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Das von ETH-Studierenden entwickelte vierplätzige Elektroflugzeug «e-Sling» ist zum ersten Mal abgehoben. In das Studierendenprojekt sind zwei Jahre Entwicklungsarbeit und viel Herzblut geflossen. Während zwei Jahren hat ein rund 20-köpfiges Team von ETH-Studierenden in einem Hangar im Innovationspark in Dübendorf unermüdlich gearbeitet. Das ambitionierte Ziel: ein Kleinflugzeug zu bauen, das vollständig batteriebetrieben funktioniert. «Fliegen schadet dem Klima. Jedoch gibt es zu den mit Kerosin betriebenen Flugzeugen noch keine guten Alternativen», sagt Maschinenbaus-Studentin Anna Thumann, die von Anfang an am Projekt beteiligt war. «Etwas zu einer nachhaltigeren Flugindustrie beitragen zu können, ist, was uns als Team motiviert.»

Eine unvergessliche Erfahrung
Neben einem effizienten Elektroantrieb entwickelten die Studierenden ein modulares Batteriesystem mit einem speziellen Kühlsystem. Die grösste Herausforderung: Die nötige Energiedichte der Batterie zu erreichen und diese gleichzeitig möglichst leicht zu halten; kommt es doch beim Fliegen auf jedes Gramm an. Damit sie neben dem komplexen Antriebssystem nicht auch noch ein Flugzeug konzipieren mussten, griffen sie auf ein bestehendes System zurück: Eine Art Bausatz für Kleinflugzeuge des südafrikanischen Flugzeugherstellers Sling Aircraft diente den Studierenden als Hülle. Diesen bauten sie nach einigen Anpassungen selbst zusammen und statteten das Flugzeug mit ihrer Technik aus.

Heute präsentierte das Team die Flugkünste ihres «Babys» zum ersten Mal Medienschaffenden auf dem Flugplatz Dübendorf. «Im Studium ein Flugzeug bauen zu können und dieses dann tatsächlich fliegen zu sehen, ist ein unbeschreibliches Gefühl», sagt Maschinenbaustudent Maurice Kaulich. Auch das Zusammenarbeiten im Team und das stete Improvisieren, sei eine unvergessliche Erfahrung gewesen, so Kaulich.

Nächstes Ziel: Wasserstoffantrieb
e-Sling ist das erste elektrische Flugzeug, das mit einem modularen Batteriesystem ausgestattet ist. Dies bedeutet, dass die Batterien bei einem Zwischenstopp ausgetauscht werden können – was in der Praxis derzeit allerdings noch länger dauert. Zukünftig könnte das leise Flugzeug zum Beispiel zur Überwachung in Nationalparks eingesetzt werden, ohne die Tiere zu stören. Heute hat e-Sling eine Reichweite von rund 180 km. Die Studierenden geben sich damit aber noch nicht zufrieden: In einem nächsten Schritt möchten sie einen Wasserstoffantrieb für das Kleinflugzeug entwickeln. Da Wasserstoffbrennzellen eine deutlich höhere Energiedichte haben als die Batterien, die derzeit in e-Sling verbaut sind, könnte es damit potentiell auch weiter fliegen.

E-Sling ist ein sogenanntes Fokusprojekt. Im Rahmen solcher Projekte wenden Bachelorstudierende der Fachrichtung Maschineningenieurwissenschaften der ETH Zürich ihr theoretisches Wissen in der Praxis an und entwickeln selbstständig ein Produkt. Im Fall von e-Sling übergeben die letztjährigen Studierenden das Projekt jeweils einer neuen Gruppe von Studierenden wie bei einer Stafette. Soeben hat die dritte Gruppe von Studierenden übernommen. Quelle: ‚ETH Zürich‚.

Der Innovationspark Zürich ist kein Bauprojekt, noch nicht. Studierende der ETH forschen dort aber schon seit Jahren. Ein Augenschein in den Hangars. Die Hülle ist ein Bausatz, ein sogenanntes Kit-Flugzeug aus Südafrika zum Selbernieten und -zusammenschrauben. Der Antrieb entsteht ebenfalls im Eigenbau, aber auf höchstem technischem Niveau. Ein Dutzend Studierende der ETH Zürich konstruiert das wahrscheinlich erste Elektroflugzeug weltweit mit vier Plätzen. E-Sling ist ein sogenanntes Fokusprojekt der ETH Zürich. Während acht Monaten entwickeln die angehenden Elektro- und Maschineningenieure einen rein elektrischen Sportflieger. Welches ist dabei die grösste Schwierigkeit? Die nötige Energiedichte der Batterie zu erreichen, antwortet der junge Software-Ingenieur Timo Kleger, der dem Besucher bereitwillig Auskunft gibt. Die Akkus werden vorne in die Tragflächen eingebaut. Für ein Flugzeug müssen sie im Verhältnis zu ihrem Gewicht und Volumen maximal viel Elektrizität speichern können. Um mehr Reichweite zu erhalten, war es unumgänglich, die Flügelspannweite um einen Meter zu verlängern.

Für einige in der Gruppe ist das Elektroflugzeug ihre Bachelorarbeit. 12 zusätzliche Kreditpunkte zu den 14 für das Fokusprojekt gebe es dafür, sagt Timo Kleger. Allein deshalb lohne sich der Arbeitsaufwand nicht. Er mache das ohnehin nicht nur wegen der Punkte. Die Chance, im ETH-Grundstudium ein Flugzeug zu bauen, ist Ansporn genug. Das Testgelände, um E-Sling zum Fliegen zu bringen, ist das kleinste Problem. Denn die mit allerlei Geräten und elektrischen Apparaturen überstellte Werkstatt befindet sich im Hangar 3 des Flugplatzes Dübendorf. Anfang Oktober ist der Roll-out. Danach wird das Flugzeug auf dem Rollfeld davor ausführlich geprüft.

Das Bundesamt für Zivilluftfahrt (Bazl), das neben zahlreichen Sponsoren sehr am Projekt interessiert ist, wird voraussichtlich bis Ende Jahr das Flugzeug zertifizieren. Die Studierenden haben keinen aviatischen Hintergrund. Den ersten Flug wird voraussichtlich im nächsten Frühling ein Testpilot übernehmen, den das Bazl auswählt.

Weltweit einzigartiges Labor
«Das Flugzeug wird abheben», sagt René Kalt überzeugt, der Geschäftsführer der Stiftung Innovationspark Zürich. Der E-Flieger steht geradezu beispielhaft für die Synthese von Innovation und Aviatik. Diese Zielsetzung wird neu auf dem ganzen Flugplatzareal verfolgt; das ergab die vor knapp zwei Wochen veröffentlichte Gesamtschau. Im Fokus stehen Forschungsgebiete, die auf eine Flugpiste oder sonst auf grosse Testflächen angewiesen sind. Konkret: Mobilität, Robotik, Aviatik und Raumfahrt. Quellen: ‚NZZ, Neue Zürcher Zeitung‚ (kostenlose Registrierung) und ‚Youtube‘ (Video).