Green Energy – die leise Revolution

Das erste internationale Elektroflug-meeting – vermutlich weltweit – wurde 1973 in Pfäffikon durchgeführt. Der Elektroflug hat den Modellflugsport drastisch verändert. Genauso wie einst der Segelflug oder der Antrieb mit Verbrennungsmotor, ist der Elektroantrieb zum Allgemeingut geworden. Wohl kaum eine Modellflugdisziplin hat diese einfach zu handhabende Antriebs-art nicht übernommen.

Lange bevor in vielen Wettbewerbs-kategorien der Elektroantrieb Fuss zu fassen begann – oder auch neu erfunden wurde –, beschränkte sich das Bauen und Fliegen von Elektromodellen auf eine relativ kleine Szene. Sie wurde oftmals nicht ernst genommen. Aber es waren genau diese Leute, welche den Herstellern geholfen haben, den Elektroantrieb «volkstauglich» zu entwickeln. Deshalb kommt der F5-Wettbewerbs-szene ein grosse Bedeutung zu. An den Wettbewerben waren denn auch die Hersteller/Entwickler von Rang und Namen mit grosser Regelmässigkeit vertreten; ja einige von ihnen flogen gleich selber mit. Fred Militky für Graupner, Fritz Geist, Heinz Keller, Werner Westphal, Hans Dieter Levin, etwas später auch Hans Hoyer für Robbe, Uwe Plettenberg, Lehner, Harald Konrath (Kontronik) und Rainer Hacker. Bei den Drehzahlstellern gehörten Hansjakob Sommerauer und Matthias Schulze zu den ersten Grossen. Im Zeitalter der Brushless-Motoren kamen dann weitere Regler-Hersteller dazu.

mals nicht ernst genommen. Aber es waren genau diese Leute, welche den Herstellern geholfen haben, den Elektroantrieb «volkstauglich» zu entwickeln. Deshalb kommt der F5-Wettbewerbs-szene ein grosse Bedeutung zu. An den Wettbewerben waren denn auch die Hersteller/Entwickler von Rang und Namen mit grosser Regelmässigkeit vertreten; ja einige von ihnen flogen gleich selber mit. Fred Militky für Graupner, Fritz Geist, Heinz Keller, Werner Westphal, Hans Dieter Levin, etwas später auch Hans Hoyer für Robbe, Uwe Plettenberg, Lehner, Harald Konrath (Kontronik) und Rainer Hacker. Bei den Drehzahlstellern gehörten Hansjakob Sommerauer und Matthias Schulze zu den ersten Grossen. Im Zeitalter der Brushless-Motoren kamen dann weitere Regler-Hersteller dazu.

Traduction: Thierry Ruef

Mehr oder weniger erfolgreiche Versuche, den Elektromotor auch als Antrieb von Flugmodellen zu nutzen, fanden schon recht früh statt. Anlass dazu gaben in Europa insbesondere die hoch-effizienten, kleinen und leichten Glockenankermotoren System Dr. Fritz Faulhaber. Bereits in den Fünfzigerjahren gelangen Fred Militky, Chefkonstrukteur bei Graupner, Flüge mit seinen Experimentalmodellen. Am Anfang waren dies noch Freiflugmodelle. So brachte Graupner schon früh Militkys Erfolgsmodell SILENTIUS als Bausatz auf den Markt

Bald folgten die ersten ferngesteuerten Elektro-Segelmodelle: Anlässlich der F3A-Weltmeisterschaften 1971 in Doylstown (USA) führten Fred Militky und Wolfgang Schwarze das RC-Elektro-Segelmodell Silencer dem verblüfften Publikum vor. Das Modell stieg auf Anhieb in erstaunliche Höhen. Ich kann mich noch sehr genau erinnern, wie mich diese lautlose Flugdemonstration gepackt hat. Zu dieser Zeit wurde bei uns der F3A-Kunstflug infolge Geräuschemissionen zusehends in die Ecke gedrängt. Bereits im Winter 71/72 begann ich, erste RC-Elektro-Segelmodelle zu bauen und unseren Leichtsegler CYGNUS mit einem Motoraufsatz auszurüsten. Der Motor stammte von der Firma AstroFlight (USA). Diese Motoren wurden schon früh zusammen mit GE-Batterie-Packs nach Europa exportiert. AstroFlight war in verschiedene Forschungsprojekte involviert. Die AstroFlight-Motoren waren sehr robust und gut geköhlt. Als 1972 die ersten Bausätze für Elektro-Segelmodelle auf den Markt kamen, sah ich die Zeit gekommen, auf den Herbst 1973 – das war genau vor 40 Jahren – zu einem ersten Elektroflug-Meeting nach Pfäffikon einzuladen. Es kamen vier Teilnehmer. Der E-1 von Hel-

mut Schenk (Multiplex) verblüffte durch seine enorme Steigleistung, während der Hi-Fly anfänglich eher zu den «Wiesenschleichern» gezählt wurde. Das Meeting wird seither mit ganz wenigen Unterbrüchen regelmässig durchgeführt. Interesse und Neugier in der Modellflugszene waren gross. Jedes Jahr kamen neue Modelle, verbesserte Antriebe, Schalter, Ladegeräte usw. zum Einsatz. So führten uns Roland Stuck und Helmut Schenk schon 1978 ihre Solar-Modelle vor. Die laufende Verbesserung der NiCad-Akkus sowie auch die erweiterten Kenntnisse, wie mit diesen Zellen umzugehen sei, haben ebenfalls einen wesentlichen Beitrag geleistet.

Die neuen, starken Magnete aus den seltenen Erden haben der Entwicklung des Elektroflugs im wahrsten Sinn des Wortes neue Flügel verliehen. Die erste dieser neuen, starken Motorengenerationen wurde von Diplomphysiker Heinz Keller Ende der Siebzigerjahre auf den Markt gebracht. Mit ihnen kamen neben den leichten Segelmodellen immer mehr auch Grosssegler, Kunstflugmaschinen und Scale-Modelle zu ihren Elektro-Antrieben. Wie ein Paukenschlag traf uns dann 1979 das Auftreten von Heinz Keller. Pilot Heinz Elsässer flog sein mit Keller-Motor ausgerüstetes Kunstflugmodell einwandfrei durch ein ansehnliches Figurenprogramm mit Bodenstart ab gewöhnlicher Wiese.

Die immer stärker werdenden Antriebe – sei es im Wettbewerbswesen oder durch Elektrifizierung grösserer und schwererer Brocken – machten nicht nur Freude. So begannen sich die Rümpfe und Motorräume in kurzer Zeit mit schwarzem Abrieb der Kohlen zu färben. Kohle- und Metallstaub in elektronischen Geräten wie Reglern und auch Empfängern ist bekanntlich alles andere als Medizin. Das Prinzip der elektronischen Kommutierung von Elektromotoren war damals schon recht alt. Doch die ersten für den Modellflug geeigneten Brushless-Elektromotoren sowie die entsprechenden Kontroller wurden durch die US-Mannschaft an den Elektroflug-Weltmeisterschaften 1994 gleich mit dem Titelgewinn und dem zweiten Mannschaftsrang sehr erfolgreich eingesetzt. Hersteller war die US-Firma Aveox. Bis dann die Europäer mit eigenen Entwicklungen nachzogen, vergingen ein paar Jahre. Erst gegen Ende der Neunzigerjahre begannen hauptsächlich Plettenberg, Lehner, Kontronik und Hacker – alle in Deutschland – und der Kalifornier Steve Neu sehr erfolgreich, eigene Brushless-Motoren herzustellen. Gegen Ende der Neunzigerjahre brachten die Brüder Köhler die ersten Aussenläufermotoren auf den Markt. Der Vorteil dieses Konzepts besteht im grösseren Drehmoment, was grössere Propeller zulässt. Zu grosser Popularität kam der Aussenläufer nach 2000 durch die LRK-Selberbaumotoren.

Es soll hier nochmals und ausdrücklich betont werden, dass der Elektroflug bereits vor der breiten Anwendung von LiPo-Akkus einen sehr hohen technischen Stand aufwies. Die Meinung, dass der Elektroantrieb erst durch diese Akkus in Schwung gekommen sei, ist sicher falsch! Unsere Zeitschrift MFS hat bereits 1996 – übrigens als einzige – in einem ausführlichen Bericht auf die Entwicklung dieser neuen Batteriegeneration hingewiesen. Bereits 1977 wurde der Effekt entdeckt, dass unter bestimmten Voraussetzungen eine ganze Reihe normalerweise isolierender Kunststoffe zu metallischen Leitern werden kann. Die ersten Lithiumzellen mit Polymer-elektrolyt sollen von Wissenschaftlern des CNRS in Frankreich in Zusammen-

arbeit mit einem Forschungslabor in Quebec entwickelt worden sein. Über LiPos wurde und wird viel berichtet. Im Gegensatz zu den NiMH-Zellen benötigen sie mehr Achtsamkeit, besonders beim Ladevorgang. Das wesentlich bessere Leistungsgewicht dieser Zellen hat den Elektroantrieb relativ rasch – neben den bestehenden F5-Elektroflugklassen – auch in die übrigen FAI-Wettkampfklassen wie F3A-Kunstflug, F3C-Helikopter, Scale und schliesslich F2-Fesselflug hineingetragen, was immer wieder höchst inkompetenten Meinungen Auftrieb gibt, dass die Elektroflugklassen ausgedient hätten. An den

F3A-Weltmeisterschaften 2003 in Polen ist der Amerikaner Jason Shulman mit E-Antrieb auf den 7. Rang gekommen – es gab schon vorher ziemlich missglückte Versuche – und nur ein Jahr später, 2004, gewann der Liechtensteiner Roland Matt an den F3A-Europameisterschaften in Portugal mit Hacker-Motorgar auf Anhieb den Meistertitel.

Das aktuelle Projekt Solar Impulse von Bertrand Piccard hat die Begeisterung für diese interessante und umweltfreundliche Antriebsart auch im Modellflug zum Wiedererwachen gebracht. Die FAI-Solarflug-Wettbewerbsklasse (F5E) soll gemäss CIAM F5 Subcommittee aktualisiert und gefördert werden. Die eigentlichen Pioniere des Solarflugs – wohlverstanden mit weit einfacheren Mitteln – waren Modellflieger und diverse Hochschulinstitute. Bereits 1975 flog das fotovoltaisch betriebene Modell Sunrise I – Konstruktion R. J. Boucher von AstroFlight – in Kalifornien 20 Minuten und nur bereits ein Jahr später mit Sunrise II bedeutend länger. Als Europas grösster Solar-Modellflug-Pionier muss ohne Zweifel Helmut Bruss bezeichnet werden. Ohne von den Erfolgen in Übersee zu wissen, hat auch Bruss – noch heute bekannt als Fachautor – bereits 1975 erste Solarflugmodelle gebaut und geflogen. Er hat die ganze Solarflug-Technik nicht nur in seine Schule hineingetragen, auch unsere Zeitschrift sowie unsere Symposien durften von seiner grossen Erfahrung profitieren. Das erste wirklich flugfähige Solarmodell Solaris wurde von Fred Militky 1976 geflogen. Der Flug dauerte knapp drei Minuten. Heute muss der ehemalige Dornier-Ingenieur Dr. Wolfgang Schäper, Inhaber diverser Solarflug-Weltrekorde, wohl zu den erfahrensten und erfolgreichsten Solar-Modellflug-Experten gezählt werden.

Der erste wirklich erfolgreiche manntragende Solarflug gelang Dr. Paul. B. McCready mit dem Solar Challenger 1981. Das Flugzeug flog von Paris nach London in fünfeinhalb Stunden – und das ohne Speicherbatterie! 1989 bis 1990 führte Eric Raymond mit seinem Sunseeker nicht weniger als 21 Flüge über den USA durch und hielt sich dabei insgesamt 120 Stunden in der Luft. Es wären noch verschiedene mehr oder auch weniger erfolgreiche manntragen-de Solarflug-Projekte zu nennen – lange vor Piccard. Allerdings hat keines dieser Projekte den Popularitätsgrad von Solar Impulse erreicht.

Der Elektroantrieb wird weiterhin infolge seiner einfachen und praktisch wartungslosen Handhabung in breiten Kreisen in fast allen Sparten beliebt bleiben. Diese Tatsache führt auch dazu, dass die Grenze zum Spielzeug und Sondermüll teilweise überschritten wird, was jede Vorstellung von Nachhaltigkeit mit Füßen tritt. Neben diesen Zeiterscheinungen werden insbesondere im elektronischen Bereich sowie bei den Akkus noch einige besonders interessante Entwicklungen auf uns zukommen. Die Akkus werden neben noch höheren Energiedichten auch bezüglich Sicherheit weiter aufholen. Auch in der Ladetechnik scheint sich einiges zu bewegen. Ein Grossteil von uns bleibt zufriedener Anwender und möchte nur den Akku anstecken und up, up and away!