Abheben mit Brennstoffzellen

Mit Strom aus Brennstoffzellen hob Ende September das Flugzeug HY4 in Stuttgart ab. (Bild: DLR)

Mit Strom aus Brennstoffzellen hob Ende September das Flugzeug HY4 in Stuttgart ab. (Bild: DLR)

Heute startete das vier­sitzige Flugzeug HY4 zum offiziellen Erstflug vom Flughafen Stuttgart. Die HY4 ist weltweit das erste viersitzige Passagier­flugzeug, das allein mit einem Wasser­stoffbrenn­stoffzellen-Batterie-System angetrieben wird. Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt DLR entwickelten den Antriebs­strang des Flugzeugs und arbeiteten in dem Projekt gemeinsam mit Partnern aus Industrie und Forschung.

Das Brenn­stoffzellen­flugzeug HY4 wurde vom DLR-Institut für Technische Thermo­dynamik mit den Partnern Hydrogenics, Pipistrel, H2FLY, der Universität Ulm und dem Flughafen Stuttgart entwickelt. Wissen­schaftler des DLR zeichneten dabei für die Entwicklung des Wasser­stoffbrenn­stoffzellen-Antriebs und seine Integration in das Flugzeug verantwortlich. Der Antriebs­strang besteht aus einem Wasserstoff­speicher, einer Nieder­temperatur-Wasserstoff­brennstoff­zelle sowie einer Hochleistungs­batterie. Die Brennstoffzelle wandelt die Energie des Treibstoffs Wasser­stoff direkt in elektrische Energie um. Als einziges Abfall­produkt entsteht dabei Wasser. Mit dem so gewonnenen Strom treibt der Elektro­motor den Propeller des Flugzeugs an. Die an Bord mitgeführte Lithium-Ionen-Batterie liefert zusätz­lichen Strom während der Startphase und bei Steigflügen. Wird der für die Brennstoff­zelle benötigte Wasserstoff durch Elektro­lyse erzeugt, die Strom aus erneuer­baren Energien nutzt, fliegt die HY4 komplett emissionsfrei.

Violeta Bulc, EU-Kommissarin für Verkehr sagte zu Thema emissions­freies Fliegen: „Ich bin stolz darauf, dass europäische Forscher und Hersteller dieses mit einer Wasser­stoff-Brennstoff­zelle angetriebene Flugzeug verwirklicht haben. Derartige voraus­schauende Aktivitäten verkörpern die Zukunft des emissions­freien Fliegens. Die Kommission unterstützt nachdrücklich solche Initiativen, die voll im Einklang mit unserer neuen Strategie für eine emissions­arme Mobilität stehen. Die Luftfahrt spielt eine wichtige Rolle dabei, Menschen zusammen zu bringen, große Städte sowie entfernten Standorten zu verbinden. Sie stellt auch sicher, dass Unternehmen wachsen und sich entwickeln können. Die EU wird weiterhin solche Initiativen unter­stützen, um Innovationen voran­zutreiben.“ Georg Fundel, Geschäftsführer der Flughafen Stuttgart GmbH freut sich, dass der Erstflug am Flughafen Stuttgart statt­gefunden hat: „Der Flughafen Stuttgart wie auch die Luftfahrt allgemein erwarten in Zukunft ein weiteres Wachstum. Dies ist für uns ein wichtiger Grund auf ein umwelt­freundliches und vielleicht eines Tages sogar emissions­freies Fliegen und innovative Techno­logien zu setzen.“

Ein Teil des Hy4-Teams mit ihrem Flugzeug noch absolviertem Erstflug. (Bild: DLR)

Ein Teil des HY4-Teams mit ihrem Flugzeug nach absolviertem Erstflug. (Bild: DLR)

„Große Passagier­flugzeuge werden auf absehbare Zeit noch mit konven­tionellen Antrieben fliegen. Es gehört jedoch zu den großen Heraus­forderungen der nächsten Jahrzehnte, die Elektro­mobilität in die Luft zu bringen und den Luftverkehr der Zukunft CO2-neutral zu machen“, sagt André Thess, Leiter des DLR-Instituts für Technische Thermo­dynamik. „Unser Ziel ist es, den Brennstoff­zellen-Antrieb­strang weiter zu verbessern und ihn langfristig auch in Regional­flugzeugen mit bis zu 19 Passagieren zum Einsatz zu bringen.“ Zum Thema elektrisches Fliegen ist das DLR zudem gemeinsam mit den Industrie­unternehmen Airbus Group und Siemens, 20 Universitäts­instituten und weiteren Helmholtz-Zentren in der Helmholtz-Initiative DLR@Uni Electric Flight aktiv.

Der Elektro­motor der HY4 hat eine Leistung von 80 Kilowatt und ermöglicht eine Höchst­geschwindigkeit von rund 200 sowie eine Reise­geschwindigkeit von 165 Kilometern pro Stunde. Abhängig von Geschwin­digkeit, Flughöhe und Zuladung ist eine Reichweite zwischen 750 und 1.500 Kilometern möglich. Auffallendes Merkmal der HY4 sind ihre zwei Rümpfe, die über den Flügel sehr fest miteinander verbunden sind. In jedem der beiden Rümpfe haben zwei Passagiere Platz. Das Maximal­gewicht der HY4 beträgt 1.500 Kilogramm. „Mit der HY4 haben wir nun eine optimale Plattform, um den Einsatz der Brennstoff­zelle im Flugzeug weiter­zuentwickeln“, sagt Josef Kallo, Leiter des Projektes HY4 im DLR. „Kleine Passagier­flugzeuge wie die HY4 können sehr bald im Regionalverkehr als Electric Air Taxis eingesetzt werden und eine flexible und schnelle Alternative zu bestehenden Transport­mitteln bieten.“ (Quelle: DLR)

Links: H2Fly GmbH, Stuttgart • Institut für Technische Thermodynamik, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Stuttgart

Weitere Beiträge: Brenn­stoff­zellen­flug­zeug als „Elec­tric Air Taxi“, energyviews.de, 15. Oktober 2015 • Airbus hebt ab – elektrisch!, energyviews.de, 8. Mai 2015 • Fliegen wird elektrisch!, energyviews.de, 15. Mai 2014

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