Leren vliegen in een kist op batterijen

Studententeam maakt lesvliegtuig elektrisch

Lees meer

Leren vliegen in een kist op batterijen

De Tesla’s onder de vliegtuigen, daar werkt Falcon Electric Aviation (FEA) hard aan. Het team van zeventien TU/e-studenten bouwt op Kempen Airport in Budel een bestaand vliegtuig om naar een elektrisch aangedreven versie. FEA richt zich op lesvliegtuigen. “Dat is een behapbare eerste stap.”

door
foto Bart van Overbeeke

Elon Musk is ook ooit begonnen door bestaande auto’s om te bouwen naar elektrische voertuigen. Ondertussen is Tesla uitgegroeid tot een miljardenbedrijf”, stelt Brandon van Schaik, mede-oprichter van Falcon Electric Aviation. “Dat willen wij met vliegtuigen doen.” Tesla is daarbij een groot voorbeeld voor de studenten.

“We zaten twee jaar geleden met een paar vrienden bij elkaar en hadden het over de energietransitie. Voor auto’s en bussen worden op dit moment al allerlei duurzame oplossingen bedacht, maar voor vliegtuigen en boten is dat nog veel minder”, legt Van Schaik uit. “Daarom zijn wij gaan kijken naar de mogelijkheden voor vliegtuigen.” Al snel kwamen de studenten erachter dat een nieuw vliegtuig ontwerpen en certificeren heel veel tijd en geld kost. “Die tijd hebben we niet meer. We moeten nu werken aan een duurzamere wereld”, zegt hij. Daarom hebben zij gekeken naar de mogelijkheden om bestaande vliegtuigen om te bouwen.

Falcon Electric Aviation

Brandon van Schaik (masterstudent Sustainable Energy Technology met een afgeronde bachelor Technische Natuurkunde) en Jelle Visscher (masterstudent Architecture en zweefvliegbrevet op zak) zijn twee van de drie oprichters van FEA. Falcon is per september 2020 een officieel studententeam. 

Van Schaik (in het midden op de hoofdfoto) is teammanager van de zestien leden die samen zeven verschillende nationaliteiten bezitten. Dit is gesymboliseerd door de vlaggen op de staart van de Falcon.

Visscher (links op de hoofdfoto) is design manager en leidt onder andere het implementeren van de batterijen in de elektrische aandrijflijn. Rechts op de foto staat bachelorstudent Mechanical Engineering Boaz Broeren. Hij is nu ruim een jaar lid. “De tien uur per week die ik aan FEA besteed, zijn ook goed voor mijn persoonlijke ontwikkeling. Daarnaast vind ik het prachtig dat we pioniers zijn in het ombouwen van een bestaand vliegtuig.”

Van Schaik had een paar jaar terug nog niets met vliegtuigen, maar vindt vliegen wel een heel handig en snel transportmiddel. “Wij proberen de negatieve kanten ervan, zoals de milieuvervuiling, weg te halen. Dat kan alleen stap voor stap. Voor nu is het financieel haalbaar om een verandering voor vliegscholen voor te stellen en dat is wat we doen.”

Bewijs geleverd

Het eerste omgebouwde vliegtuig moet over ruim een half jaar klaar zijn. “We hebben een subsidie gehad van de Metropool Regio Eindhoven. Daarmee konden we de technische en financiële haalbaarheid aantonen”, zegt Van Schaik. Een vliegtuig daadwerkelijk ombouwen was volgens de student de beste manier om dit te doen. “We werken daarvoor nauw samen met Kempen Airport in Budel. Zij zijn ook erg geïnteresseerd in ons project.”

Vliegscholen

Maar batterijen zijn toch veel te zwaar om mee te vliegen? “Ja, voor een Boeing 747 met 200 passagiers die naar Amerika vliegt, werkt dat waarschijnlijk niet. Daar is in ieder geval nog veel ontwikkeling voor nodig”, geeft Van Schaik toe. “Maar voor kortere vluchten met vliegtuigen waar ruimte is voor maximaal twintig passagiers werkt het goed.” Het eerste vliegtuig dat de studenten gaan ombouwen tot elektrisch toestel is dan ook een Cessna 150, een tweepersoonsvliegtuig. “We merken dat bijvoorbeeld vliegscholen interesse hebben in onze technologie. Zij maken veel gebruik van deze kleine vliegtuigen”, verklaart hij. “Na een les van een uur staat het vliegtuig altijd even aan de grond. Opladen is dus ook geen probleem.”

Papa Hotel Tango Uniform Echo

De Cessna is in maart naar Nederland gevlogen met een ouderwetse verbrandingsmotor vanuit Lydd in Groot-Brittannië. Die motor vulde de gehele neus van de tweezitter. De elektrisch aangedreven motor zal niet groter zijn dan het voorwiel. Bij de Inspectie Leefomgeving en Transport die kentekenplaten voor vliegtuigen regelt, staat de Cessna nu geregistreerd als PH-TUE.

Een lesvliegtuig is een ideaal object voor FEA. Van Schaik: “In Europa worden ieder jaar een miljoen vlieguren gemaakt om piloten op te leiden. De kilo’s CO2 die daarbij uitgestoten worden, staan gelijk aan wat duizend vierkante kilometer bos kan opnemen. Dat is een gebied zo groot als de helft van Luxemburg! Verder heeft ons vliegtuig geen stikstofuitstoot en is ze aan brandstof en onderhoud twintigmaal goedkoper dan een standaard tweezitter.”

Het gaat overigens nog wel even duren voor er les kan worden gegeven met de Falcon. “We hopen in februari 2021 te kunnen taxiën. Als COVID-19 het toelaat, organiseren we dan een event voor publiek”, zegt Visscher.

Waarschijnlijk duurt het langer dan een jaar voor Papa Hotel Tango Uniform Echo zich kan melden bij een luchtverkeersleider, Visscher weet uit ervaring dat een certificering over heel wat bureaucratische schijven gaat. 

Vliegscholen verdienen het ombouwpakket in vier tot vijf jaar terug

Brandon van Schaik
Teammanager en mede-oprichter van Falcon

Naast het feit dat het milieu ermee geholpen is, is het prijstechnisch ook interessant voor vliegscholen. “Zij verdienen het ombouwpakket in vier tot vijf jaar terug”, stelt Van Schaik. “Omdat elektriciteit goedkoper is dan kerosine en omdat het onderhoud van een elektromotor veel eenvoudiger is dan bij een verbrandingsmotor.” Het ombouwpakket gaat ongeveer 150.000 euro kosten. Daarnaast moeten om de ongeveer vijf jaar de batterijen vervangen worden omdat deze hun capaciteit door de jaren heen verliezen. “Maar dan nog is het in verhouding voor vliegscholen goedkoper om elektrisch te vliegen”, zegt hij.

Bovendien wordt het toestel niet groter of zwaarder door de batterijen. “Een verbrandingsmotor weegt zo’n 200 kilo. Een elektrische motor met dezelfde capaciteit weegt maar twaalf kilo. Het overgebleven gewicht kunnen we dus gebruiken voor batterijen”, legt Van Schaik uit. “Ook het interieur blijft hetzelfde. Piloten kunnen dus met zowel de huidige als de elektrische vliegtuigen vliegen.”

Veel kleine vliegtuigen

Hoeveel mensen vliegen met zo’n klein vliegtuigje? “De meeste mensen denken meteen aan grote passagiersvliegtuigen, maar ongeveer negentig procent van de vliegtuigen die in Nederland staan ingeschreven, zijn kleine toestellen”, legt hij uit. Deze worden volgens Van Schaik bijvoorbeeld gebruikt voor pleziervluchten, vliegles en zakelijke vluchten. “Je zou kunnen zeggen dat mensen zelf moeten zoeken naar alternatieven voor het vliegtuig, maar menselijk gedrag aanpassen is heel lastig. Daarom willen wij deze mensen een duurzamer alternatief bieden”, zegt hij.

Innovatie in de luchtvaart gaat heel langzaam

Brandon van Schaik
Teammanager en mede-oprichter Falcon

Met hun ombouwpakket willen de studenten bijdragen aan de energietransitie. “Innovatie in de luchtvaart gaat heel langzaam. De vliegtuigen waar we nu in vliegen, zijn in de jaren zestig gemaakt. Daarna hebben bedrijven alleen maar aanpassingen gedaan aan de toestellen, maar er is niks fundamenteel veranderd”, stelt Van Schaik. Dat willen de studenten nu veranderen. “Als ons plan met elektrische vliegtuigen goed loopt, willen we ook kijken naar andere mogelijkheden, bijvoorbeeld in de richting van waterstof.”

“De ontwikkeling van vliegtuigen op waterstof gaat nog wel een aantal jaren duren”, gaat hij verder. “Maar het zou wel kunnen zorgen voor een duurzaam alternatief voor langere vluchten met meer passagiers.” Hij legt uit dat opschalen voor elektrische vliegtuigen lastig wordt. “Voor een lange vlucht moet je te veel zware batterijen meenemen. Daarnaast moet de motor ook groter zijn. Omdat een elektromotor met magneten werkt, kan die niet te groot worden. Dan werken de magneten niet meer goed”, zegt hij. “Je kunt kiezen voor meerdere kleinere motoren, maar dan moet het vliegtuig helemaal anders worden opgebouwd.” Een vliegtuig ombouwen gaat dan niet meer. “Terwijl dat juist de meerwaarde van Falcon is”, stelt Van Schaik. Ook voor waterstof wil Falcon kijken hoe ze een bestaand vliegtuig kunnen ombouwen.

Hij concludeert: “Om de luchtvaart te verduurzamen, moeten we net als in het verkeer een combinatie maken van verschillende duurzame opties, zoals elektrisch vliegen en waterstof. Wij willen laten zien wat de mogelijkheden zijn en dit op een zo toegankelijk mogelijke manier naar de markt brengen.”

Europese publieksprijs 

Van Schaik heeft deze zomer meegedaan aan ‘de online reis van het European Venture Programme’. “In plaats van naar München, Lausanne en Parijs te gaan, heb ik twee weken workshops gevolgd in Kennispoort, samen met drie Eindhovense start-up oprichters (Hable, GOAL 3 en Zavhy, red.). Ik heb er leren pitchen en kreeg een stroom aan informatie die ik als Natuurkundestudent niet eerder hoorde. Over onderhandelen met verschillende partijen bijvoorbeeld.” De pitchles is in ieder geval goed binnengekomen: de teammanager van FEA won de publieksprijs.

Deel dit artikel