In ons land zijn studenten van diverse technische universiteiten actief met de verduurzaming van de luchtvaart. Zo werken studenten van de TU Delft aan een toestel op vloeibare waterstof en aan de Silverwing, een soort vliegende motor. Onderzoeksgroepen van de Universiteit Twente doen mee aan het Europese programma Clean Sky. Bij de TU Eindhoven houden 16 studenten zich bezig met het elektrificeren van een tweepersoons Cessna 150. Up in the Sky sprak met Brandon van Schaik, student-teamleider van Falcon Electric Aviation (FEA).
Fietstochtjes
Van Schaik werd 20 jaar geleden geboren en woont in Helmond. Hij is bezig met het eindproject voor zijn bachelor studie ‘Applied Physics’ aan de Technische Universiteit Eindhoven en een van de oprichters van FEA. Naast studeren en Falcon houdt hij van klassieke Spaanse gitaar spelen en ultra-endurance fietsen. Zo maakt hij regelmatig lange solo fietstochtjes. Na zijn master wil hij graag aan de slag als ondernemer van een innovatieve startup of als projectleider bij innovatieve projecten die helpen de wereld te verbeteren.
Multidisciplinair
Brandon van Schaik legt uit hoe het multidisciplinaire team van Falcon is samengesteld: “FEA telt 16 bachelor/master studenten van de Technische Universiteit Eindhoven uit zeven verschillende landen: Nederland, België, Italië, Litouwen, India, Brazilië en Zimbabwe. We hebben studenten van veel verschillende studierichtingen: Applied Physics, Mechanical Engineering, Build Environment, Electrical Engineering, Computer Science en Industrial Engineering & Innovation Sciences. Ik ben erg trots dat we in minder dan twee jaar van een droom van vier vrienden zijn gegroeid naar deze grote groep van studenten, die allemaal dezelfde passie delen.”
Intrinsiek
De studenten besteden gemiddeld 10 uur per week aan het project, maar voor de studenten met een managementtaak kan dat gemakkelijk oplopen naar 35-50 uur per week. Een forse tijdsinvestering als je bedenkt dat alle studenten ook fulltime studeren naast Falcon. De studenten zijn intrinsiek gemotiveerd om mee te doen, ze ontvangen geen studiepunten. Van Schaik: “Het zou leuk zijn als dit wel mogelijk wordt gemaakt, aangezien het best een drempel is voor studenten om deel te nemen aan een project zoals dat van ons. Ik durf bijna te wedden dat ik meer heb geleerd bij FEA dan in de drie jaar dat ik in collegebanken heb gezeten!”
Ombouwpakketten
Het doel van het project was aanvankelijk het beïnvloeden van de vliegtuigindustrie om zo min mogelijk schadelijke stoffen uit te stoten. Later is dit meer geconcretiseerd. Falcon wil ombouwpakketten ontwikkelen voor allerlei verschillende vliegtuig- en helikoptertypen, zodat deze relatief simpel en goedkoop aangepast kunnen worden naar een elektrisch alternatief. De Cessna 150 geldt daarbij als een proof-of-concept. Het is een eerste stap om aan te tonen dat elektrisch vliegen echt mogelijk is via retrofit. Op die manier wordt de luchtvaart geholpen om te verduurzamen.
Vertraging
De coronacrisis zorgt voor enige vertraging. “We zijn dit jaar voornamelijk bezig met het ombouwen van de Cessna 150. Dit hadden we graag willen ‘showcasen’ rond de jaarwisseling 2020/2021, helaas lopen we wat vertraging op door de stilgelegde leveranciers. Verder is het niet gemakkelijk om aan het vliegtuig te werken in deze ‘anderhalve meter maatschappij’. Een test om op de universiteit de veiligheid van de aandrijflijn te garanderen hebben we tot de zomer moeten uitstellen”, aldus Van Schaik.
Duurzaam
FEA richt zich bewust op het elektrificeren van een bestaand vliegtuigtype (retrofit) in plaats van het ontwerpen van een geheel nieuw elektrisch toestel. Volgens Van Schaik is het ontwerpen, bouwen en certificeren van een nieuw vliegtuig niet alleen extreem duur, maar ook tijdrovend: “Die tijd is er niet, de luchtvaartindustrie zit te springen om duurzame vliegtuigen. De slechte luchtkwaliteit wordt mede veroorzaakt door de uitstoot van vliegtuigen. De coronacrisis laat zien hoe schoon de lucht kan zijn en hoe fel de zon kan schijnen. Groene luchtvaartprojecten zoals Falcon kunnen dus ook goed nieuws zijn voor de eigenaren van zonnepanelen.”
Vliegscholen
Falcon heeft voor de Cessna 150 gekozen, omdat dit vliegtuig veel wordt gebruikt bij vliegscholen. De toestellen blijven maximaal twee uur in de lucht en zijn zeer geschikt om te elektrificeren. Van Schaik en zijn team hebben berekend, dat de onderhouds- en brandstofkosten bij elektrificering met een factor 20 naar beneden gaan. De Cessna krijgt de registratie PH-TUE. Het toestel is in 1977 gebouwd door Reims in Frankrijk. Het vliegtuig was eigendom van een captain van British Airways. Onderdeel van de aankoopdeal was de overtocht Lydd-Budel en het terugsturen van de motor.
Elektromotor
Van Schaik geeft aan dat zijn team een elektromotor van de plank koopt: “Wij hebben gekozen voor een EMRAX. Dit bedrijf is gespecialiseerd in het fabriceren van elektromotoren voor zweefvliegtuigen. De motor is al gecertificeerd voor de luchtvaart. Verder heeft de elektromotor het meeste vermogen bij de rotatiesnelheid van de originele propeller die bij de Cessna 150 hoort. Hierdoor kunnen we de elektromotor direct aan de propeller monteren. Dit betekent betere overbrenging en minder onderdelen die stuk kunnen gaan.”
Batterijen
FEA brengt de batterijen voornamelijk onder in de vleugels waar voorheen de brandstoftanks zaten. Andere plaatsen zijn de cowling en het bagageruim. De verdeling is gebaseerd op de optimale center of mass van de Cessna 150. Er kunnen voldoende batterijen mee om een vlucht van ongeveer 160 kilometer uit te voeren. De actieradius kan worden vergroot als er betere batterijen beschikbaar komen. Kempen Airport heeft nog geen laadpalen voor vliegtuigen. Laadpalen voor auto’s wel, en die lijken ook geschikt voor het opladen van de elektrische Cessna.
Piloten
Voor de eerste elektrische vlucht zijn liefhebbers genoeg. Van Schaik: “We hebben in ons team een aantal bevoegde piloten, die de elektrische Cessna willen besturen. Ook de eigenaar van Kempen Airport wil graag de eerste vlucht in de elektrische 150 meemaken.” Als het vliegtuig geëlektrificeerd is wil FEA verder gaan met het ontwikkelen van ombouwpakketten voor andere typen vliegtuigen. Men is vast besloten om de conservatieve luchtvaartindustrie eens flink op te schudden. 
Medewerking
Van Schaik is erg te spreken over de financiële medewerking van overheden en partners: “Wij krijgen subsidie van ‘Metropool Regio Eindhoven’ en van de provincie Noord-Brabant voor het aanschaffen van onderdelen. Verder worden wij ondersteund door de ‘TU/e Innovation Space’ die ons onder andere helpt bij het ontwikkelen van het team, leiderschap en het benaderen van bedrijven. Onze belangrijkste partner is Kempen Airport bij Budel dat enorm heeft bijgedragen aan het opstarten van het project. Nu helpt Kempen Airport ons met de opslag, het onderhoud en het testen van onze Cessna 150.”
Droom
Aan het einde van het interview wil Brandon van Schaik nog graag iets kwijt over zijn grote droom: “Ik denk dat de luchtvaartindustrie over 30 jaar bijna volledig de transitie heeft gemaakt naar duurzaam vliegen. De grote jetliners zullen steeds minder in de lucht te zien zijn. Deze zijn allemaal vervangen door kleinere vliegtuigen die beter geoptimaliseerd zijn voor elektromotoren. De vliegvelden liggen vol met zonnepanelen en zodra de vliegtuigen geland zijn worden ze aangesloten op de lokale netstroom om weer opgeladen te worden. De vliegtuigen worden kleiner maar het aantal vluchten schaalt op waardoor luchtvaart steeds toegankelijker wordt op kleinere afstanden. Voor de langere afstanden over de oceanen zal waterstof een belangrijk duurzaam alternatief worden, deze wordt gewonnen uit water met de elektriciteit van het lokale vliegveld. We zijn slim genoeg om dit met elkaar te realiseren, Nederland kan daarbij voorop lopen!”
Lezers van Up in the Sky kunnen de voortgang van het project volgen via www.falconea.nl en via de social media Facebook, Instagram, LinkedIn en Twitter. In de nabije toekomst komen er sponsorpakketten beschikbaar en eventueel merchandise. Voor geïnteresseerden is het ook mogelijk om (na corona) op afspraak te komen kijken in Budel.
Verschillend
VWO