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DLR zeigt optimierten Vorzeige-Wasserstoffflieger

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HY4, © DLR. CCBYSA

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STUTTGART - Gut zehn Jahre noch, dann sollen in Deutschland nach dem Willen von Politik und Forschung erste nur von Wasserstoff und Brennstoffzellen angetriebene Passagierflugzeuge mit Dutzenden Menschen an Bord unterwegs sein. Das DLR gibt einen Vorgeschmack auf die Zukunft.

Wissenschaftler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Universität Ulm präsentierten am Freitag am Stuttgarter Flughafen eine noch ausgereiftere Version eines bereits vor einigen Jahren entwickelten Fliegers mit einem solchen Antrieb.

Bundesverkehrsminister Andreas Scheuer sprach in einem Grußwort mit Blick auf den Testflieger mit dem Namen HY4 von "der Zukunft der Luftfahrt". Der CSU-Politiker betonte: "Was hier entsteht, kann die Mobilität verändern."

Das Flugzeug mit vier Sitzen hatte 2016 in Stuttgart seinen ersten Testflug vor Publikum absolviert. Nun - vier Jahre später - ist es nach Angaben der beteiligten Forscher in allen Bereichen deutlich optimiert worden. Projektleiter Josef Kallo sagte: "Wir haben das gesamte System überarbeitet."

So seien die Wasserstofftanks an Bord jetzt ebenso wie das Brennstoffzellensystem ausfallsicher. So könne man selbst für den Fall, dass eine oder gar zwei Brennstoffzellen in der Luft ausfielen, problemlos weiterfliegen. Das Projektflugzeug hat inzwischen eine europaweite Testfluggenehmigung bekommen und soll zunächst bis Mai 2021 in Stuttgart erprobt werden.

Auf der Suche nach den Flugzeugen der Zukunft setzen Wissenschaftler und Ingenieure immer stärker auf alternative Antriebsvarianten. Als vielversprechend gilt der Ansatz mit Wasserstoff, der in Brennstoffzellen so viel elektrische Energie erzeugen soll, dass damit sogar Passagiermaschinen abheben, fliegen und landen.

Die Forscher des DLR und der Uni Ulm sehen sich auf diesem Gebiet weltweit führend und hoffen, die zu Grunde liegende Technologie in den nächsten zehn Jahren so perfektionieren zu können, dass dann Regionalflugzeuge mit Dutzenden Passagieren nur mit der Kombination von Wasserstoff und Brennstoffzellen unterwegs sein können.

Kallo geht davon aus, dass diese elektrische Antriebsform um 2030 herum Markt- und Serienreife für kleinere Flugzeuge erreicht. Scheuer sagte, Deutschland habe sich mit dieser Erfindung einen "wertvollen Vorsprung" in diesem hochtechnologischen Bereich verschafft.

Der CSU-Politiker zeigte die Möglichkeit auf, dass solche Wasserstoffflieger als Zubringer-Air-Taxis schon bald Passagiere direkt aus Stadtzentren zum nächstgrößeren Flughafen bringen könnten - "und zwar sauber und schnell". Kallos Team denkt bereits weiter - etwa an Flugverbindungen mit einer Reichweite von rund 2000 Kilometern und 40 Passagieren an Bord.

Solche Maschinen könnten dann Zubringerflüge zu Drehkreuzen wie dem Frankfurter Flughafen übernehmen, auch ein Aufbau von Regionalflugnetzen zwischen kleineren Airports sei denkbar. Das Fassungsvermögen solcher Maschinen ist dabei grundsätzlich abhängig von der Flughöhe und von der Geschwindigkeit: Je schneller ein Wasserstoffflieger unterwegs sein soll, desto weniger Menschen kann er beispielsweise transportieren.

Kallo forscht bereits seit 1998 an Brennstoffzellen, seit 2006 speziell am Einsatz derselben in Flugzeugen. Er hatte vergangenen Herbst sogar die Möglichkeit aufgezeigt, dass in zehn Jahren erste Wasserstoff-Brennstoffzellen-Prototypen sogar schon mit bis zu 80 Passagieren auf Kurz- und teilweise Mittelstrecken weitgehend emissionsfrei unterwegs sein könnten.

Das alles erfordert allerdings nicht nur viel Mühe und Aufwand, sondern kostet auch viel Geld. Die Weiterentwicklung, die Produktion und die Zulassung solcher Flieger sind extrem teuer und dauern Jahre. Abseits von Fördergeldern dürfte es letztlich auch vom Investitionsumfang der Luftverkehrsindustrie abhängig sein, wie schnell Wasserstoffflieger wirklich auf den Markt kommen.
© dpa-AFX | Abb.: DLR, CCBYSA | 11.12.2020 15:08

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Beitrag vom 19.12.2020 - 19:20 Uhr
Wasserdampf ist das wichtigste klimawirksame Gas überhaupt.

Um das was Hegron geschrieben hat, nochmal anders auszudrücken:
Die Menschheit hat seit 1850 den CO2 Gehalt der Atmosphäre von 280ppm auf aktuell 415ppm um satte 50% erhöht.
Das ist prozentual eine ziemlich hohe Anreicherung, die dem Menschen nur deswegen möglich war, weil es ohne menschliche Einflüsse sehr wenig CO2 in der Luft gibt.
Natürliche Prozesse zB durch die Verwitterung von Gestein werden den zusätzlichen CO2 Anteil erst im Laufe der nächsten paar Millionen Jahre wieder absenken können. D.h. diese Veränderung der Atmosphäre ist, soweit es die nächsten 1000 Jahre Menschheitsgeschichte angeht, permanent.

Für Wasserdampf existiert dagegen in der Tropsphäre ein ganz kurzlebiger Kreislauf aus Verdunstung und Kondensation/Regen, so dass sich zusätzlicher Wasserdampf, der von Verbrennungsmotoren stammen würde, nicht weiter anreichern kann, sondern quiasi täglch als minimal höhere Regenmenge wieder unten ankommt.

Zudem ist die Menge an Wasserdampf in der Atmosphäre verglichen mit der Menge an CO2 riesig. Antropogener, zusätzlicher, Wasserdampf würde hier nicht so schnell auffallen, wie beim normalerweise nur in geringen Spuren vorkommenden CO2.

Etwas anders sieht es in der Stratosphäre aus, da hier heute kaum Wasserdampf vorhanden ist und mangels eines Wasserdampf-Kreislaufs die Verweildauer höher wäre.

Ob man so die Klimaerwärmung stoppen kann, wage ich zu beweifeln...

Das weiß ich auch nicht, gerade weil Wasserstoff an vielen Stellen zu Mehrverbrauch und zusätzlichen Verlusten führt.
Aber eine Fortsetzung der Energieversorgung basierend auf fossilem Kohlenstoff wird die Klimaerwärmung definitiv nicht stoppen sondern weiter antreiben.

Dieser Beitrag wurde am 19.12.2020 19:27 Uhr bearbeitet.
Beitrag vom 19.12.2020 - 15:16 Uhr
Wasserdampf ist das wichtigste klimawirksame Gas überhaupt. Wenn mehr Wasserdampf künstlich der Atmosphäre zugeführt wird, erreicht man im Grunde nichts anderes als künstliche Wolkenbildung.
Die gesättigte Luft mehr Wäremenergie speichern. Dadurch wird sie noch wärmer und kann dadurch noch mehr Wasserdampf aufnehmen. So setzt man einen Schweinezyklus in Gang.
Folge: es wird unerträglich schwül und die natürliche Auskühlung wird durch die IR-Bande des Wasserdampfes verhindert.
Ob man so die Klimaerwärmung stoppen kann, wage ich zu beweifeln...
Beitrag vom 19.12.2020 - 11:27 Uhr
Worin liegt denn der Vorteil des wasserstoffbasierten Antriebes bei Flugzeugen in Bezug auf den Klimaeffekt, ich kann keinen erkennen.

Schauen Sie sich den Partialdruck von H2O und CO2 an und dann wo die Sättigungsdampfdrücke bzw. Sättigungsdampfdruckkurven liegen. Vereinfacht und verkürzt kann man es so zusammenfassen:
Die CO2-Konz. kann im Gasgemisch "Luft" noch durch deren Ausstoß für menschliche Verhältnisse unendlich gesteigert werden. Bei Wasserdampf wird es bereits durch die Temperatur begrenzt. Bringt man mehr Wasser in die Atmosphäre ohne die Temperatur weiter zu erhöhen, wird es einfach nur mehr regnen. CO2 als Gas kann die Atmosphäre dagegen noch eine Menge aufnehmen, bzw. ist CO2 bei atmosphärischen Parametern immer gasförmig und damit auch immer ein Treibhausgas.

Um dies besser zu verstehen, sollte man sich vielleicht Phasendiagramme von H2O und CO2 anschauen.

Die gebildeten Kondensstreifen sind zwar für die Erderwärmung auch nicht schön. Aber sie haben auch einen leicht Gegenteiligen Effekt und halten sich, von dem was man bisher weiß, maximal 18 Stunden in der Atmo, wogegen CO2 ewig hält (Photosynthese mal ausgeklammert).

Wasserstoff ist daher nicht perfekt, was Immissionen angeht, aber deutlich "sauberer" als irgendeine Verbrennung.

Dieser Beitrag wurde am 19.12.2020 11:50 Uhr bearbeitet.


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