Dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt ist mit der Vorstellung eines neuen Brennstoffzellenantriebs ein weiterer Schritt in Richtung emissionsfreies Fliegen gelungen.
Auch in der Krise tut sich einiges in Bezug auf nachhaltigeres Fliegen und es wird weiterhin an der Zukunft des emissionsfreien Passagierflugzeugs geforscht. Eine Initiative des DLR ist dabei das Projekt “Hy4”, welches bereits im Jahr 2016 auf der Hannover Messe vorgestellt wurde. Es handelt sich dabei um eine Vision für ein Passagierflugzeug mit Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie und Elektroantrieb. Auch einen Erstflug gab es bereits wenige Monate nach der Erstvorstellung. Seitdem wurde viel an der Verbesserung der Antriebsformen geforscht. Nun wurde vom DLR ein neuer Brennstoffzellenantrieb vorgestellt, welcher in Zukunft auch grössere Maschinen antreiben könnte.
In einigen Jahren wird Leistungsfähigkeit für ein Regionalflugzeug erwartet
In den letzten Monaten haben wir immer wieder über die Flugzeuge der Zukunft berichtet, die emissionsarmes oder -freies Fliegen ermöglichen und somit einen wichtigen Schritt im Kampf gegen die Klimakrise darstellen und gleichzeitig eine Alternative zu fossilen Brennstoffen sind. Eines davon ist das Brennstoffzellenflugzeug Hy4, das vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelt wird. Hy4 ist ein 7,4 Meter langes Flugzeug mit einer Spannweite von 21,36 Metern. Auffällig an der Optik des Flugzeugs ist, dass es über zwei Rümpfe verfügt, von denen jeweils eine Tragfläche ausgeht und welche mit einem kurzen Flügel miteinander verbunden sind.
Es gibt zwei Kabinen, die aktuell jeweils Platz für zwei Personen bieten. Zwischen den Kabinen, auf dem Verbindungsstück, befindet sich ein Elektromotor mit Propeller, welcher das Flugzeug antreibt. Der Strom, der den Elektromotor zum Laufen bringt, kommt aus einer mit Wasserstoff betriebenen Brennstoffzelle. Dieses System wurde nun mittlerweile das sechste Mal überarbeitet, um noch leistungsfähiger zu sein.
Die mittlerweile sechste Generation des Systems umfasst Redundanzkonzepte für Wasserstofftank, Brennstoffzelle, Energieverteilung und den elektrischen Antrieb. Durch die so gesteigerte Effizienz und eine verbesserte Sicherheitsarchitektur werden in den kommenden zehn Jahren wasserstoffbetriebene Flugzeuge für bis zu 40 Passagiere und mit Reichweiten von 2’000 Kilometern möglich.
Josef Kallo, Universität Ulm und Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart
Mittlerweile hat der Motor bereits eine Leistung von 120 Kilowatt und ermöglicht dem Flugzeug, bis zu 200 km/h schnell zu fliegen. Auch wenn der neue Antrieb bereits ein weiterer wichtiger Schritt ist, wird neben dem Antrieb durch die Brennstoffzelle auch noch auf Lithium-Ionen-Akkus gesetzt, die dem Flugzeug zusätzlichen Strom liefern, wenn ein erhöhter Strombedarf besteht. Dies ist zum Beispiel beim Start oder während des Steigflugs der Fall.
Flugzeug war mit neuem Antrieb bereits einige Male in der Luft
Was sich auf den ersten Blick nach einer noch weit entfernten Technologie anhört, wurde bereits in der Praxis ausgetestet. Für die neue Antriebsform wurde schon vor einigen Wochen eine Genehmigung für Testflüge erlangt, sodass innerhalb der letzten Wochen schon über 30 Testflüge durchgeführt werden konnten. Auf einigen von diesen Testflügen blieb die Maschine sogar bis zu zwei Stunden in der Luft, was zeigt, wie leistungsstark die neue Technologie bereits ist.
Manch einen erinnern die Ausführungen vielleicht an die Antares DLR-H2, welche das Vorgängermodell der Hy4 war. Die Antares war das erste Brennstoffzellenflugzeug, das tatsächlich Passagiere in die Luft brachte.
Fazit zum neuen Brennstoffzellenantrieb für die Hy4
Die Bilder wirken beeindruckend und die Filmaufnahmen verdeutlichen, dass es sich hierbei nicht nur um theoretische Ausführungen handelt, sondern um ein Flugzeug, das tatsächlich schon mehrfach abheben konnte. Die weiteren Verbesserungen des Brennstoffzellenantriebs ebnen dabei den Weg für den Einsatz im zivilen Luftverkehr. Auch wenn dies noch Jahre – und Jahrzehnte – in Anspruch nehmen wird, ist es spannend mitzuverfolgen, wie weit die Forschung am emissionsfreien Fliegen bereits fortgeschritten ist.
