Airbus feilt an metallischen Tanks für Flüssigwasserstoff

Airbus hat beschlossen, seine Anstrengungen für metallische Wasserstofftanks zu bündeln und sogenannte Zero-Emission Development Zentren (ZEDC) an Standorten in Deutschland und Frankreich zu errichten, konkret in Bremen und Nantes.

Ziel der ZEDCs ist es, eine kosteneffiziente Herstellung von kryogenen Tanks zu ermöglichen, um die künftige Markteinführung des im Januar präsentierten Konzept ZEROe zu unterstützen und die Entwicklung von Wasserstoff-Antriebstechnologien zu beschleunigen. Die Technologieentwicklungen werden laut Airbus „die gesamten Produkt- und Industriefähigkeiten von Einzelteilen, der Montage, der Systemintegration und den kryogenen Tests des Tanksystems für Flüssigwasserstoff (LH2) abdecken“.

Beide ZEDCs sollen bis zum Jahr 2023 voll betriebsbereit sein, um LH2-Tanks zu bauen. Ein erster Flugtest ist für 2025 geplant. Für Bremen hat sich Airbus nach eigenen Angaben aufgrund von dessen „vielfältiger Aufstellung und seiner jahrzehntelangen LH2-Erfahrung innerhalb von Defence and Space und der Ariane Group“ entschieden. Das dortige ZEDC werde sich zunächst auf die Systeminstallation sowie auf die gesamten kryogenen Tests der Tanks konzentrieren. Darüber hinaus soll das ZEDC laut dem Flugzeugbauer von dem breiten Forschungsumfeld am Standort Bremen zum Thema Wasserstoff wie dem Forschungs- und Technologiezentrum ECOMAT und von weiteren Synergien aus der Luft- und Raumfahrt profitieren.

Der Standort Nantes soll parallel sein „umfangreiches Wissen über metallische Strukturtechnologien im Zusammenhang mit dem Flügelmittelkasten“ einbringen, einschließlich des sicherheitstechnisch anspruchsvollen Mitteltanks für Verkehrsflugzeuge. Das dortige ZEDC soll vor allem auf der Ebene von Metall-und Verbundwerkstofftechnologien Innovationen befeuern. Auch in Nantes soll das Forschungsumfeld eingebunden werden, etwa das Technocenter Nantes und das IRT Jules Verne.

Kurzer Rückblick: Im September 2020 hatte Airbus Details zu neuen Flugzeugstudien mit Wasserstoff-Antrieb genannt. Konkret stellte der Flugzeughersteller drei Konzepte für das weltweit erste emissionsfreie Verkehrsflugzeug vor, das bis 2035 seinen Dienst aufnehmen könnte. Alle diese Konzepte mit dem Codenamen ZEROe setzen auf Wasserstoff als Hauptenergiequelle, verfolgen aber jeweils einen anderen Ansatz.

Einige Monate später – im Januar 2021 – lieferte Airbus dann ein Update zu seinem Zukunftsprogramm: Der Konzern zeigte eine neue „Pod-Konfiguration“ und führt nach eigenen Angaben aktuell Studien durch, um bewerten zu können, wie skalierbar ein solcher Ansatz für große Verkehrsflugzeuge wäre. Die ‘Pod’-Konfiguration ist im Wesentlichen ein verteiltes Brennstoffzellen-Antriebssystem, das dem Flugzeug über sechs entlang der Tragfläche angeordnete Propeller Schub liefert. Jeder Pod ist abnehmbar und im Wesentlichen ein eigenständiges Antriebssystem, das mit einem achtblättrigen Propeller, Elektromotoren, einer Brennstoffzelle, Leistungselektronik, einem Tank für flüssigen Wasserstoff, einem Kühlsystem und einer Reihe von Assistenzgeräten ausgestattet ist.

Das Design und die Integration von Tankstrukturen bezeichnet Airbus als zusätzlich entscheidend für die Leistung eines zukünftigen Wasserstoffflugzeugs. LH2 stelle eine größere Herausforderung als Kerosin dar, da es bei -250°C gelagert werden muss, um sich zu verflüssigen, heißt es aus der Konzernzentrale. Die Flüssigkeit wird für eine höhere Dichte benötigt. Flüssiger Wasserstoff gilt auch im schweren Fernverkehr dem gasförmigen H2 als überlegen. So soll etwa Daimlers GenH2-Truck künftig mit flüssigen H2 fahren.

Laut Airbus wird erwartet, dass die LH2-Tankstrukturen für die kommerzielle Luftfahrt in naher Zukunft metallisch sein werden, zusätzlich sei das mögliche Leistungspotenzial in Verbindung mit kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff hoch.
airbus.com