaan daar ons project natuurlijk pitchen,” vertelt student Jonas Franken die het symposium organiseert, “en je hoopt natuurlijk dat er een bedrijf in de zaal zit dat ons verder kan helpen, desnoods door ons onderdelen tijdelijk te lenen.”
Franken is ervan overtuigd dat dit idee aan zal slaan bij de verschillende partijen in het veld. “Dit is echt een mooie manier waarop we de theorie in de praktijk kunnen testen en bovendien is de markt voor dit type vliegtuig aanzienlijk. Als wij kunnen laten zien dat wij het kunnen, dan ligt er een business case voor de vergroening van de hele private vloot. Die is in Nederland toch 15% van het totaal.”
