Bund fördert Weiterentwicklung von Brennstoffzellen-Leichtflugzeug
Das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE) fördert die Weiterentwicklung eines Brennstoffzellen-Antriebs für Leichtflugzeuge mit knapp zwei Millionen Euro. Rund 890.000 Euro davon entfallen auf die Technische Hochschule Würzburg-Schweinfurt (THWS), die gemeinsam mit dem auf Luftfahrt spezialisierten Ingenieurbüro Kasaero ein modulares elektrisches Brennstoffzellen-Antriebssystem entwickelt. Im Mittelpunkt des Projekts steht der Reisemotorsegler „Taifun 17 H₂“. Ziel sei es, ein modulares Antriebssystem zu entwickeln, mit dem sich künftig auch bestehende Ultraleichtflugzeuge auf einen klimaneutralen Wasserstoffantrieb umrüsten lassen. Das Konzept kombiniert einen elektrischen Antrieb mit Pufferbatterie und Brennstoffzelle. Letztere dient je nach Einsatz entweder als Range Extender zur Erhöhung der Reichweite oder als Booster zur Bereitstellung zusätzlicher Leistung.
Mit der neuen Förderung soll das System vor allem kompakter, leichter und flexibler werden. Dazu will das Forschungsteam unter anderem die Leistungselektronik stärker integrieren, das Kühlsystem optimieren und das Zusammenspiel zwischen Batterie und Brennstoffzelle weiter verbessern. Durch die höhere Effizienz könnte zudem die Pufferbatterie kleiner dimensioniert werden. Dies soll das Gesamtgewicht des Flugzeugs reduzieren und die Reichweite erhöhen. „Die Wirtschaftlichkeit des neuen Antriebssystems ist gegeben, da Betriebskosten und Wartungskosten geringer ausfallen als bei herkömmlichen Flugzeugantrieben“, sagt Projektleiter Prof. Dr. Johannes Paulus. Für das Forschungsteam ist es bereits die zweite Bundesförderung für den „Taifun 17 H₂“.
Der Prototyp ist nach Angaben der Hochschule bereits flugfähig. Nach mehreren Rolltests wartet das Team derzeit auf die vorläufige Verkehrszulassung durch das Luftfahrt-Bundesamt. Sobald diese vorliegt, sollen nur noch wenige Erprobungsflüge erforderlich sein, bevor der Erstflug noch im Laufe dieses Jahres erfolgen kann.
Langfristig soll das entwickelte Antriebssystem nicht auf den „Taifun 17 H₂“ beschränkt bleiben. Parallel arbeiten die Forschenden unter anderem an einer leichteren Batterie, einem effizienteren Kühlsystem, einem speziell für Elektroantriebe ausgelegten Propeller sowie einem leichteren Wasserstofftank. Zudem entsteht eine mobile Wasserstoff-Tankstelle, die mithilfe von Strom aus einer Photovoltaikanlage Wasserstoff erzeugen und speichern soll.
Brennstoffzellen rücken auch in der Luftfahrt in den Fokus
Das Vorhaben ist das jüngst in eine Reihe von Forschungsprojekten, die Wasserstoff-Antriebe für die Luftfahrt voranbringen sollen. Erst im Frühjahr wurde das vom Bundesverkehrsministerium mit rund 26,5 Millionen Euro geförderte Forschungsprojekt H2Sky abgeschlossen. Dabei entwickelten die Projektpartner – darunter das Airbus-Joint-Venture Aerostack – einen speziell für die Luftfahrt optimierten Brennstoffzellen-Stack mit einer Leistung von 100 bis 200 kW. Während H2Sky die Grundlagen für größere Brennstoffzellensysteme in Regionalflugzeugen schaffen soll, konzentriert sich die THWS auf die Elektrifizierung von Ultraleichtflugzeugen mit der Brennstoffzelle als Zusatz-Kraftquelle. Gemeinsam ist beiden Projekten das Ziel, Wasserstoff als emissionsarmen Energieträger für die Luftfahrt nutzbar zu machen. Bis Brennstoffzellen-Antriebe jedoch im regulären Flugbetrieb zum Einsatz kommen, dürften noch umfangreiche Erprobungen und Zertifizierungen erforderlich sein.
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