Emissionsfrei in die Luft: Gestern ist das weltweit erste viersitzige Passagierflugzeug mit reinem Brennstoffzellen-Antrieb zum Erstflug gestartet. Als Treibstoff dient Wasserstoff, der über eine Brennstoffzelle in elektrische Energie umgewandelt wird. Das Flugzeug hat damit immerhin eine Reichweite bis zu 1.500 Kilometern. Flugzeuge mit dieser Technologie könnte künftig daher als Lufttaxis und im Regionalverkehr eingesetzt werden.
Neben dem Auto- und Schiffsverkehr gehört auch die Luftfahrt zu den Bereichen, in denen bisher noch vorwiegend fossile Brennstoffe als Treibstoffe zum Einsatz kommen. Aber weltweit arbeiten Forscher und Ingenieure bereits an Alternativen. Ein Beispiel ist die Solar Impulse 2, ein rein durch Solarenergie angetriebenes Flugzeug, dem in diesem Jahr eine Weltumsegelung gelang.
Wasserstoff als Treibstoff
Eine andere Variante emissionsloser Flugzeuge hat am 29. September in Stuttgart seinen Jungfernflug absolviert: ein Brennstoffzellen-Flugzeug. Die HY4 ist weltweit das erste viersitzige Passagierflugzeug, das allein mit einem Wasserstoffbrennstoffzellen-Batterie-System angetrieben wird. Der Antrieb des Fliegers wurde unter anderem von Wissenschaftlern des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt.
Der 1.500 Kilogramm schwere Flieger besteht aus zwei Rümpfen, die seitlich miteinander verbunden sind. Als Treibstoff dient dem Flugzeug Wasserstoff. Dieser wird in eine Niedertemperatur-Brennstoffzelle geleitet, in der der Wasserstoff mit Sauerstoff zu Wasser reagiert. Dabei wird Energie direkt in Form von Elektronen und damit elektrischem Strom freigesetzt. Dieser Strom treibt die Propeller des Flugzeugs an.
Reichweite bis 1.500 Kilometer
Der Elektromotor der HY4 hat eine Leistung von 80 Kilowatt und ermöglicht eine Höchstgeschwindigkeit von rund 200 sowie eine Reisegeschwindigkeit von 165 Kilometern pro Stunde. Eine an Bord mitgeführte Lithium-Ionen-Batterie liefert zusätzlichen Strom während der Startphase und bei Steigflügen.
Mit diesem Antrieb ausgestattet kommt die HY4, abhängig von Geschwindigkeit, Flughöhe und Zuladung immerhin zwischen 750 und 1.500 Kilometer weit. Befördern kann sie dabei vier Personen. „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“, sagt Josef Kallo, Leiter des Projektes HY4 im DLR.
Einsatz als Lufttaxi
Der große Vorteil: Wird der für die Brennstoffzelle benötigte Wasserstoff mit Hilfe von Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt, fliegt die HY4 komplett emissionsfrei. „Ich bin stolz darauf, dass europäische Forscher und Hersteller dieses mit einer Wasserstoff-Brennstoffzelle angetriebene Flugzeug verwirklicht haben“, sagte Violeta Bulc, EU-Kommissarin für Verkehr beim Erstflug der HY4. „Derartige vorausschauende Aktivitäten verkörpern die Zukunft des emissionsfreien Fliegens.“
Noch ist der Umstieg auch großer Passagierflugzeuge auf alternative Antriebe eher unrealistisch. Doch bei kleinen Maschinen könnten sich Solarantriebe, Elektromotoren und Brennstoffzellen schon lohnen. „Große Passagierflugzeuge werden auf absehbare Zeit noch mit konventionellen Antrieben fliegen“, erklärt 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.“
(Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), 30.09.2016 – NPO)
