Die meisten Fragen stammen von unseren Kunden und von interessierten PilotenInnen, welche wir in den letzten Jahren an Ausstellungen getroffen haben.
1. Wurde die Antriebseinheit für die Fliegerei entwickelt?
Ja – Die Motoren entsprechen zwar modernen Industriestandards, sind aber bezüglich Gewicht, Effizienz und Kühlung deutlich optimiert und dies vor allem bei geringen Drehzahlen.
2. Kommt die Antriebseinheit aus der Industrie / dem Modellbau?
Nein – Von unserer Erfahrung her bringen Motoren aus den Modellbau zwar generell eine vergleichbare Leistung, können aber diese über längere Zeit schlechter aufrechterhalten und haben meistens ein schlechteres Temperaturmanagement. Motoren aus der Industrie sind oft zu schwer oder arbeiten im geforderten Drehzahl- und Drehmomentbereich weniger effizient. Vor vielen Jahren haben wir ebenfalls – vor allem aus preislichen Gründen – diesen Exkurs gemacht. Die Ergebnisse entsprachen – positiv formuliert – nicht den gesetzten Erwartungen…
3. Warum eloxiert ihr nicht alle gedrehten Aluteile?
Es gefällt uns besser. Alle Teile sind das Ergebnis von seriöser und professioneller Arbeit. Und wir sind der Meinung, dass man das nicht verstecken muss.
4. Warum verwendet ihr nicht ausschliesslich die leichte Kohlefaser?
Kohlefaser hat, neben dem unschlagbaren Vorteil vom geringen Gewicht und der hohen Festigkeit, zwei relevante Nachteile. Erstens lassen sich Beschädigungen relativ schlecht reparieren und sind oft nicht auf den ersten Blick erkennbar und sie leitet Strom. Aus diesem Grund haben wir schon vor einigen Jahren angefangen, unsere Akkuboxen anstatt aus Kohlefaser aus Glasfaser herzustellen.
Unsere Systeme sind eine Mischkonstruktion aus Titan, Aluminium, Glas- und Kohlefaser. Letztere verwenden wir dort, wo sehr hohe Festigkeit gefordert ist und starke hochfrequente Vibrationen absorbiert werden müssen.
5. Warum verschalt ihr den Motor und den Akku nicht mehr?
Verschalungen von Antriebseinheiten verringern die Geräuschemissionen etwas und von der Optik her wirken sie kleiner und kompakter. Ein relevanter Nachteil dieser Bauweise liegt aber bei der schlechteren Kühlung solcher Systeme. Vor allem im Hochlast- und Langzeitbetrieb, können unter ungünstigen Umständen die elektrischen Komponenten Schaden nehmen und es kann störungsbedingt zu Kurzschlüssen und Systemüberlastungen kommen.
Bei den E-Motoren und ihren Komponenten gilt der wichtige Grundsatz, dass Kühlung alles ist. Gut kühlende Systeme sind langlebiger und sicherer. In diesem Bereich ist es wichtig, einen sinnvollen Kompromiss zu finden.
6. Warum ist die Batterie bei den heutigen ST-Electro-Systemen nicht direkt zwischen dem Piloten und dem Motor verbaut? Schon 2010 hatte ihr mit dem ST-Electro’R so ein System mit dieser Bauweise vorgestellt, welches aber nie zu kaufen war.
Je näher die Batterie an der Schubachse des Motors liegt, desto mehr überträgt sich das Drehmoment der Motor- und Propellermasse auf das Gesamtsystem inkl. dem Piloten. Das macht die Einheit vor allem beim Start weniger stabil und deutlich anspruchsvoller im Handling. Turbulente Bedingungen können diese negative Tendenz stark verstärken. Vor allem aus diesen Gründen haben wir das Modell R (radical) nie in Serie gebaut.
Ausserdem macht die räumliche Trennung des Akkus vom Rest des Systems und vom Piloten im Fall einer mechanischen Beschädigung und einer möglichen schweren technischen Störung aus Sicherheitsgründen sehr viel Sinn. Hier muss man nicht ins Detail gehen… Aber es verhält sich ähnlich wie bei Verbrennersystemen. Obwohl ein schwerwiegendes Ereignis sehr unwahrscheinlich ist, ist es aus obigen Gründen sehr vernünftig den Tank getrennt von der Antriebseinheit und dem Piloten zu platzieren.
7. Muss der Akku während des Ladens beaufsichtigt werden?
Nein – unser BMS übernimmt die komplette Überwachung des Ladevorgangs. Wenn der Ladevorgang abgeschlossen ist, wird der Akku automatisch abgestellt.
8. Kann der Akku während des Ladevorgangs zu heiss werden?
Nein – Das BMS unterbricht sofort das Laden, wenn der Akku zu heiss wird. Erst wenn der Akku auf die Solltemperatur abgekühlt ist, wird das Laden wieder aufgenommen.
9. Muss ich den Akku vor dem Anschliessen zum Laden abkühlen lassen?
Nein – Der Ladevorgang wird automatisch erst gestartet, wenn die Solltemperatur erreicht ist. Man kann das System anschliessen und sich ohne Sorge vom Gerät entfernen. So kann das warme System nach einem Flug am Abend ans Ladegerät angeschlossen werden und am nächsten Tag ist der Akku wieder geladen.
10. Wie lange dauert das Laden?
Je nach Ladegerät und Akku ab ca. zwei Stunden. Wir empfehlen aber die Akkus langsam zu laden. Das beansprucht sie am wenigsten und verlängert die Lebensdauer.
11. Wenn ich länger nicht fliegen gehe, muss ich den Akku vom System abhängen?
Nein – Die Akkus können ohne Bedenken immer mit dem System verbunden bleiben. Vor dem Start oder einem neuerlichen Ladevorgang muss man nur den ON Schalter drücken – egal, wann der letzte Flug war. Ausserdem besitzen unsere Systeme einen Windermodus. Wenn man weiss, dann dieser per Knopfdruck aktiviert werden und das BMS versetzt den Akku in einen schonenden Ladezustand.
12. Wie viele Ladezyklen hat ein Akku?
Grundsätzlich hat der Akku ca. 1000 Zyklen. Unsere ältesten Akkus haben ca. 800 Zyklen und keinen relevanten Leistungsverlust, d.h. die Geräte lassen sich immer noch fliegen. Die Lebensdauer eines Akkus hängt aber entscheidend vom Laden und der korrekten Lagerung ab.
13. Gibt es andere Akkukonzepte mit einer grösseren Leistungsdichte, als jene vom ST-Electro und dem ST-Lizard?
Ja – Diese Akkus sind aber für die Benutzung in bemannten Fluggeräten zu empfindlich und im Alltagsgebrauch nicht sicher genug. Oder es sind Systeme, die nicht hochstromtauglich sind. Im militärischen Bereich werde Akkutypen verwendet, welche sehr sicher sind und eine höhere Leistungsdichte haben, jedoch durch den deutlich höheren Preis für die Anwendungen im leichten Flugsport zu teuer wären.
14. Rein rechnerisch ergibt die verwendete Zellenzahl eine höheren Kapazität als ihr bei euren Akkus angibt. Verwendet ihr schwächere Zellen als heute der Standard ist?
Nein – Die Grundidee aller unserer Entwicklungen ist neben Sicherheit, Flugdynamik auch die Alltagstauglichkeit. Aus dieser Überzeugung heraus programmieren wir die Akkus auf eine tiefere Kapazität, als es maximal möglich wäre. Das gibt deutliche Sicherheitsreserven, verbessert das Temperaturmanagement und erhöht massgebend die Lebensdauer des Akkus. Hier gilt der Grundsatz, dass je mehr der Akku entladen wird, umso höher wird der Innenwiderstand, was wiederum eine grössere Erwärmung nach sich zieht. Die so gewonnen Reserven können wir wieder an anderer Stelle einsetzen. Jeder muss selber abwägen, in welche Richtung eine Konfiguration gehen soll. Jedes korrekt entwickelte Fluggerät muss eine sinnvolle Verbindung von Kompromissen sein. Wenn es um Sicherheit geht, sind wir eher konservativ.
15. Der ST-Electro hat standardmässig einen Akku von 50AH der ST-Lizard einen mit 25AH. Warum verbaut ihr nicht grössere Akkus?
Wie im obigen Punkt dargelegt, sind unsere Akkus nicht auf Maximalkapazität programmiert. Die Vorteile liegen bezüglich der Flugdauer bei der Ausfliegbarkeit der Akkus. Wenn man die Startphase nicht berücksichtigt kann man ca. von <1min/AH Flugzeit ausgehen. Dies hängt natürlich stark vom verwendeten Schirm, der Atmosphären-Beschaffenheit und natürlich von der Erfahrung des Piloten ab. Da die meisten Bedingungen eine leichte Aufwindunterstützung bringen, sind die Flugzeiten unter Schub oft deutlich länger. Die Erfahrungen der letzten Jahre und die Gespräche mit unseren Kunden haben uns in der Überzeugung bestärkt, dass diese Austattung der Geräte sinnvoll ist. Ein Einbau grösserer Akkus auf Wunsch ist natürlich problemlos möglich.
16. Ich möchte für mein Gerät einen Reserveakku. Lässt sich der Akku bei euren Systemem tauschen?
Der Austausch des Akkus bei beiden Systemen ist sehr einfach und in wenigen Minuten gemacht. Da die Geräte von Anfang an auch für Schulen oder Leute, die mehrere Flüge pro Tag machen wollten, entwickelt wurde, war der schnelle Akkutausch eine wichtige Vorgabe.
17. Würden die Akkus nicht besser kühlen, wenn sich nicht in so soliden Boxen verbaut sein würden? Wären Lüftungsschlitze nicht hilfreich?
Generell stimmt das. Jedoch ist der Leistungsverlust relativ gering und vernachlässigbar. Wir haben uns zu dieser Bauweise schon von Anfang an entschlossen, weil der Akku und das System inkl. dem Piloten dadurch deutlich besser geschützt sind. Allfällige Temperaturschwankungen werden ausserdem durch das integrierte BMS intelligent ausgeglichen.
18. Der ST-Lizard hat standardmässig einen relativ kleinen Akku und kann aber mit einem zweiten nachgerüstet werden. Warum wird nicht gleich ein grosser Akku verwendet?
Der Lizard ist so programmiert und konfiguriert, dass er zur Gewichtsreduktion mit einem relativ kleinen Akku geflogen werden kann. Dies ist das zentrale Konzept dieses neuen Fluggerätes.
Bei moderatem Flugstil kann die kleinere Einheit ausgeflogen werden, was bei Batterien mit einer so geringen Grösse und bei so hoher Leistung im Normalfall aus Temperaturgründen sehr schwierig zu erreichen ist.
Alle Akkus sind mit einem eigenständigen BMS (Batterie-Management-System) ausgerüstet und reagieren auf Störungen autonom. Ein grösserer Akku würde von Anfang an ein grösseres Gewicht und einen deutlich höheren Preis zur Folge haben.
19. Eure Akkus haben sehr aufwendige und teuere BMS Systeme. Warum verwendet ihr nicht günstigere Einheiten, die heute ebenfalls erhältlich sind?
Billige Elektronik = weniger Sicherheit für Pilot und System = gefährlicher…
Es kommt für uns nicht in Frage an dieser Stelle zu sparen. Ausserdem kann durch solche billigen Systeme die Lebensdauer der ganzen Einheit deutlich verkürzt werden.
20. Habt ihr die Antriebseinheit entwickelt?
Der Motor wurde von Geiger/Egg entwickelt. Wir arbeiten eng seit den Anfangstagen vor zehn Jahren an der Entwicklung dieser Motoren mit. In jedem heutigen Motor fliegt ein beträchtlicher Teil unseres Knowhows und unserer Erfahrung mit.
Wir werden oft gefragt, warum wir nicht auch andere E-Antriebe verwenden, die günstiger wären. Was für eine Frage… Diese Antriebseinheit ist auch unser Kind. Wir waren dabei, als sie alle Kinderkrankheiten überwunden hat und haben aus Erfahrung die richtige Medizin beigesteuert. So steht seit einigen Jahren ein top System zu Verfügung.
21. Haben eure Geräte eine EMV Prüfung?
Ja – die verwendete Stromstärke und Spannung macht eine EMV Prüfung sinnvoll und wichtig für die Sicherheit des Piloten.
22. Könnte man den ST-Lizard noch leichter machen? Wie sieht es beim grösseren ST-Electro aus?
Grundsätzlich ja – Der Lizard ist ein stark Gewicht reduziertes Konzept. Jedoch waren auch die Alltagstauglichkeit, die Langlebigkeit, das überschaubares Handling und vor allem die passive Sicherheit sehr wichtige Ziele bei der Entwicklung dieses Systems.
Und es gilt: Auch dem besten Pilot kann ein Ausrutscher passieren oder er gibt schon in der Aufziehphase sehr viel Gas, etc.. Die Konstruktion des Lizard muss hier das mögliche Höchstmass an Sicherheit bieten. Auf Kosten dieser wichtigen Sicherheitsreserven wollten wir auf keinen Fall jedes mögliche Gramm an Gewicht einsparen. In dieses Konzept reiht sich auch unser bewährtes und robustes Airbag Gurtzeug mit integriertem Notschimcontainer und Karbonsitzbrett ein.
Der grössere ST-Electro ist von seiner Grundidee her robuster konzipiert und entwickelt worden. Generell könnten im Bereich der stabilen Rahmenkonstruktion und wiederum beim Airbaggurtzeug Gewicht eingespart werden. Die logische Konsequenz wäre ein schlechterer Schutz der schweren Piloten bei einem Aufprall. Ausserdem wäre das System als Antriebsmodul für die Titantrikes nicht mehr einsetzbar.
23. Wo könnte man beim ST-Lizard am meisten Gewicht einsparen?
Würden wir ein ultraleichtes Gurtzeug verwenden, wäre eine weitere Gewichtsreduktion möglich. Dies würde aber den Komfort verschlechtern und wäre ein nicht akzeptabler Kompromiss an die Sicherheit des Piloten. Ausserdem liesse sich der Rahmen noch feiner machen. Im Falle eines Sturzes oder einer harten Landung wären negative Konsequenzen für das Gerät und den Piloten nicht vermeidbar.
24. Warum wird ein Dreiblatt-Propeller verwendet?
Wir haben bei unseren Systemen von Anfang an auf Dreiblatt-Propeller mit einem vergleichsweise geringen Radius gesetzt, obwohl die meisten Berechnungen eher für einen Zweiblatt gesprochen hätten.
Ein Zweiblatt ist zwar bei verhältnismässig hohen Drehzahlen effizienter, jedoch bei den von uns angestrebten tiefen Drehzahlen hat der Dreiblatt deutliche Vorteile und ist leiser. Um trotz der relativ geringen Drehzahlen genügend Schub entwickeln zu können, muss jedoch der Motor entsprechend leistungsstark sein.
Da unsere Motoren von Anfang an für diese geringen Drehzahlen mit hohem Drehmoment und geringen Lärmemissionen entwickelt worden waren, sind Dreiblatt-Propeller die richtige Wahl.
Ein weiterer Vorteil – vor allem beim Start – liegt beim geringen Durchmesser. Aber auch hier gilt; der Motor muss genügend Leistungsreserven haben, um mit einem solchen Propeller genügend Schub generieren zu können.
25. Habt ihr auch einen Faltpropeller im Programm?
Seit den Anfangstagen vor zehn Jahren haben wir vier unterschiedliche Konzepte von Faltpropellern entwickelt, gebaut und erfolgreich getestet. Faltpropeller sehen auf jeden Fall cool aus und bringen bei hohen Geschwindigkeiten einen geringeren Luftwiderstand. Viele Tests haben aber gezeigt, dass bei Gleitschirm-Systemen die Verringerung des Luftwidersandes bei stehendem Motor vernachlässigbar ist.
Faltpropeller sind deutlich teurer in der Herstellung und anfälliger auf Beschädigungen. Aus diesen Gründen werden unsere Motoren standardmässig nicht mit Faltpropellern ausgerüstet.
26. Ist der ST-Electro und der ST-Lizard eine Thermik-Aufstiegshilfe?
Beide Systeme sind dafür entwickelt worden, unter Schub die nötige Höhe zu erreichen, um in die Thermik einzusteigen. Das verwendete Gurtzeug und die tiefe Aufhängung geben ein Fluggefühl, das sich mit dem Freiflug vergleichen lässt. Der Lizard ist wegen seinem geringeren Gewicht noch deutlich dynamischer.
Beide Systeme können natürlich auch als reine Motorschirm-Einheiten ohne jegliche Thermikunterstützung verwendet werden.
27. Ich möchte meinen Verbrenner mit einem E-System ersetzen. Wo werde ich Vorteile haben und wo muss ich Kompromisse eingehen?
In den Bereichen Laufruhe, Wartungsfreiheit, Geräuschemissionen, Systemsicherheit und -stabilität und einem einfachen Handling ist der E-Antrieb jedem Verbrenner eindeutig überlegen. Absolut vergleichbar sind auch die Leistung beim Start und die Steigwerte unter Volllast. Die Flugdauer hängt hingegen deutlich stärker vom Flugstil, der Erfahrung des Piloten und dem verwendeten Schirm ab. Ausserdem stinkt der Motor nicht nach Benzin 😉
28. Warum sind die E-Motoren im Vergleich mit Verbrennern in der ähnlichen Kategorie um ca. 25% teurer? Liesse sich das nicht günstiger bauen?
Ja und Nein – Ja, wenn man inakzeptable Kompromisse an die Sicherheit und Stabilität der Systeme machen und nicht kalkulierbare Risiken eingehen würde. Man könnte billige Zuliefererteile aus Fernost verwenden, wo die Qualität nicht sicher überprüfbar ist und zum Beispiel billige Akkus mit unabsehbaren Konsequenzen verwenden.
Wenn man genau rechnet, ist ein E-System in der Anschaffung zwar teurer aber durch die Wartungsfreiheit und den günstigen Strompreis mittelfristig nicht teuer als ein vergleichbarer Verbrenner.
29. Wird der ST-Lizard den bisherigen ST-Electro ersetzen?
Nein – Der Lizard wurde für eine andere Pilotengruppe entwickelt und ergänzt unsere Palette von Motorschirmsystemen.
30. Wie unterscheidet sich der ST-Lizard vom bisherigen ST-Electro?
Der Lizard verwendet den gleichen Motor wie der ST-Electro und die gleiche Steuerelektronik. Das System ist anders konfiguriert und für die Nutzung von leichteren und kleineren Akkus optimiert und das Rahmenkonzept und die Motorbefestigung wurden für die geänderte Zielgruppe neu entwickelt. Gleich bleiben die robuste Pilotenaufhängung und das erprobte Airbaggurtzeug mit zwei integrierten Notschirmcontainern.
31. Ist der ST-Lizard eine Weiterentwicklung des ST-Electro?
Ja und Nein – Erst die Erfahrungen mit dem ST-Electro machten den Lizard möglich. Wir konnten die technischen Grenzen neu abstecken und die Hardware und Programmierung optimieren.
32. Ist der ST-Electro ein weniger modernes Gerät als der Lizard?
Nein – Der Lizard nutzt die gleiche Antriebseinheit und die gleiche Hardware wie der ST-Electro. Die Konfiguration des Gesamtsystems ist aber anders ausgerichtet.
33. Wie ist es dazu gekommen, nach vier Jahren wieder einen Motor mit kleinerem Akku vorzustellen?
Damals haben wir die Geräte der zweiten Generation mit ihren 24AH Akkus aufgehört zu produzieren. Bis auf dem Motor wurden die Systeme komplett neu ausgerüstet und bekamen bei fast dem gleichen Gewicht einen Akku mit 40AH und etwas später einen mit 50AH. Durch diesen technischen Fortschritt wurden die Einheiten unvergleichbar sicherer aber auch deutlich teurer. Es bestand aber immer der eindeutige Kundenwunsch nach kleineren und leichteren Geräten, die auch mehr in Richtung Flug mit Thermikunterstützung gehen.
Als der 24AH ST-Electro auslief, was für uns stets klar, dass wir wieder so ein Gerät auf den Markt bringen werden. Die Vorgabe war eine vergleichbare Flugzeit aber eine deutliche Gewichtreduktion von ca. 10kg im Vergleich zum alten Gerät. Der Preis sollte ungefähr den alten Einheiten entsprechen. Nach zwei Jahren Entwicklungsarbeit ist das mit dem Lizard gelungen. Zum Vergleich wog der ST-Electro von damals mit einem 24AH Akku ca. 35kg. Der heutige Lizard wiegt mit einem 25AH Akku 27kg.
34. Wie hat sich die Antriebseinheit seit 2008 verändert?
Optisch sind sich die Geräte sehr ähnlich. Der Motor ist immer noch der Gleiche. Die Elektrik und Elektronik haben aber mit den Einheiten von damals nichts mehr zu tun. Die Leistung nahm um ca. 10% zu und vor allem wurden die passive Sicherheit und das Handling massiv verbessert.
35. Wolltet ihr in Verlauf der letzten zehn Jahre manchmal das Projekt ST-Electro aufgeben?
Bei der Entwicklung und dem Bau von alltagstauglichen E-Motoren hat man zeitweise mit grossen technischen Problemen zu kämpfen. Aspekte, die auf den ersten Blick simpel und unkompliziert erscheinen, entpuppen sich oft im Verlauf einer Testphase als fast unüberbrückbar problematisch. Die technische Lösung kostet in jedem Fall viel Zeit und vor allem Geld. Ausserdem wird man oft mit der Frage konfrontiert, wann endlich die Geräte für ein paar hundert Euro zu haben sein werden, da ja heute die heimischen E-Rasenmäher und Akkubohrer so günstig und leistungsstark geworden sind…
Nein – ernsthaft nie. Trotz aller widrigen Umstände kam aufgeben für uns nicht in Frage. Die Entwicklung und der Bau von E-Systemen entsprechen einer wichtigen Grundidee unserer Firma. Wir wollen einfaches Handling, höchste handwerkliche Qualität mit modernster Technik verbinden. Diese Motivation liess und lässt uns weitermachen. Und viele zufriedene Kunden bestärken uns darin.
36. Sind der ST-Electro und der ST-Lizard Seriengeräte?
Auf jeden Fall. Wir bauen die Einheiten seit bald zehn Jahren aus hochwertigen Komponenten in unserer Werkstatt in der Schweiz.
37. Werden die Geräte in Zukunft billiger werden?
Es lässt sich nur schwer voraussagen, was in zehn Jahren sein wird. Bei gleich hoher Qualität und der konsequenten Verwendung von hochwertigen Materialien und Zuliefererteilen, kann aber nicht mit einer relevanten Preissenkung gerechnet werden. Die ersten Seriengeräte kosteten ungefähr gleichviel, wie bezüglich Flugdauer und Leistung vergleichbare Geräte heute. Sie wurden aber leichter und vor allem sicherer.
38. Wann bringt ihr das 15kg Gerät mit mindestens drei Stunden Flugzeit auf den Markt?
Hier gibt es zwei mögliche Lösungen, an denen wir arbeiten: (1) Konzept Fesselflug: Hier ist der Flugradius zwar etwas eingeschränkt, jedoch kann bis zur Ohnmacht geflogen werden. (2) Fusionsreaktor im Handtaschenformat: Dieses Konzept ist noch etwas von der Serienreife entfernt … 😀
Leider sind solche Leistungsdaten im Moment noch Science Fiction…