22.11.2018 14:48 |

Wie bei „Star Trek“

Forscher testen erstmals Flugzeug mit Ionenantrieb

In den USA ist kürzlich ein Stück Science-Fiction Realität geworden: Am renommierten Massachusetts Institute of Technology (MIT) in Cambridge hat ein Forscherteam erstmals weltweit ein Flugzeug mittels Ionenantrieb zum Fliegen gebracht. Zwar nur knapp über dem Boden und wenige Dutzende Meter weit, aber die Technik habe Potenzial, zeigen sich die Wissenschaftler zuversichtlich.

Der Antrieb, der nach Angaben der MIT-Ingenieure zum Teil von der US-Fernsehserie „Star Trek“ („Raumschiff Enterprise“) inspiriert wurde, kommt ohne bewegliche Teile aus und ist nahezu geräuschlos. Anstelle von Propellern oder Turbinen wird das Leichtflugzeug von einem „ionischen Wind“ angetrieben - einem stillen Ionenstrom, der an Bord des Flugzeugs erzeugt wird und Schub erzeugt.

„Das ist der erste Flug eines Flugzeugs ohne bewegliche Teile im Antriebssystem“, wird Steven Barrett, Professor für Luft- und Raumfahrt am MIT, auf dessen Website zitiert. „Das eröffnet potenziell neue Möglichkeiten für Flugzeuge, die leiser sind, mechanisch einfacher und keine Abgase abgeben.“

Barrett geht davon aus, dass man schon in naher Zukunft solche Ionenwind-Antriebssysteme verwendet könne, um etwa weniger laut Drohnen zu bauen. Darüber hinaus plant er, den Ionenantrieb mit konventionellen Verbrennungssystemen zu kombinieren, um sparsamere Hybridflugzeuge und andere große Flugzeuge zu schaffen.

Schub durch elektrisch geladene Luftmoleküle
Der Antrieb funktioniert über eine starke elektrische Spannung, die zwischen zwei Drähten angelegt wird. Das elektrische Feld am vorderen Draht erzeugt elektrisch geladene Luftmoleküle - die Ionen. Diese werden durch die elektrische Spannung zum hinteren Draht hin beschleunigt. Dabei stoßen sie mit zahlreichen weiteren Luftmolekülen zusammen und schieben sie dabei an. Dadurch entsteht ein Luftstrom - der so genannte Ionenwind -, der das Flugzeug antreibt.

Vieles bei den Flügen mit dem erinnert an eine berühmte Pionierleistung der Fliegerei, den Flug der Gebrüder Wright: Die breiten, filigranen Tragflächen, die vielen Verstrebungen und auch die kurze Flugdauer von nur wenigen Sekunden. Knapp 60 Meter weit und zwölf Sekunden lang flog die kleine unbemannte Maschine in einer Turnhalle im im DuPont Athletic Center des MIT.

Praktisch geräuschloser Antrieb
Laut Angaben der Wissenschaftler erzeugt das nur 2,4 Kilogramm schwere Flugzeug ausreichend Ionenschub, um den Flug die ganze Zeit über aufrechtzuerhalten. Das alles wohlgemerkt ohne jene Nebengeräusche, wie man sie von herkömmlichen Motoren und Rotoren kennt.

Dass man schon in naher Zukunft als Passagier in einem umweltfreundlichen, ionengetriebenen Flugzeug wird reisen können, ist nicht sehr wahrscheinlich. Denn ob diese Art der Antriebstechnologie jemals in der kommerziellen Luftfahrt eingesetzt werden kann, ist derzeit fraglich. Noch produziert der Ionenantrieb nämlich noch viel zu wenig Schub, um etwa einen Passagierjet anzutreiben.

Wilhelm Eder
Wilhelm Eder
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