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Brennstoffzellen als Ersatz für die Hilfsgasturbine

Airbus A350-900
Airbus A350-900, © Airbus

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MÜNCHEN - Der deutsch-französische Luftfahrtzulieferer Liebherr-Aerospace und der US-Automobilkonzern General Motors arbeiten zusammen an Brennstoffzellen-Technologien für den Einsatz in Flugzeugen. Die beiden Unternehmen haben kürzlich eine Kooperationsvereinbarung unterzeichnet.

Demnach wollen sie gemeinsam die Möglichkeiten von Brennstoffzellen zur Erzeugung von Strom und Druckluft an Bord von Flugzeugen untersuchen. Dabei soll General Motors (GM) die Kerntechnologien beisteuern, während sich Liebherr-Aerospace um die Integration kümmert.

Nach Angaben von Nicolas Bonleux, Managing Director and Chief Sales Officer von Liebherr-Aerospace & Transportation SAS, seien bereits vielversprechende Machbarkeitsstudien durchgeführt worden.

"Der nächste Schritt ist die Entwicklung eines Prototypen", so Bonleux im Gespräch mit der FLUG REVUE. Angestrebt wird auch eine Flugerprobung. Deshalb führe man Gespräche mit verschiedenen Flugzeugherstellern. Noch stehe aber nicht fest, welcher Flugzeugtyp als Versuchsträger verwendet wird.

"Der Hauptvorteil von Brennstoffzellen ist der Wegfall von CO2- und Lärmemissionen", sagt Bonleux. Bei der Reaktion von Wasserstoff und Luftsauerstoff entstehe neben elektrischer Energie lediglich Wasser. Durch den Einsatz eines Brennstoffzellensystems könnte der Treibstoffverbrauch verringert werden. Das Ausmaß hänge allerdings stark vom jeweiligen Flugzeug ab, so Bonleux. Brennstoffzellen für die nächste Flugzeuggeneration

Es gibt aber auch noch einige Herausforderungen. Beispielsweise muss die bisher im Automobilbereich angewendete Technologie für die Luftfahrt angepasst und zugelassen werden. Zudem wirkt sich der Austausch der konventionellen Hilfsgasturbine (Auxiliary Power Unit, APU) im Heck des Flugzeugs auch auf andere Systeme aus.

Technologie für die nächste Airlinergeneration

Interessant ist ein Brennstoffzellensystem als Alternative zur APU vor allem für die nächste Flugzeuggeneration, die zwischen 2025 und 2030 auf den Markt kommt. "Eine Nachrüstung existierender Flugzeuge ist nicht unmöglich, aber nicht unser vorrangiges Ziel", sagt Bonleux.

Sowohl GM als auch Liebherr-Aerospace haben bereits Erfahrungen mit Brennstoffzellen gesammelt. GM arbeitet nach eigenen Angaben seit den 1960er Jahren an der Technologie und hat diverse Konzeptfahrzeuge mit Brennstoffzellenantrieb entwickelt.

Liebherr-Aerospace beliefert seit rund 20 Jahren US-amerikanische, chinesische und deutsche Autohersteller mit Vorserien-Turboladern für Brennstoffzellenantriebe. Zudem hat das Unternehmen vor über zehn Jahren einen Demonstrator einer Brennstoffzelle für die Luftfahrt entwickelt und auf einem eigenen Prüfstand in Lindenberg im Allgäu getestet.
© FLUG REVUE - UE | Abb.: Airbus | 23.06.2018 12:38

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Beitrag vom 25.06.2018 - 18:39 Uhr
Also C ist schonmal kein Stickstoff.

Das war eine Fehlleistung meinerseits. Einen Moment war ich unkonzentriert.

Natürlich ist C Kohlenstoff und N Stickstoff. NOx und CO2 sind Nebenprodukte bei der Verbrennung. Der Stickstoff der Luft ist für die Brennstoffzelle eher hinderlich und reiner Sauerstoff, mit geführt, würde dann sicher erhebliche Vorteile haben worauf ja auch @Nur_ein_Y_ Pax schon hingewiesen hat.
Beitrag vom 25.06.2018 - 15:18 Uhr
Also C ist schonmal kein Stickstoff.

Wasserstoff entsteht übrigens massenweise als Nebenprodukt in der chemischen Industrie, nicht genug für alle natürlich aber für APUs wird es schon reichen.

Gibt es über den jährlichen Treibstoffverbrauch von APUs eigentlich eine Erhebung?
Beitrag vom 25.06.2018 - 14:19 Uhr

Wenn man aus Wasser H2 macht, entsteht nur H2 und O2. Wasser enthält keinen Stickstoff, demzufolge kann auch kein CO2 entstehen.

Bei der eigentlichen Elektrolyse nicht, aber woher kommt der Strom?. Je nach Quelle entsteht dort CO2.

"Das Verfahren ergibt energiewirtschaftlich nur dann einen Sinn, wenn auch der erzeugte reine Sauerstoff verwendet werden kann und nicht einfach an die Luft abgegeben wird."
 https://de.wikipedia.org/wiki/Wasserstoffherstellung#Elektrolyse_von_Wasser
Und ob es tatsächlich energietechnisch Sinnvoller ist?


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