Elektrifiziert: Luftfahrt Experten im Gespräch!

19.05.2020 2020/05

Hand in Hand: Avionik und Automatisierung

Geiger Engineering entwickelt Komplett-Antriebssystemen speziell für den Elektroflug. Mit ihren Komponeten setzen die bayrischen Entwickler Maßstäbe für Leistungsfähigkeit und Zuverlässigkeit und schaffen einen neuen Markt in der Freizeitfliegerei.

Wir haben mit Inhaber Joachim Geiger über aktuelle Entwicklungen der E-Mobilität im Flugsport gesprochen.

Joachim Geiger beim Test eines neuen Elektroantriebes
© Geiger Engineering

Herr Geiger, bitte berichten Sie uns von den Anfängen Ihres Unternehmens!

Gegründet habe ich Geiger Engineering im Jahr 2006 mit den beiden Geschäftsfeldern Automatisierungstechnik und Avionik. Beide Geschäftsfelder sind im technischen Bereich sehr ähnlich und ergänzen sich hier hervorragend.

Welche Tätigkeiten führen Sie in diesen beiden Geschäftsfeldern aus?

In der Automatisierungstechnik sind wir im Sondermaschinenbau unterwegs, sowie im Bereich der Automatisierung von industriellen Anlagen und Maschinen. Hier liegt unser Schwerpunkt auf der Softwareerstellung für Steuerungen und elektrische Antriebe. Unser Kundenkreis ist eher lokal begrenzt, da wir uns etwa in einem Umkreis von plus/minus 100 Kilometern um unseren Standort bewegen. Aber wir betreuen auch Kunden im Ausland, in dem wir via Fernwartung die Anlagen optimieren und instand halten.

Im zweiten Geschäftsfeld, der Avionik, stellen wir im engeren Sinn nicht nur die Flugelektronik, d.h. die Cockpitelektronik her, sondern entwickeln komplette elektrische Antriebsstränge als plug and play Lösung für Flugzeugbauer.

Woher stammt denn Ihre Faszination für die elektrische Luftfahrt?

Ich bin, seit ich 16 Jahre alt bin, selbst begeisterter Drachenflieger und UL-Pilot. Ich hatte schon immer die Vorstellung, meinen Drachen, mein Trike, mein UL mit dem Elektromotor auszurüsten. Allerdings gab es vor 14 Jahren, als ich die Firma gegründet habe kaum Komponenten, die man hätte zusammenstellen können. Dann haben wir angefangen verschiedene Teile dazu zu kaufen und teilweise auch schon mit eigenen Entwicklungen zusammenzubringen. Allerdings muss beim Zukaufen beachtet werden, dass nur wenige Komponenten für die Luftfahrt geeignet sind, da das Gewicht hier natürlich eine übergeordnete Rolle spielt. Wir kamen dann zu dem Schluss, dass wir alles was zu einem Antriebssystem benötigt wird, selbst entwickeln und mit unseren Partnern fertigen. Ich behalte mir auch vor, alle Neuentwicklungen, bevor ich sie für den Markt freigebe, an meinem Fluggerät in der Luft zu testen. 

Insbesondere Ihre Elektromotoren für Ultraleichtflugzeuge sind sehr revolutionär. Seit zwölf Jahren vertreiben Sie diese schon? Ist der Markt jetzt bereit dafür?

Vor 12 Jahren haben wir erstmalig auf der Aero in Friedrichshafen ausgestellt, damals wurden wir noch belächelt, da unsere maximale Flugzeit mit dem Elektroantrieb etwa 25 Minuten betrug. Wir konnten uns aber jedes Jahr verbessern. Heute können wir mit Flugzeiten von etwa 2 Stunden aufwarten, die natürlich von den Akkus bedingt werden. Bei aerodynamisch gut gebauten Flugzeugen beträgt die maximale Flugzeit sogar an die 4 Stunden. Für den Bereich des Sportfliegens ist das ausreichend, für die kommerzielle Luftfahrt hingegen natürlich noch nicht. Aber ich bin absolut der Meinung, dass der reine Batteriebetrieb auch für die Luftfahrt in absehbarer Zukunft machbar wird.

Wo sehen Sie die Vorteile des Elektroantriebs?

Mit dem Elektroantrieb hat man viel mehr Möglichkeiten, neue Fluganwendungen zu realisieren. Schon rein designtechnisch können die Rümpfe wesentlich schlanker gebaut werden, weil die Motoren kleiner sind und die Antriebe können verteilter installiert werden. Außerdem sind Elektromotoren extrem verfügbar und haben keinen Schadstoffausstoß vor Ort. Auch das ruhigere und sanftere Fliegen, ohne störende Motorengeräusche und -vibrationen, besonders im UL Bereich ist ein Argument, das klar für den elektrischen Antrieb spricht.

Im Vergleich zu konventionellen Motoren können doch fast alle Wartungsintervalle umgangen werden, oder?

Ja, das ist richtig. Es gibt keine Wartungsintervalle im herkömmlichen Sinn. Wir haben in unseren Manuals dennoch Leitlinien formuliert, in denen bestimmte Elemente überprüft werden sollen. Die Besonderheit dabei ist, dass diese Kontrollen vom Piloten selbst durchführbar sind, es handelt sich also um Sichtkontrollen. Diese sind von den Zulassungsbehörden bedingt, da diese einen Nachweis wollen, dass regelmäßig Kontrollen durchgeführt werden. Da die Vorschriften und Richtlinien aktuell jedoch auf Verbrennungsmotoren ausgerichtet sind und nicht auf Elektromotoren, müsste hier eigentlich seitens der Behörden massiv nachgearbeitet werden.

Wo liegt der Innovationscharakter Ihrer Antriebsstränge?

Wir haben mittlerweile eine Produktrange von 6 Antriebssystemen, deren Leistung zwischen 12 und 50 KW liegen. Wobei die Spitzenleistungen, die beispielsweise für den Start benötigt werden, noch etwas höher liegen, da gehen wir bis ca. 75 KW. Darüber hinaus entwickeln wir auch die zugehörigen Motorcontroller und Interfaces. An meinem Heimflugplatz, der ganz in der Nähe unseres Büros ist, haben wir 2014 eine Solaranlage installiert, so dass wir dort rein solarbetrieben fliegen können. Der „Verbrauch“ der Fluggeräte liegt jetzt etwa bei 4KWh pro 60 Kilometer. Dreiachser mit unseren Antriebssträngen verbrauchen etwa 3-5 KWh pro 100 Kilometer. Andere Fluggeräte, mit schlechteren aerodynamischen Eigenschaften brauchen natürlich etwas mehr. Um das besser einordnen zu können, ist ein Vergleich zu einem mittleren Elektrofahrzeug hilfreich, deren Verbrauch durchschnittlich bei 16-18KWh/100 km liegt.

Besonders das Reichweitenproblem wird oft angebracht, warum E-Mobilität in der Luft noch nicht vollständig angekommen ist. Welche Lösungsmöglichkeiten sehen Sie?

Ganz klar sind momentan die technischen Herausforderungen besonders dringend. Dafür gibt es ja bereits einige Projekte, wie hier Lösungsansätze gefunden werden können. Ich nenne sie mal Überbrückungsprojekte. Beispielsweise verschiedene Hybridprojekte, also eine Zusammenfügung von Elektromotor und Verbrennungsmotor, auch mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzellen werden schon Experimente durchgeführt. Diese Anstrengungen werden Zwischenlösungen sein, bis die Akkuspeicher noch weiterentwickelter und noch energiedichter sind. Abgesehen davon sind auch die aktuellen Zulassungsprobleme Entwicklungshemmnisse.

Sind jedoch die technischen Herausforderungen gelöst, wird es sicher auch für die größeren Reichweiten den vollständigen elektrischen Antrieb geben.

Durch die globale Krise hat sich Vieles geändert, auch das Mobilitätsverhalten. Die Medien propagieren die Luftfahrt als Verlierer von Corona. Was haben Sie dem entgegenzusetzen?

Auf uns und unsere laufenden Projekte hat die Krise bis jetzt keine Auswirkungen. Wir arbeiten weiter wie bisher. Allerdings halte ich es für wahrscheinlich, dass wir die Effekte zeitversetzt zu spüren bekommen und das uns Corona noch eine ganze Weile beschäftigen wird.

Wie geht es für Geiger jetzt weiter? Was sind die nächsten Schritte? Was sind Ihre Ziele in 2020?

Wir haben in diesem Jahr noch einige spannende Projekte vor uns, über die ich aktuell jedoch nicht viel sagen kann, da diese teilweise zur Patentanmeldung eingereicht wurden. Wir haben auch ein komplett neues Antriebsaggregat entwickelt, dass auch noch in diesem Jahr umgesetzt werden soll. Es steht uns also noch einiges bevor.

Vielen Dank, Herr Geiger, für Ihre Zeit und Ihre Einblicke in die elektrische Luftfahrt!

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