Versnelt eerste elektrische vliegtuig en living lab duurzame luchtvaart

Koninklijke NLR heeft met de gift van PwC een primeur, het eerste elektrisch aangedreven vliegtuig met een Nederlandse registratie. De minister van Infrastructuur en Waterstaat zet met de doop van deze Pipistrel het sein op groen om onderzoek naar elektrisch vliegen in Nederland te intensiveren. Het is een eenmotorig propellorvliegtuig waarin een piloot en een passagier kunnen vliegen.

De coronacrisis zorgt voor minder vliegverkeer maar de behoefte om te reizen blijft aanwezig. Bij een toenemend aantal vluchten in een dichtbevolkt land zoals Nederland zijn de effecten daarvan duidelijk merkbaar. "We moeten er daarom samen voor zorgen dat geluid en de uitstoot van schadelijke stoffen binnen acceptabele grenzen voor het milieu en onze samenleving blijven. Elektrisch vliegen kan een groot deel van de nadelige effecten oplossen. Geluid zal niet verdwijnen omdat een groot deel van het geluid van de propeller komt, maar het zal zeker fors lager zijn. Andere emissies tijdens de vlucht zijn nagenoeg nul. Daarnaast biedt de elektrische aandrijving de flexibiliteit om de benodigde energie op een duurzame manier op te wekken," meldt NLR.

Vandaag onthult Cora van Nieuwenhuizen, minister van Infrastructuur en Waterstaat, het nieuwe vliegtuig van Koninklijke NLR. De Pipistrel met registratienummer PH-NLX - waarbij de X verwijst naar ‘eXperimental’ en naar dit tiende onderzoeksvliegtuig van NLR – is hiermee het eerste volledig elektrisch aangedreven Nederlands geregistreerde vliegtuig.

"Dit eerste Nederlandse elektrische vliegtuig is een mooi voorbeeld van innovatie in de luchtvaart: duurzaam. Ik vind het geweldig dat Nederland hierin voorop loopt, het is een gedenkwaardige stap vooruit!”, laat Minister van Nieuwenhuizen weten. Voor NLR is het daarmee een belangrijke zet om meer kennis en ervaring op te bouwen van gedrag en eigenschappen die bij een elektrisch aangedreven vliegtuig horen. Die inzichten helpen om elektrisch vliegen mogelijk te maken voor toekomstige (grotere) vliegtuigen. Ook wil NLR het huidige vliegbereik vergroten door waterstof als alternatieve energiebron in te zetten.

Het elektrificeren van de aandrijving van vliegtuigen vermindert het motorgeluid. Een eerder uitgevoerde geluidsmeting toonde een geluidreductie van meer dan 10 dB tijdens het overvliegen van een elektrisch aangedreven propellervliegtuig (Pipistrel) ten opzichte van een soortgelijk vliegtuig met een verbrandingsmotor. Dat is een behoorlijke waarneembare geluidsreductie.

De zakelijke dienstverlener PricewaterhouseCoopers (PwC) heeft het vliegtuig in de zomer van 2018 geschonken aan NLR tijdens de feestelijke opening van het nieuwe kantoorgebouw van NLR in Marknesse. Dat is al enige tijd geleden, maar ondertussen is er veel gebeurd om het vliegtuig te mogen laten vliegen:

De European Union Aviation Safety Agency (EASA) heeft op 15 mei 2020 een type-certificering toegekend aan de Pipistrel Virus SW 128 (Velis Electro). Dat certificaat geeft aan dat het vliegtuigtype luchtwaardig is, oftewel: er mag mee gevlogen worden in Europa. De typecertificering duurde bijna drie jaar. Meerdere piloten van NLR worden inmiddels opgeleid om het vliegtuig te besturen. Met deze schenking wil PwC bijdragen aan het versnellen van de overgang naar duurzaam vliegen. Als gebruiker, een internationale organisatie met klanten wereldwijd, willen zij hun verantwoordelijkheid nemen door in te zetten op CO2-reductie, compensatie en innovatie. De schenking is in lijn met de ambitie van PwC om volledig circulair en klimaatneutraal te zijn medio 2030.

Dit eerste kleine toestel is belangrijk voor een nieuwe generatie piloten. De reissector heeft behoefte aan grote toestellen. Daarom is een living lab opgezet.

De grote uitdaging van vliegtuigen met elektrische aandrijving is op dit moment de combinatie van nuttige last (payload)

en vliegbereik (range). De huidige batterijtechnologie heeft een veel te lage energiecapaciteit in verhouding tot het

gewicht en volume. De energiedichtheid van accu’s is vele malen lager dan het rendement uit olie-gebaseerde brandstoffen.Hoewel de accu’s blijven verbeteren, zal het nog een aantal jaren duren voordat ze op een geschikt niveau zijn dat nodig is voor de regionale luchtvaart.

Er is een grote behoefte aan demonstratieprojecten om de haalbaarheid van de technologie aan te tonen en verder te

onderzoeken. In de praktijk komen daarbij altijd wel aspecten aan het licht die niemand op papier had voorzien. Vandaar het initiatief van NLR voor een Living Lab Electric Flight (LLEF). Een Living Lab is een onderzoeksomgeving waarbij gelijktijdig onderzoek en innovatie plaatsvindt volgens het principe van co-creatie en participatief ontwerpen. Al in een vroegtijdig stadium van ontwikkeling zijn eindgebruikers betrokken bij het innovatieproces. Ze denken mee over nieuwe mogelijkheden, zijn betrokken bij het ontwerp en delen hun ervaringen op basis van gebruik van concepten en prototypes in hun eigen omgeving. De band die tijdens de samenwerking met klanten tot stand komt, levert een sterk lerend effect op voor teamleden binnen de organisatie die het Living Lab accommodeert. Zij krijgen immers alle informatie mee van alle partijen die deelnemen in het Living Lab met hun verschillende ideeën en projecten. 

Is dit het toekomstbeeld? Hybride aandrijving voor grotere toestellen. Illustratie: NLR.

LLEF is een virtueel kenniscentrum met gezamenlijke onderzoeksprojecten waarbij technologie laagdrempelig

uitgeprobeerd en gedemonstreerd kan worden op een zogenoemd testplatform. De Pipistrel als vliegend platform heeft

het voordeel dat het mobiel is: het hoeft niet alleen gestationeerd te staan op Rotterdam The Hague Airport (RTHA),

maar kan zich ook verplaatsen naar bijvoorbeeld vliegvelden in Marknesse, Teuge, Hilversum of Eelde.

Het testplatform is echter meer dan het nieuwe onderzoeksvliegtuig. Het omvat ook testen met drones en het gebruik

van testfaciliteiten, windtunnels en alles ertussen in. Die faciliteiten op de grond worden ter beschikking gesteld door

NLR. In principe mag iedereen meedoen. Dit kunnen onderwijs- of onderzoeksinstellingen zijn, maar ook bedrijven of

andere initiatieven zoals DEAC (Dutch Electric Aviation Centre Teuge) en RHIA (Rotterdam the Hague Innovation Airport).

Begin 2021 zal NLR een (virtueel) brainstorm-evenement organiseren om onderzoeksprojecten voor 2021 te definiëren

waar we samen met andere partijen aan willen werken. Doel van de onderzoeksprojecten: verdubbeling van het

vliegbereik van de Pipistrel Velis Electro door middel van nieuwe batterijtechnologie of een brandstofcel en mogelijk in

een later stadium ook door aerodynamische verbeteringen van het vliegtuig. In het kader van veiligheid, tijd- en

kostenbesparing willen we dit eerst op kleinere schaal demonstreren in het lab, in de windtunnel of met inzet van

drones.