Cabin crew take your seats – Elflyget lyfter snart, eller?

Tidningen Språk presenterar veckans nyord. I februari var ordet: flygskam. Några debattörer anser att den som tar flyget bör skämmas. [1] Detta samtidigt som vi svenskar reser alltmer mer utomlands och det moraliska i detta diskuteras. Elflyg kanske skulle minska flygskammen, men när kommer de och vilka utmaningar finns?

Idag sammanfattar vi två seminarium som försökte belysa några av frågorna kring elflyg. 29 november arrangerade IVA seminariet ”Elflyg – luftslott eller jordnära möjlighet” [2] och 6 december presenterade projektet ELISE sina resultat och vägar framåt [3]. 

Flygbiljetten avsevärt dyrare om biobränslen, elflyg torde bli billigare

IVA-seminariet gav en sammanfattning av vad som händer inom bl.a. EU och IATA (International Air Transport Association). Utgångspunkten är att 2010 stod flyget för 2,4 procent av alla globala, energirelaterat CO2-utsläpp (vilket motsvarar 11 procent av alla transporter). År 2050 tros denna siffra öka från 2,4 till 15-27 procent. Kortare flygningar (under tre timmar) står för 40 procent av alla CO2-utsläpp. Lika mycket står långflygningar för (trans-Atlantiska etc.). 

I Sverige har CO2-utsläppen från flyget ökat med 89 procent mellan 1990 och 2016. Dock har utsläppen från inrikesflyget minskat med 20 procent – vi reser helt enkelt färre inrikesresor med flyg. 

IATA kraftsamlar och planen är att de globala utsläppen från flygsektorn år 2050 ska vara på en nivå som motsvarar halva utsläppet år 2005. En rejäl utmaning. Ett alternativ är att byta till biobränslen. Idag utgör bränslet ca. 25-30 procent av flygets totala kostnader. Men dagens biobränsle är cirka 3 till 4 gånger dyrare än dagens flygfotogen. Om hälften av bränslet vore biobränsle skulle dock biljettpriset öka med 25 till 50 procent och man tror att elflygplan skulle ge billigare biljettpris, men då med ett annat typ av resande.

Elflyget kan öka tillgängligheten för glest befolkade områden

I Sverige har vi tio ’stora’ flygplatser som drivs av Swedavia. Men det finns ytterligare drygt 200 flygplatser runt om i landet där många skulle kunna vara mycket lämpliga för elflyg: lågt passagerarantal och korta landningsbanor. På kortare avstånd, 50 till 100 mil, kan i en inte allt för avlägsen framtid eldrivna plan vara realistiska. Med flygplan som tar 10-20 personer skulle man kunna resa från de mindre flygplatserna. Ett förslag som nämndes var att elflyg kunde trafikera från ett antal mindre flygplatser i Norrland till t.ex. Umeå, och därifrån tätare turer till Arlanda. Idag finns det ett fåtal turer från ett flertal flygplatser i Norrland till Arlanda. Med lösningen kring elflygplan skulle tillgängligheten i landet öka. Dock behöver politikerna sätta mål för flyget för att det ska bli verklighet.

Idag finns ett antal mindre elflygplan på marknaden, eller i demonstrationsstadiet. Några exempel är kinesiska Ehang, tyska Volvocopter och Lilium Jet. Även Airbus har en demonstrator Vahana. Slovenska Pipistrel har ett flygplan Alpha Electro, med en räckvidd på 180 km. Ett svenskt bolag är Katla som har en intressant lösning. Det flesta av dessa är avsevärt långsammare än dagens jetplan, men har ändå attraktiva på grund av att t.ex. vara mindre komplexa. 

Projektet ELISE: Elektrisk lufttransport i Sverige

ELISE är ett forskningsprojekt mellan Chalmers, RISE, QRtech och Luftfartsverket. Finansiär är Vinnova. [3] Målet är att ta fram en prototyp som bl.a. kan visa på minskade CO2-utsläpp och reducerat buller. Vid seminariet på Chalmers var det premiärvisning av flygplansdesignen. Åtta passagerare och en pilot ska kunna flyga 400 km i ett 4500 kg tungt flygplan som är elva meter mellan vingspetsarna och är elva meter långt. Två elmotorer på vardera 525 kW är monterade i bakdelen av planet. Batteriet är fördelat på fyra moduler: en i var vinge och två längs mittlinjen av flygplanskroppen. Systemspänningen är 760 V. Prototypen ska vi förhoppningsvis kunna se i luften 2021.

En tredjedel av flygplanets vikt skulle vara batterier, en tredjedel flygplansstruktur och en tredjedel passagerare. Batteriet har en energidensitet på 270 Wh/kg. Detta är högre än för elbilar (Tesla Model S har ca 140 Wh/kg). Anledningen till den höga siffran är annan batterikemi (Li-svavel), samt att batteripacket kan designas på andra sätt (65 procent av packet utgörs av celler, jämfört med 52 procent i Tesla Model S). Till exempel har man inte samma krav på krocksäkerhet. 

Nu går man in i en andra fas och nya partners kommer med: KTH, Linköpings universitet, Uppsala Universitet, Luleå Tekniska Universitet, samt ett antal företag.

Många utmaningar att lösa

Idag finns det få elflygplan och innan vi kan se finns ett antal utmaningar att beakta: säkerhet måste vara tillförlitlig, teknik ska fungera och optimeras, samhället och passagerarna måste acceptera tekniken och regelverken måste hänga med. Det senare är en utmaning för alla SEP-certifierade piloter (de har tillstånd att bara ratta flygplan med ’single engine piston’ – dvs. ej elflygplan). EcoFlight har grävt i frågeställningen och är nog de som idag har bäst koll på läget. Här har Transportstyrelsen en viktig roll att säkerställa certifiering. Till exempel kan inte elflygplan användas i utbildning av nya piloter. Idag finns heller ingen lagstiftning för att certifiera elflygplan inom EU. Troligtvis kommer något positivt i frågan från EU under första kvartalet under 2019. 

Swedavia har identifierat ett antal utmaningar kring elflygplan. Många hör ihop med infrastrukturen på en flygplats: Hur ska flygplanen laddas? Ska batteribyte vara lösningen? Hur sker energi- och effektförsörjningen på bästa sätt? Vilken kapacitet måste finnas på backen och i luften? Kommer det bli fler avgångar? Hur påverkas flygplatsen av blandningen av olika flygplan (ICE, HEV, BEV)? Vilka standarder finns? Hur påverkas utrikesflygningar? Buller från flygplatser är ett annat område som inte ska underskattas. Dock bör det påpekas att propellerdrivna elflygplan inte blir helt tysta, då man inte kommer bort från propellerljuden. 

Ö-vik kan bli en plattform för utvecklingen

Att börja utreda alla frågeställningarna tänker Swedavia inte göra på Arlanda… utan på någon mindre flygplats. Örnsköldsviks flygplats ligger bra till, en flygplats som var först med att fjärrstyras – flygledarna sitter i Sundsvall. Ö-viks flygplats är fullt utrustad och med en rejäl landningsbana som kan ta större militärflygplan. Sedan ligger flygplatsen långt från tätbebyggelse, vilket gör att det är lättare med tillstånd för experimentell verksamhet. En viktig fråga att utreda är hur man ska samsas i luftrummet kring en flygplats.     

Egna kommentarer

Under IVA-seminariet lyftes frågan om man likt norska NOx-fonden kunde skapa en liknande CO2-fond i Norden. Det som avsågs var i första hand för flyget, men det borde kunna innefatta fler (alla?) transportslag. Det vill säga att de ökade biljettpriserna skulle vara med och finansiera forskningsutvecklingen av mer miljövänliga och hållbara transporter. Jag tycker frågan är intressant och borde utredas vidare.

Med lite detektivarbete blandat med erfarenhet inom området och lite räknande inser man att fortsättningen av ELISE bygger på över 4500 celler av Li-svavel. Detta är mycket riskfyllt i mina ögon. Ett elflygplan är primärt inte en demonstrationsplatform för obeprövad teknologi i dessa sammanhang. Jag skulle istället valt en batteriteknologi som finns i massproduktion och som använts av bilindustrin under snart tio år – Li-jonbatterier. Dock skulle flygplanet i så fall inte ha den attraktiva räckvidden, men först bör väl planet lyfta…

I Norge har man bestämt att alla inrikesflygningar ska vara elektriska 2040. Med all den expertis vi har i landet inom flygbranschen och elektrifiering borde vi kunna göra intressanta landvinningar inom området. 

Så när lyfter vi då? Om vi tror att vi ska flyga i elflygplan på samma sätt som vi gör idag blir mitt svar: aldrig. Om vi däremot flyger i plan avsedda för ett fåtal personer och sträckor där elbilen skulle vara för långsam blir svaret lite luddigare och något i stil med: ’antagligen innan vi har höghastighetståg’ för att citera en av föredragshållarna under seminarierna. 

IVA-seminariet finns inspelat för den som vill lyssna [2].

Referenser

[1] Veckans nyord: flygskam. länk

[2] Elflyg – luftslott eller jordnära möjlighet. IVA. länk

[3] ELISE – Electric Air Transport In Sweden länk