Antriebe für den Einsatz über den Wolken:

Mehr Komfort für Flugreisende

Natürlich zählt im Flugverkehr in erster Linie die Sicherheit. Um sich langfristig im Wettbewerb zu behaupten und Vorteile zu sichern, müssen Fluglinien und Kabinenausrüster gleichzeitig aber auch auf höheren Komfort für die Passagiere setzen. In diesem Zusammenhang geht es dann z.B. um den Einbau von Halterungen für Tablett-PC, die sich auf Knopfdruck ein- und ausfahren lassen, sowie um automatisierte Fensterverdunkelungen oder gar um motorisierte Touchless-Toilettensitze. Mit jedem solchen Komfort-Angebot steigt dann auch der Bedarf an „flugtauglichen“ Antriebssystemen, die vor allem zuverlässig, langlebig, klein und leicht sein müssen.

Trendsetter beim stetig steigenden Komfortangebot für Flugreisende sind heute Privat- und Businessjets. Was sich in diesem Segment bewährt, wird aber erfahrungsgemäß meist über kurz oder lang in der First oder Business Class übernommen; einen Beleg dafür liefert die motorische Sitzverstellung, die sich hier mittlerweile etabliert hat. Das bedeutet, dass in den komfortablen Flugzeugsitzen heute bereits eine Vielzahl von Motoren verbaut wird. „Die Hersteller dieser Sitze sind ursprünglich überwiegend Automobilzulieferer“, erläutert Robert Varonier, der für die FAULHABER-Gruppe die Aktivitäten in diesem Marktsegment koordiniert. „In dieser Branche wird bei den Motoren überwiegend Massenware eingesetzt, die aber den hohen Anforderungen im Flugzeugeinsatz nicht mehr genügt.“

Flugzeugtaugliche Antriebstechnik

Antriebe, die in Flugzeugsitzen und anderen Einrichtungen verbaut werden, um den Komfort der Passagiere zu erhöhen, müssen eine ganze Reihe spezieller Anforderungen erfüllen. Die wichtigste ist die Zuverlässigkeit. Während des Fluges darf nichts ausfallen. Gleichzeitig sollen auch die Wartungsintervalle möglichst lang sein. Einwandfreie, zuverlässige Funktion hat für die Airlines oberste Priorität. „Motoren und Aktuatoren galten bis vor gar nicht langer Zeit vor allem als potenzielle Troublemaker“, ergänzt Robert Varonier. „Trouble für das Kabinenpersonal entsteht zum Beispiel, wenn ein Business-Passagier auf einem voll besetzten Interkontinentalflug seinen Sitz nicht flach stellen kann, weil eine Komponente nicht funktioniert.“

An zweiter Stelle steht das Gewicht. Jedes Kilo kostet Treibstoff, also fordern die Airlines eine möglichst leichte Ausstattung. „Im Durchschnitt kostet es rund 300 US-Dollar pro Jahr, ein Kilogramm Ausrüstung um den Globus fliegen zu lassen. Jedes erfolgreiche Abspecken macht sich dementsprechend sowohl in der finanziellen als auch der CO2-Bilanz bemerkbar“, fährt Robert Varonier fort. „Der Stromverbrauch dagegen ist für die Fluglinien nicht wirklich ein Thema – allein die Ventilatoren der Klimaanlage verbrauchen wohl mehr elektrische Leistung als alle Motoren in der Kabine zusammen. Aber eine hohe Leistungsdichte, also viel Kraft aus möglichst wenig Masse ist sehr wichtig.“

Hohes Drehmoment, kleine Abmessungen, leiser Lauf

Kleinstantriebe aus dem umfangreichen FAULHABER-Produktprogramm bieten damit für den Einsatz über den Wolken gute Voraussetzungen, zumal sie als funktionale Antriebssysteme aus Motor, Getriebe, Bremse und Encoder angeboten werden. Die einzelnen Antriebskomponenten sind optimal aufeinander abgestimmt, arbeiten perfekt zusammen und erreichen so eine sehr hohe Effizienz. Dafür hat Robert Varonier ein typisches Beispiel: „Wir liefern nicht nur schon seit mehr als fünfzehn Jahren Antriebe für die Verstellung von First-Class-Sitzen, sondern z.B. auch für die Fensterblende in der Business Class des Airbus A319. Sie wird von einem unserer kompakten, bürstenlosen Motoren bewegt, der lediglich 192 Gramm wiegt.“

Dieser bürstenlose Gleichstromservomotor der Baureihe 3242 BX4 ist bei einem Durchmesser von 32 mm lediglich 44 mm lang. Die Vierpoltechnologie verleiht ihm trotz kompakter Abmessungen ein hohes Dauerdrehmoment von bis zu 36 mNm, bei ruhigen Laufeigenschaften und niedrigem Geräuschpegel.

Langlebig und vielseitig

Im Vergleich zu mechanisch kommutierten Elektromotoren lebt der bürstenlose Motor deutlich länger. Er ist auf der selbsttragenden Spulentechnologie, System FAULHABER, aufgebaut und besteht im Wesentlichen aus einer dreiphasigen Wicklung (Stator) und einem vierpoligen Permanentmagneten (Rotor) sowie dem elektronischen Kommutierungssystem. Wahlweise sind die Motoren mit integrierten Encodern, Encodern mit Linedriver, Absolutencodern oder Speedcontrollern zu kompletten Antriebseinheiten kombinierbar.

Solche kleinen, zuverlässigen und langlebigen Motoren finden sich mittlerweile aber nicht nur in Anwendungen, die den Komfort bei Flugreisen erhöhen, sondern auch bei solchen, die der Flugsicherheit dienen. Beispiele dafür gibt es bei der Arretierung von Kabinentüren, Notausgängen oder des Pilotensitzes, der für Start und Landung in einer bestimmten Position fixiert sein muss. Eine weitere Anwendung ist die Verstellung der Ventile, die den Druck in der Klimaanlage regulieren.

Viel Potenzial für die Zukunft

Für die Zukunft zeichnet sich zudem weiteres Potenzial zur Motorisierung ab. Die Bordunterhaltungssysteme der Business Class – individuelle, ausfahrbare Bildschirme – werden beispielsweise zunehmend motorisiert, und etwas Ähnliches könnte bald auch den Weg in die Economy Class finden. Daneben wollen immer mehr Passagiere ihren eigenen Tablet oder PC nutzen, für den es inzwischen ebenfalls motorisierte Halterungen gibt. Im hochklassigen Bereich werden schon heute Tische und die immer häufiger eingebauten Trennwände mit Motorantrieb versehen. Absenkbare Armlehnen für einen barrierefreien Zugang zum Sitz wird es ebenfalls immer öfter geben.

Last, but not least

Hersteller von Businessjets und vor allem arabische Airlines interessieren sich durchaus für den bereits genannten motorisierten Toilettensitz, der im Rahmen der Flugmesse in Hamburg im letzten Jahr tatsächlich vorgestellt wurde. „Das mag ein etwas ausgefallenes Beispiel für das stetig steigende Komfort-Angebot sein, aber es illustriert sehr gut den Trend, der hier zugrunde liegt“, so Robert Varonier abschließend. Die kleinen, zuverlässigen und langlebigen Motoren wird man folglich in der Flugzeugkabine zukünftig immer häufiger antreffen, zumal sich die Standardprodukte bei Bedarf gut an anwendungsspezifische Anforderungen anpassen lassen.

Titelbild: FAULHABER