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Akkus für extreme Luftfahrt: Airbus holt Amprius

 

31. Okt 2019 - 15:00 Uhr


Wirtschaft

Akkus für extreme Luftfahrt: Airbus holt Amprius

Eine Beteiligung von Airbus Defence and Space zu Amprius soll den Ausbau der Produktionskapazität fördern und Batterien mit höherer Energiedichte für Luftfahrtinnovationsprogramme von Airbus Defence and Space wie dem hoch fliegenden Pseudosatelliten (HAPS) Zephyr und Urban Air Mobility bereitstellen.


Airbus Defence and Space ist dazu eine Partnerschaft mit den Kapitalgebern des US-amerikanischen Batterieherstellers Amprius eingegangen. Die Finanzierung dient dazu, die Entwicklung moderner Batteriespeicher mit Silizium-Nanodraht-Anoden-Technologie voranzutreiben.


Zephyr: Batterietechnik für Pseudosatelliten


Eigentliches Ziel des Zephyr-Systems ist es, persistente Dienste kostengünstig auf lokaler Ebene mithilfe eines wiederverwendbaren, solarelektrisch betriebenen Flugzeugs anzubieten und dabei eine breite Anwendungspalette abzudecken: etwa die Meeresüberwachung und dazugehörige Einsätze, Grenzschutzmissionen, Kommunikation, Lokalisierung und Überwachung von Waldbränden oder Navigation. Die Ultraleichtdrohne Zephyr wiegt bei einer Spannweite von 25 Metern kaum 75 Kilogramm. Sie fliegt über dem Wetter (Wolken, Strahlströme) und dem normalen Luftverkehr und soll gezielt für lokale oder regionale Missionen eingesetzt werden.


Für den nötigen Antrieb sorgt modernste Batterietechnik. Sowohl die zusätzliche Produktionskapazität bei Batterien der neuen Generation als auch die Forschung an künftigen Batteriekonzepten sollen dank der Kooperation Zephyr zugute kommen. Amprius, Inc. als ein führender Hersteller von Akkus auf Basis von Lithium-Ionen, verschafft dem Solarsegler hohe Speicherkapazität und die höchste Energiedichte aller auf dem Markt erhältlichen Batteriesysteme. Hauptsitz des Unternehmens ist Fremont (Kalifornien, USA), wo sich ein Forschungs- und Entwicklungslabor sowie ein Pilotwerk für die Produktion von Silizium-Nanodraht-Anoden und -Zellen befinden.


Auf Höhe der Concorde


Zephyr besitzt die Fähigkeit, sich konkret auf ein bestimmtes Zielgebiet (das Hunderte Meilen umfassen kann) zu konzentrieren und ist daher ideal für lokale ISR-Missionen (Intelligence, Surveillance and Reconnaissance – Informationsgewinnung, Überwachung und Aufklärung) mit hoher Persistenz geeignet. Dabei bietet es, ähnlich einem Satelliten, jedoch mit höherem Aufläsungsvermögen, Kommunikations- und Erdbeobachtungsdienste über lange Zeiträume und ohne jede Unterbrechung. Das einzige Zivilflugzeug, das in dieser Höhe geflogen ist, war die Concorde; ansonsten können nur die militärischen Aufklärer U-2 und SR-71 "Blackbird" in vergleichbaren Höhen eingesetzt werden. Zephyr hat mehrere Weltrekorde aufgestellt, unter anderem im Jahr 2018 für die längste Flugdauer ohne Betankung. Bei seinem Erstflug blieb der Zephyr S, das erste Produktionsmodell des Luftfahrzeugs, mehr als 25 Tage in der Luft und erreichte dabei Flughöhen von über 21 Kilometern.


"Diese Partnerschaft stärkt die Verbindung zweier Marktführer und führt die neueste Batteriegeneration auf dem Markt mit dem fortschrittlichsten HAPS-Programm zusammen. Zephyr ist derzeit der einzige vollständig solarbetriebene HAPS, der in der Stratosphäre in einer durchschnittlichen Flughöhe von 70.000 Fuß (21 Kilometern) betrieben wird. Er stellt persistente satellitenähnliche Dienste auf lokaler Ebene bereit und deckt ein breites Spektrum von Anwendungen und Aufgabenstellungen ab", erklärt Jana Rosenmann, Head of Unmanned Aerial Systems bei Airbus.


Amprius brachte 2013 als erster Hersteller Lithium-Ionen-Batterien mit 100 Prozent Silizium-Anoden auf den Markt und produziert handelsübliche Batterien. Zu den Produkt- und Technologieplattformen des Unternehmens gehören vollständig aus Silizium bestehende Nanodraht-Anoden, Silizium-Graphit-Anoden, lithiumreiche Kathoden und speziell für Silizium ausgelegte Hochspannungselektrolyte.


Extremleistung der Akkus hilft Fluganwendungen


Amprius-Batteriesysteme mit hoher Energiedichte eignen sich für Smartphones, Wearables, Drohnen, Roboter, Luftfahrzeuge, elektrische Transportmittel und militärische Ausrüstung. "Wir freuen uns sehr, mit Airbus zusammenzuarbeiten und Batterien für das Zephyr-Programm zu liefern", so Jon Bornstein, COO von Amprius. "Der Einbau der Lithium-Ionen-Batterien mit vollständig aus Silizium bestehender Nanodraht-Anode von Amprius in die Zephyr-Plattform ist eine wichtige Bestätigung dieser Technologie. Auch die Entwicklung von Hochenergiezellen für Urban Air Mobility eröffnet spannende Möglichkeiten für die Erschließung neuer Märkte in der Luftfahrt."


Zephyr ist das weltweit führende solargetriebene unbemannte Fluggerät in der Stratosphäre. Es wird sowohl militärischen als auch zivilen Kunden neue optische, sensorische und kommunikative Möglichkeiten bieten. Zephyr besitzt das Potenzial, das Katastrophenmanagement zu revolutionieren, unter anderem durch die Überwachung der Ausbreitung von Waldbränden oder Ölteppichen. Es ermöglicht nicht nur eine konstante Überwachung ökologischer Veränderungen, sondern auch die Kommunikation mit den entlegensten Teilen der Erde.


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