Společnosti Siemens a Airbus se v dubnu 2016 dohodly na tom, že do roku 2020 společně otestují možnosti využití hybridních elektrických pohonů v letecké dopravě. Projektový manažer Airbusu Martin Nüsseler a jeho protějšek ve společnosti Siemens Joachim Zoll v našem rozhovoru popisují cíle a perspektivy spolupráce obou firem.
Joachim Zoll: Airbus je největší evropský výrobce letadel s desítkami let zkušeností. Pro zavádění hybridních elektrických pohonů v letecké dopravě je proto z našeho pohledu ideálním partnerem.
Martin Nüsseler: Siemens na elektricky poháněných leteckých motorech intenzivně pracuje již řadu let. S aplikacemi mimo letectví má dokonce zkušenosti delší než jedno století. Doplňuje tak naše vlastní know-how. Tato spolupráce je tedy situací win-win.
Nüsseler: Letadla poháněná elektrickými a hybridně-elektrickými motory a letecká doprava s nulovými emisemi jsou největší průmyslové výzvy naší doby.
Zoll: Důvodem jsou také nařízení Evropské komise, která stanovují, že letecká doprava musí do roku 2050 snížit emise CO2 o 75 % ve srovnání s rokem 2000, přestože trendy naznačují, že letecký provoz se za tuto dobu zdvojnásobí.
Nüsseler: Tyto požadavky nemohou být splněny pomocí konvenčních technologií. To platí i pro plán snížit hlukovou zátěž o 60 % a emise oxidů dusíku o 90 %. Dále předpokládáme, že hybridní elektrická letadla budou potřebovat o 25–50 % méně paliva než ta současná. To by velmi výrazně snížilo provozní náklady.
Nüsseler: Ne, tímto způsobem bychom se dále nedostali. Je pravděpodobné, že technologie tryskových motorů se budou zlepšovat, pokud však počty cestujících porostou podle předpokladů, budeme prostě potřebovat přístupy nové. A ekonomická efektivita hraje také velkou roli. Letecký petrolej dnes tvoří jednu třetinu provozních nákladů, a pokud cena ropy v nadcházejících desetiletích poroste, situace se ještě zhorší. I to je důvod, proč je pro nás nezbytné zahájit výzkum a vývoj technologických alternativ již dnes.
Zoll: Do roku 2020 chceme pro letadla vyvinout hybridní elektrické pohonné systémy a na základní úrovni je otestovat. Půjde o pohonné systémy různých výkonových tříd, v rozmezí od několika set kW pro malá letadla až po několik MW pro letadla zajišťující regionální dopravu. Jedním z faktorů, který nám poskytne potřebnou pružnost, je integrace do projektu next47 – startupu společnosti Siemens.
Nüsseler: Budeme zkoumat a vyvíjet elektrické stroje, výkonovou elektroniku, řídicí techniku, paměťová média a generátory energie, jako jsou turbíny a palivové články. V našem sídle Electric Aircraft, které právě vzniká v prostorech Airbus Group v Mnichově - Ottobrunnu, budeme zjišťovat, jak všechny komponenty kooperují, a otestujeme i technickou proveditelnost. Následně se rozhodneme, jakým směrem budeme pokračovat dále.
Zoll: Předpokládáme, že elektrické a hybridní elektrické pohonné systémy se do malých letadel začnou instalovat v příštích pěti letech. V dlouhodobější perspektivě se stanou standardem i pro regionální lety na vzdálenost téměř 2 000 km. Chceme, aby se Siemens stal poskytovatelem komplexních řešení v oblasti leteckých hybridních elektrických pohonů a aby veškeré komponenty měly optimální poměr výkon/hmotnost.
Nüsseler: Určitě, protože hybridní elektrické pohonné systémy snižují spotřebu paliva a emisí až o 50 % a v důsledku toho výrazně redukují celkové provozní náklady letadla. Kromě toho jsou elektrické pohony tišší, díky čemuž bude možné létat i v době, kdy se to nyní kvůli nadměrnému hluku nesmí.
Zoll: V případě malých letadel jsme si již ověřili, že mohou strávit ve vzduchu až hodinu pouze na elektrický pohon. Díky novým bateriovým technologiím a lehkým konstrukcím bude možné tuto dobu postupně prodlužovat. Domníváme se, že hybridní elektrický pohon je pro velká letadla přepravující na velké vzdálenosti velké množství cestujících tím pravým řešením.
Nüsseler: Bateriové technologie jsou stále příliš těžké a zabírají v letadle příliš mnoho místa. Konvenční akumulátory navíc mají v současnosti energetické hustoty kolem 100 Wh.kg-1. Pro letectví proto nebudou zajímavé, dokud nedosáhnou hustoty 600 až 1 000 Wh.kg-1.
Zoll: To je také důvod, proč používáme k výrobě energie hořákové generátory nebo palivové články. Baterie může přispět dodatečnou energií během startu a stoupání a v průběhu letu se pak nabíjí. Tento přístup nám umožňuje ideálně kombinovat výhody konvenčních a elektrických pohonných systémů a plnit tak ekologické závazky.
Nüsseler: A z ekonomického hlediska je tato kombinace rovněž velmi zajímavá.
Vypravte se s námi do historie české energetiky, společně ale nahlédneme i do její budoucnosti. Hostem podcastu je Tomáš Hüner, ředitel divize chytré infrastruktury v českém Siemensu, který se oblasti energetiky věnuje již více než 30 let.
Průmyslové metaverzum – nový svět, který zrcadlí a simuluje skutečné stroje, továrny, města, dopravní sítě a ostatní i velmi složité systémy – nabídne svým aktérům interaktivní reprezentace a simulace skutečného světa v reálném čase. V dějinách průmyslu představuje zcela novou kapitolu, kterou začínáme společně psát.
Reprezentativní budova Opery v Dubaji, hlavním městě stejnojmenného emirátu, v sobě skrývá špičková zařízení Siemens, která symbolizují pronikání moderních technologií této společnosti nejenom do exkluzivních koncertních sálů. Jsou také příkladem pro budování inteligentních měst.
Budoucím trendem zemědělství je udržitelné pěstování plodin s méně zdroji a bez použití chemických přípravků. Aby zemědělci mohli vyhovět těmto novým nárokům a požadavkům, musejí úzce spolupracovat s průmyslem, který jim dokáže poskytnout potřebné nástroje. Jak dobře může taková spolupráce fungovat, názorně předvádí FRAVEBOT – robot, který na brněnské rodinné farmě Ráječek monitoruje a sklízí jahody.
