Startup maakt vliegtuigjes elektrisch met ombouwpakket

Bij kleine vliegtuigen de benzinemotor eruit halen en vervangen door een volledig elektrische aandrijving. Dat is wat de startup Clearwings doet, met een ombouwpakket waarmee vliegtuigmonteurs zelf uit de voeten kunnen. Onlangs deed het bedrijf in Budel de eerste test op de grond; later dit jaar volgt de eerste vlucht van een geëlektrificeerd toestel.
 

Clearwings werd in 2023 opgericht als bedrijf door de Indiër Kshitij Dadhekar (die zich ‘KD’ noemt, uitspraak ‘kee-die’) en de Amerikaan Kyle Strickland. De twee kenden elkaar al van een eerdere onderneming in India, waar ze de tuktuks – populaire kleine taxivoertuigen – elektrisch maakten.

Duurzamere vliegtuigen

Ze zagen een kans in de luchtvaart. Op het gebied van verduurzaming is die sector langzaam aan het schuiven richting vliegtuigen die op een duurzamere, niet-fossiele manier worden aangedreven.

‘De meeste bedrijven die daarop inspelen, willen geheel nieuwe elektrisch aangedreven toestellen ontwikkelen’, zegt Strickland. ‘Wij willen bestaande kleine toestellen retrofitten, dus ombouwen en voorzien van een elektrische aandrijving. Daarmee verwachten we veel sneller op de markt te kunnen komen. Het ontwikkelen, certificeren en bouwen van volledige nieuwe vliegtuigen gaat immers misschien wel decennia duren.’

De elektrificering van de luchtvaart begint logischerwijs bij de kleinste vliegtuigen, voor een of twee personen. Dat soort toestellen is het gemakkelijkst om te bouwen naar elektrische aandrijving.

Eerste vliegtuig omgebouwd

KD en Strickland streken met hun startup neer op Kempen Airport, een klein vliegveld bij Budel, in het oosten van Noord-Brabant. Daar hebben ze hun eerste vliegtuigje omgebouwd, een Cessna 150, die te zien is in onderstaande video. Ze haalden de benzinemotor eruit, evenals de brandstoftanks en de leidingen. Daarvoor in de plaats kwamen een elektromotor direct achter de propeller, en batterijpakketten, aangestuurd door speciale elektronica.

Gewichtsverdeling

Bij het retrofitten van een vliegtuigje moet je een paar dingen goed in de gaten houden, vertelt KD. ‘Het toestel is helemaal ontwikkeld, en goedgekeurd, met een bepaald gewicht en een bepaalde gewichtsverdeling. Daar moet je dus niet aan morrelen.’ Het betekent dat het totale gewicht niet mag toenemen bij de retrofit. Ook de gewichtsverdeling moet gelijk blijven. Dus waar eerst in de vleugels brandstoftanks zaten, komen even zware batterijpakketten te zitten. In de neus wordt de benzinemotor vervangen door een lichtere elektromotor, en om die reden komt hier ook een deel van de batterijen te zitten.

Ombouwpakketten

Het businessmodel van Clearwings is niet dat het bedrijf zelf vliegtuigen gaat ombouwen. In plaats daarvan is het doel om ombouwpakketten te ontwikkelen voor verschillende vliegtuigtypen. Een eigenaar van, zeg, een kleine Cessna bestelt dan zo’n pakket, en een ervaren monteur kan daarmee zelf het toestel ombouwen. Het pakket – de retrofit kit – moet zo zijn ontworpen dat het zoveel mogelijk zichzelf wijst. ‘Maar uiteraard voorzien wij ook in training van de monteurs’, zegt KD.

Studententeam

De eerste retrofitkit van Clearwings is ontwikkeld in samenwerking met Falcon Electric Aviation, een studententeam van de Technische Universiteit Eindhoven, dat mede is opgericht door KD. Onlangs voerde het Clearwings-team op Kempen Airport een zogeheten runway-test uit, waarbij het toestel op de grond manoeuvres uitvoerde. Voor later dit jaar staat de eerste vlucht gepland.

Schoner en stiller

Een vliegtuigje is na ombouw veel schoner geworden, want het zal geen uitlaatgassen meer uitstoten. Ook is het toestel stiller: een elektromotor maakt nu eenmaal veel minder geluid dan een op benzine lopend exemplaar. En het omgebouwde vliegtuigje is veel goedkoper in gebruik geworden; stroom is goedkoper dan benzine. Op de brandstof wordt per vlucht 95 procent bespaard, zegt Clearwings, en de totale gebruikskosten van een omgebouwd vliegtuigje liggen 50 tot 75 procent lager. ‘We hebben berekend dat de investering na een kleine zevenhonderd vlieguren is terugverdiend. Dat is gemiddeld na een jaar of twee, drie’, zegt Strickland.

Nauwelijks wennen voor de piloot

Piloten zullen nauwelijks hoeven wennen aan het geretrofitte vliegtuig zegt KD. ‘Het is in feite hetzelfde toestel, alleen de aandrijving is veranderd. Dus de piloot zal voor 95 procent dezelfde ervaring hebben. Er zit een gashendel in, het sturen gaat hetzelfde. Alleen de displays zijn nieuw, waardoor de user interface anders is. Daarvoor krijgen piloten aanvullende training.’

Vliegduur gaat omlaag

Het vliegbereik van een omgebouwd vliegtuigje gaat er in eerste instantie wel op achteruit. Een Cessna voor twee tot vier passagiers kan nu op een volle tank bijna vier uur vliegen, vertelt KD. Die vliegduur gaat omlaag naar anderhalf tot twee uur. ‘Maar er zit nog steeds volop ontwikkeling in de batterijtechnologie. Momenteel zitten bruikbare batterijtypen op 350 wattuur per kilogram. Maar nieuwere typen gaan al richting 400 à 450 wattuur per kilogram’, zegt KD. De energiedichtheid per gewichtseenheid van batterijen stijgt verder en dus zullen elektrisch aangedreven vliegtuigen ook steeds verder kunnen komen.

Regional air mobility

Clearwings verwacht dat in de toekomst regional air mobility een grotere rol zal gaan spelen (net als consultancybureau McKinsey trouwens). Bij dat concept worden alle kleinere vliegvelden in een land met elkaar verbonden met lijndiensten die worden uitgevoerd met kleinere vliegtuigen, tot enkele tientallen stoelen. Sommige landen, zoals Noorwegen en Nieuw-Zeeland, zijn voor hun personenvervoer nu al aangewezen op dit concept, vanwege het feit dat bergketens een uitgebreid wegennet onmogelijk maken. Maar Clearwings verwacht dat regional air mobility in veel meer landen belangrijk wordt. Veel landen hebben talloze kleine vliegveldjes, die nu slechts worden gebruikt door vliegscholen of voor rondvluchten. ‘Wij denken dat die duizenden vliegveldjes wereldwijd prima te benutten zijn met kleine vliegtuigen. Dat kan een deel van de markt van fossiel aangedreven vliegtuigen met honderd stoelen afsnoepen’, aldus Strickland.
 

Openingsfoto: De Cessna 150 die Clearwings ombouwde tot elektrisch vliegtuig. Foto’s Clearwings