GE Aerospace: Hybridantrieb besteht Test in Reiseflughöhe

Die klimaneutrale Luftfahrt rückt einen Schritt näher an den Alltagseinsatz. Wer in ein paar Jahren ins Passagierflugzeug steigt, könnte erstmals leiser und mit deutlich weniger CO2-Emissionen durch die Wolken reisen. GE Aerospace absolvierte gemeinsam mit der NASA, BETA Technologies und Boeing erstmals einen hybridelektrischen Testflug auf der regulären Reiseflughöhe von 30.000 Fuß (9.144 Meter). Für die Luftfahrtbranche und Passagiere zeigt dieser Erstflug, dass effiziente Hybridantriebe auch auf echten Passagierstrecken technisch machbar sind und nicht nur auf kleine Flugtaxis beschränkt bleiben. Die Technologie senkt den Kerosinverbrauch auf Kurz- sowie Mittelstrecken um über 20% und macht bezahlbares, umweltfreundlicheres Fliegen greifbar.

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Details: Rekordflug von GE Aerospace und NASA in 30.000 Fuß

Reiseflughöhe für hybridelektrische Passagierflugzeuge

Die Luftfahrtindustrie sucht seit geraumer Zeit nach Wegen, den CO2-Ausstoß von Flügen zu senken. Während das vollelektrische Fliegen wegen der geringen Batteriedichte vorerst auf Flugtaxis und Kurzstrecken beschränkt bleibt, setzt die Branche bei größeren Passagierflugzeugen auf Hybridantriebe. Dass diese Systeme praxistauglich sind, bewies nun ein Konsortium aus GE Aerospace, NASA, BETA Technologies und Boeing.

Gemeinsam führten die Partner einen hybridelektrischen Flug auf der typischen Reiseflughöhe von 30.000 Fuß (ca. 9.144 Meter) durch – eine Marke, die zuvor noch kein Hybrid-Flugzeug erreichte. Bei der Testreihe dauerte der längste Einzelflug im aktiven Hybridbetrieb mehr als zwei Stunden. GE-Chef H. Lawrence Culp Jr. bezeichnete das Ereignis als historisch, während Mohamed Ali, CEO für Ziviltriebwerke bei GE Aerospace, betonte, dass damit die Praxisbereitschaft dieser effizienten Technologie für die Branche bewiesen sei.

Systemarchitektur: Umgebaute Saab 340B als fliegendes Testlabor

Als Testträger diente ein Regionalflugzeug des Typs Saab 340B, das regulär bis zu 39 Passagieren Platz bietet. Die Ingenieure rüsteten die rechte Seite des Flugzeugs um und installierten das hybridelektrische System in einer umgedrehten Triebwerksgondel, um eine bessere Belüftung der Leistungselektronik zu gewährleisten. Dabei kombinierte das System eine CT7-Gasturbine von GE Aerospace mit modernen Elektrokomponenten.

Den elektrotechnischen Strang bildeten die von GE entwickelten Motor-Generatoren, Strom- und Wechselrichter, Steuergeräte, Drehmomentsensoren sowie Kabelbäume. Ergänzt wurde der Aufbau zudem durch Getriebe von Avio Aero, Propeller von Dowty sowie Unison-Wärmetauscher – allesamt Tochtergesellschaften von GE Aerospace. Zusätzlich lieferte BAE Systems die benötigten Batterien, während die Boeing-Tochter Aurora Flight Sciences die komplette Triebwerksgondel beisteuerte.

Operative Umsetzung und Rollenverteilung im Testprogramm

Die Erprobung erforderte ein präzises Zusammenspiel aller Partner – von der Vorbereitung des Testträgers über die Flugsicherung bis hin zum grenzüberschreitenden Transfer. GE Aerospace, NASA, BETA Technologies und Boeing koordinierten dafür den kompletten Flugbetrieb, die Datenerfassung in Echtzeit sowie die Bodeninfrastruktur für das Hochvoltsystem.

• Flugbetrieb und Pilotierung: Piloten von GE Aerospace und BETA Technologies steuerten gemeinsam die Flugtests in den USA.
• Systemintegration: BETA Technologies fungierte als zentraler Systemintegrator für die komplexe Steuerungstechnik.
• Atlantiküberquerung: BETA-Piloten überführten das Flugzeug im aktiven Hybridmodus über den Nordatlantik zur Farnborough International Airshow nach Großbritannien.

Technische Herausforderungen beim elektrifizierten Fliegen

Ein hybridelektrisches Triebwerk kombiniert eine klassische Gasturbine mit einem Elektroantrieb, um die Leistung in jeder Flugphase optimal zu steuern. Im Test trieb der E-Motor den Propeller gezielt mit an und lud in weniger belasteten Abschnitten die Batterien auf. Diese flexible Architektur lässt sich problemlos mit alternativen Treibstoffen sowie zukunftsweisenden Open-Fan-Konzepten kombinieren.

Allerdings stellt der Betrieb in großer Höhe die Ingenieure vor technische Herausforderungen. Der dünne Luftdruck erschwert die Kühlung der Elektronik, während das System auf engem Raum sehr viel Leistung verarbeiten muss. Die Teams nutzten deshalb direkt seriennahe, für den Flugbetrieb zugelassene Bauteile statt reiner Labor-Prototypen. Die gewonnenen Messdaten dienen nun als Basis für spätere Serientriebwerke.

Forschungs-Roadmap und Meilensteine

Der Rekordflug basiert auf dem NASA-Projekt Electrified Powertrain Flight Demonstration (EPFD), für das GE Aerospace bereits 2021 den Zuschlag erhielt. Allerdings gingen dem aktuellen Erfolg jahrelange Entwicklungsarbeiten voraus. Bereits 2016 begann GE mit ersten Bodentests eines elektrisch angetriebenen Propellers. Daraufhin folgte 2022 im NASA-Testzentrum der Versuch mit einem Megawatt- und Multi-Kilovolt-System unter simulierten Höhenbedingungen von bis zu 13.700 Metern (45.000 Fuß).

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2025 kündigte GE dann eine strategische Partnerschaft inklusive Beteiligung an BETA Technologies, Entwickler von Elektroflugzeugen, an, um hybridelektrische Turbogeneratoren für urbane Luftmobilität (AAM) zu entwickeln. Im selben Jahr demonstrierte GE im NASA-HyTEC-Projekt eine Narrowbody-Konfiguration mit Energieübertragung ohne Speicher. Schließlich ebneten bodengebundene Megawatt-Tests im Jahr 2026 den Weg für den aktuellen Flug.

Einbindung in das CFM RISE-Programm

Letztendlich fließen diese Ergebnisse direkt in das CFM RISE-Programm ein, das GE Aerospace gemeinsam mit Safran Aircraft Engines betreibt. Dieses Testprogramm umfasst bisher rund 500 Testkampagnen und über 3.000 Ausdauerzyklen für Open-Fan-Konzepte, Kompaktkerne und Hybridsysteme. Ziel des RISE-Programms ist es, den Treibstoffverbrauch und die Emissionen künftiger Triebwerke um mehr als 20% gegenüber heutigen kommerziellen Antrieben zu senken.

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