DLR: Emissionsfreier Antrieb für die Luftfahrt 

Erstflug des viersitzigen Brennstoffzellen-Flugzeugs HY4

 Stuttgart, 29. September 2016: Mit dem offiziellen Erstflug der HY4 tritt die Entwicklung des Elektroflugs in eine neue Phase. Das weltweit erste Passagierflugzeug, das allein mit einem Wasserstoff-Brennstoffzellen-Batterie-System angetrieben wird,  wurde vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik mit den Partnern HydrogenicsPipistrelH2FLY, der Universität Ulm und dem Flughafen Stuttgart realisiert. Wissenschaftler des DLR verantworteten dabei die Entwicklung des Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antriebs und die Integration des Antriebstrangs in das Flugzeug. Mit eingebunden waren zahlreiche Partnern aus Industrie und Forschung. Das Flugzeug wird von der DLR-Ausgründung H2FLY betrieben.

Emissionsfreier Antrieb

Wasser als Abfallprodukt:

Der Antriebsstrang des Brennstoffzellenflugzeugs HY4 besteht aus einem Wasserstoffspeicher, einer Niedertemperatur-Wasserstoff-Brennstoffzelle 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 ein Elektromotor den Propeller des Flugzeugs. 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.

Wichtiger Schritt für eine nachhaltige Luftfahrt: 

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.” Prof. 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.

Emissionsfreier Antrieb

Electric Air Taxis im Regionalverkehr als mögliches Ziel:

“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”, erläutert Prof. 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 km/h sowie eine Reisegeschwindigkeit von 165 km/h. Abhängig von Geschwindigkeit, Flughöhe und Zuladung ist eine Reichweite zwischen 750 und 1.500 km 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 Personen 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 Prof. Josef Kallo, Leiter des Projektes HY4 im DLR und Professor an der Universität Ulm. “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.”

HY4-Projekt:

Unter Federführung des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik, das auch die Gesamtintegration des Antriebsstrangs verantwortet, haben sich zur Verwirklichung des weltweit ersten Brennstoffzellenpassagierflugzeugs folgende Partner zusammengeschlossen: der Brennstoffzellen-Hersteller Hydrogenics, der slowenische Flugzeugbauer Pipistrel, die Universität Ulm als wissenschaftlicher Partner sowie der Flughafen Stuttgart als Heimatflughafen der HY4. Das Projekt wurde mit Mitteln des DLR und des Flughafens Stuttgart gefördert. Die Nationale Organisation Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NOW) förderte die Entwicklung der entsprechenden Brennstoffzellentechnologie.

Für die Weiterentwicklung der Antriebstechnologie beabsichtigt das DLR Fördermittel im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) der Bundesregierung zu beantragen.

Quelle: DLR