Elektrische vliegtuigen: hoe ze werken, wie ze bouwt en wat er aankomt

Luchtvaart is verantwoordelijk voor ongeveer 2,4% van de wereldwijde CO2-uitstoot, en de sector staat onder druk om te veranderen. De elektrische auto bestaat al een tijdje, maar waarom nog geen vliegtuigen? Elektrische vliegtuigen zijn allang geen concept meer: het eerste volledig elektrische EASA-gecertificeerde vliegtuig vliegt al boven Europa, en tientallen fabrikanten strijden om voor het einde van dit decennium elektrische passagiersdiensten op de markt te brengen. Dit artikel legt uit hoe elektrische vliegtuigen werken, hoe de technische specificaties er vandaag uitzien, welke modellen al vliegen en wat passagiers de komende jaren realistisch kunnen verwachten.

Wat is een elektrisch vliegtuig?

Een elektrisch vliegtuig is een luchtvaartuig dat op elektriciteit rijdt in plaats van op conventionele vliegtuigbrandstof. De meeste elektrische vliegtuigen gebruiken elektromotoren om propellers aan te drijven, gevoed door aan boord opgeslagen batterijpakken.

Er zijn drie hoofdtypen:

• Volledig elektrisch: volledig aangedreven door boordaccu's
• Hybride elektrisch: combineert een batterij-aangedreven motor met een conventionele verbrandingsmotor
• Waterstof-elektrisch: gebruikt waterstofbrandstofcellen om aan boord elektriciteit op te wekken

Elk type heeft andere afwegingen op het gebied van bereik, gewicht en infrastructuurvereisten. Volledig elektrische vliegtuigen zijn momenteel beperkt tot kleinere, kortere operaties. Hybride en waterstof-elektrische configuraties worden gezien als de praktischere weg naar regionaal en commercieel niveau.

Hoe werken elektrische vliegtuigen?

Het basisprincipe lijkt op dat van een elektrische auto. Een batterijpakket slaat elektrische energie op, die één of meer elektromotoren aandrijft. Die motoren laten propellers of fans draaien om stuwkracht te genereren.

Belangrijkste onderdelen van een elektrisch aandrijfsysteem:

• Batterijpakket: slaat energie op; lithium-ion is de huidige standaard
• Elektromotor: zet elektrische energie om in mechanische rotatie
• Motorcontroller: regelt de stroomafgifte, snelheid en efficiëntie
• Koelsysteem: verwerkt de warmte die motor en batterijen produceren
• Vermogenselektronica: converteert en reguleert de spanning over de onderdelen

Hier staat de huidige stand van zaken voor de toonaangevende vliegtuigen:

Hoeveel brandstof besparen elektrische vliegtuigen?

Volgens Airbus kunnen hybride configuraties het brandstofverbruik al met maximaal 5% verlagen ten opzichte van een standaardvlucht. Als een vliegtuig normaal gesproken ongeveer 2.500 liter brandstof per vlieguur verbruikt, bespaart een verlaging van 5% ongeveer 125 liter per uur - het verbruik daalt dan naar ongeveer 2.375 liter per uur.

Vliegen er al elektrische vliegtuigen in commercieel gebruik?

Ja, maar op beperkte schaal. Dit is de werkelijke stand van zaken:

Pilotenopleidingen en lichte luchtvaart

De Pipistrel Velis Electro is tot nu toe de duidelijkste mijlpaal. Geproduceerd in Slovenië, heeft het vliegtuig volledige EASA-typecertificering als volledig elektrisch vliegtuig, evenals certificering van de Britse CAA. Het wordt actief ingezet voor pilotenopleidingen in heel Europa en is goedgekeurd voor Dag VFR-operaties.

Daarmee is het het eerste echt commercieel operationele volledig elektrische vliegtuig onder de Europese luchtvaartregelgeving - niet alleen een prototype op een testbaan.

Regionale en experimentele operaties

De ZeroAvia Dornier 228 is een vliegtuig voor 19 passagiers dat is omgebouwd om op een waterstof-elektrische motor te rijden. Het voert al vluchten uit sinds 2023 en is een van de meest concrete voorbeelden van een klein commercieel elektrisch vliegtuig in actief gebruik. ZeroAvia is van plan voor eind 2026 een volledig elektrisch vliegtuig beschikbaar te stellen en in 2028 een toestel met 80 stoelen en een bereik van circa 1.125 km te introduceren.

De Eviation Alice voltooide zijn eerste publieke vlucht in april 2023 - een vlucht van acht minuten op circa 1.067 meter hoogte vanaf het Grant County International Airport in de staat Washington. Een negenpassagiersvliegtuig zonder directe uitstoot, gericht op korte regionale routes.

Wat nog niet commercieel beschikbaar is

Grote passagiersvliegtuigen, het type dat de meeste mensen nemen, zijn nog niet elektrisch. Er zijn momenteel geen volledig elektrische vliegtuigen die geplande commerciële passagiersroutes uitvoeren met meer dan circa 19 passagiers. Dat blijft een nabije toekomstdoelstelling, niet de realiteit van vandaag.

Wie bouwt elektrische vliegtuigen?

Verschillende grote fabrikanten en goed gefinancierde start-ups zetten elektrisch vliegen vooruit, met name in Europa.

Airbus is een van de meest actieve partijen. De EcoPulse gedistribueerde hybride-aandrijvingsdemonstrator voltooide meer dan 100 uur testvluchten in 2023 en 2024, ontwikkeld in samenwerking met Daher en Safran en met steun van de Franse burgerluchtvaartautoriteit (DGAC). Airbus tekende ook een onderzoeksovereenkomst met Renault Group om elektrificatie te versnellen, en een aparte overeenkomst met STMicroelectronics over halfgeleiders van de volgende generatie voor hybride en elektrische vliegtuigen.

Rolls-Royce vestigde in 2021 het wereldsnelheidsrecord voor een volledig elektrisch vliegtuig. De Spirit of Innovation bereikte 555,9 km/u, aangedreven door een elektrisch aandrijfsysteem van 400 kW — een bewijs van wat elektrische aandrijving kan leveren aan het prestatievlak van het spectrum.

Heart Aerospace (Zweden) ontwikkelt de ES-30, een hybride-elektrisch regionaal vliegtuig voor 30 passagiers. Het volledig elektrische bereik is 200 km, met een verlenging tot 800 km in hybride modus. Het bedrijf voltooide zijn eerste volledig elektrische vlucht in 2025.

Elysian werkt aan de E9X: een volledig elektrisch vliegtuig voor 90 passagiers met een bereik van 1.000 km. Een prototype op volledige schaal is gepland voor testen in 2030.

Wright Electric, in samenwerking met easyJet, ontwikkelt een volledig elektrisch passagiersvliegtuig met 186 stoelen en een bereik van circa 1.287 km. De beoogde indiensttreding is rond 2030.

ZeroAvia richt zich op waterstof-elektrische aandrijving en behoort tot de meest gevorderde partijen voor regionale vliegtuigen op korte termijn, met een duidelijk commercieel stappenplan tot de late jaren 2020.

Wat zijn de grootste technische uitdagingen?

De grootste belemmering voor elektrisch vliegen is de energiedichtheid van batterijen.

Vliegtuigbrandstof slaat ruwweg 43 MJ/kg aan energie op. De beste lithium-ionbatterijen van vandaag slaan ongeveer 0,5 tot 0,9 MJ/kg op - een verschil van ruwweg 50 op 1. Batterijen die qua vermogen vergelijkbaar zouden zijn met vliegtuigbrandstof voor een groot toestel, zouden buitengewoon zwaar zijn.

Onderzoek van het International Council on Clean Transportation (ICCT) stelt het onomwonden: een regionaal smalrompvliegtuig zou ongeveer negen keer de batterijcapaciteit nodig hebben van wat de huidige technologie kan bieden. Voor breedromp langeafstandsvliegtuigen loopt dat op tot twintig keer.

De praktische gevolgen voor de luchtvaart vandaag:

• Volledig elektrische vliegtuigen zijn beperkt tot korte routes van ongeveer 150 tot 500 km
• Het batterijgewicht kan tot 60% van het totale gewicht van een elektrisch vliegtuig vertegenwoordigen op langere routes
• Laadinfrastructuur op luchthavens ontbreekt grotendeels en vereist aanzienlijke investeringen
• Nieuwe vliegtuigcertificering duurt doorgaans vijf tot zeven jaar

Hybride en waterstof-elektrische benaderingen helpen de kloof te overbruggen, maar volledige elektrificering van de grote commerciële luchtvaart is een langetermijnperspectief, niet iets wat op korte termijn staat te gebeuren.

Wanneer vervoeren elektrische vliegtuigen passagiers commercieel?

Passagiers op korte regionale routes in Europa zijn het meest waarschijnlijk de eersten die elektrische vliegtuigen zien. Routes onder de 500 km, zoals Londen naar Edinburgh, Amsterdam naar Brussel of vergelijkbare korte verbindingen, zijn het voornaamste doelwit voor de eerste generatie commerciële elektrische diensten.

Voor langere routes komen hybride vliegtuigen eerder dan volledig elektrische alternatieven. EASA ontwikkelt actief certificeringskaders voor hybride en elektrische aandrijving, en de Europese decarbonisatieagenda voor de luchtvaart duwt Europese fabrikanten aan om te versnellen.

Stedelijke luchttaxi's (eVTOL's) arriveren mogelijk nog eerder. Vliegtuigen met verticale start en landing zijn dichter bij de markt dan vaste-vleugelpassagiersvliegtuigen, gericht op korte intrastedelijke ritten. Archer Aviation heeft bijvoorbeeld al FAA-luchtwaardigheidsbevestiging ontvangen voor zijn eVTOL-vliegtuig.

Voor de meerderheid van de commerciële luchtvaart blijft conventionele vliegtuigbrandstof voorlopig de norm. Als je vlucht meer dan drie uur vertraagd was, minder dan 14 dagen voor vertrek geannuleerd werd of als je de toegang tot je vlucht werd geweigerd, heb je mogelijk recht op compensatie. Controleer je aanspraak bij Vlucht-Vertraagd.be.

Veelgestelde vragen

Zijn er al volledig elektrische commerciële passagiersvliegtuigen in gebruik?

Niet op geplande commerciële routes met grote vliegtuigen. De Pipistrel Velis Electro is het enige EASA-gecertificeerde volledig elektrische vliegtuig en wordt ingezet voor pilotenopleidingen. Kleinere vliegtuigen zoals de ZeroAvia Dornier 228 (waterstof-elektrisch, 19 stoelen) vliegen al, maar nog niet op reguliere commerciële passagiersroutes.

Wanneer vervoeren elektrische vliegtuigen passagiers op vaste routes?

De meest optimistische tijdlijnen wijzen op kleine regionale elektrische vliegtuigen die tussen 2026 en 2030 in gebruik worden genomen. Grotere elektrische vliegtuigen zijn voor halverwege de jaren dertig in het beste geval niet te verwachten. Hybride-elektrische configuraties worden eerder op commerciële routes verwacht en zullen de uitstoot op bestaande vliegtuigtypes verminderen.

Hoe ver kunnen elektrische vliegtuigen vliegen?

Huidige volledig elektrische vliegtuigen hebben een praktisch bereik van ongeveer 150 tot 500 km. Hybride en waterstof-elektrische configuraties verlengen dit aanzienlijk - de Heart Aerospace ES-30 heeft een doelbereik van 800 km in hybride modus. Volledige elektrificering van de langeafstandsluchtvaart is met de huidige batterijentechnologie nog decennia weg.

Zijn elektrische vliegtuigen gecertificeerd in Europa?

Ja, op het niveau van kleine vliegtuigen. De Pipistrel Velis Electro heeft volledige EASA-typecertificering - als eerste volledig elektrische vliegtuig ooit - en is ook gecertificeerd door de Britse CAA. EASA ontwikkelt certificeringskaders voor hybride en krachtigere elektrische aandrijving naarmate de technologie volwassener wordt.

Zijn elektrische vliegtuigen stiller dan conventionele vliegtuigen?

Ja, aanzienlijk. Elektromotoren produceren veel minder geluid dan straalmotoren of turboprop-engines. Dit is een van de belangrijkste praktische voordelen voor stedelijke luchtmobiliteit en zou vliegtuigen in staat kunnen stellen te opereren vanaf luchthavens in meer dichtbevolkte gebieden, of tijdens uren die momenteel beperkt zijn vanwege geluidsoverlast.