Das sauberste Passagierflugzeug

Helmholtz-Extrem: Erstmals Luftfahrt mit Brennstoffzellen möglich

Der kryptisch klingende Name des Passagierflugzeugs HY4 ist Programm: HY steht für das Hybridantriebssystem des Fliegers und die “4” für die Anzahl der Passagiere, die mitfliegen können. Als die HY4 am 29.09.2016 erstmals vom Flughafen Stuttgart aus startete (siehe: solarify.eu/emissionsfreier-antrieb-fuer-die-luftfahrt), war sie das weltweit erste viersitzige Passagierflugzeug, das allein mit einem Brennstoffzellen-Batterie-System angetrieben wird. Darauf weist Helmholtz-Extrem (noch einmal) hin.

Eine Brennstoffzelle wandelt die Energie des Treibstoffs Wasserstoff direkt in elektrische Energie um. Mit dem so gewonnenen Strom treibt der Elektromotor den Propeller des Flugzeugs an. Die mitgeführte Lithium-Ionen-Batterie liefert zusätzlichen Strom während der Startphase und bei Steigflügen. Da als einziges Abfallprodukt Wasser entsteht, fliegt die HY4 emissionsfrei.

„Unser System ist hoch effizient: Fast 50 Prozent der eingegebenen Energie kommt auch im Antriebssystem an. Bei Autos sprechen wir nur von 20 bis 30 Prozent“, sagt Josef Kallo, Koordinator Energiesystemintegration am Institut für Technische Thermodynamik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und Leiter des Instituts für Energiewandlung und -speicherung an der Universität Ulm. Die HY4 kann bis zu 200 Stundenkilometer schnell fliegen und je nach Geschwindigkeit und Beladung zwischen 750 und 1.500 Kilometer zurücklegen.

„Langfristig ist es unser Ziel, diese kleinen Flugzeuge mit emissionsfreien Fahrzeugen zu verbinden“, sagt André Thess, Leiter des Instituts für Technische Thermodynamik am DLR. HY4 könnte beispielsweise als Air Taxi zum Einsatz kommen, um kleinere Flughäfen miteinander zu verbinden.

Helmholtz-Extrem: “Erfolgt die Anfahrt zum Flughafen dann mit einem Elektroauto auf der Basis von Ökostrom, so ist zudem die ursprünglich umweltschädliche Anfahrt emissionsfrei. Mit dem Air Taxi ließen sich überdies längere Zubringerstrecken wie Stuttgart–Friedrichshafen statt in zweieinhalb Stunden in etwa einer halben Stunde zurücklegen – und das ebenfalls emissionsfrei.”

[note Solarify meint: Die HY4 ist zwar bereits vier Monate in der Luft – die Meldung ist also nicht so extrem neu, wie der Helmholtz-Titel vermuten lässt – aber sie bleibt hoch interessant. Fragen von Solarify an Josef Kallo:
Wie skalierbar ist die Hybridtechnik?
“Die Hybridtechnik ist aus unserer Sicht bis zu einer Leistung von ca. 2 MW skalierbar. Das wäre ein System mit ca. 1 MW Brennstoffzellen- und ca. 1.2 MW Batterieleistung.”
Welche größeren Fluggeräte sind möglich?
“Technologisch ließe sich ein Regionalflugzeug mit ca. 40 Passagieren mit ca. 450km/h ca. 1000km weit bewegen. Größere Flugzeuge mit mehr Reichweite wären zwar denkbar, jedoch, für verhältnismäßig auf das Abfluggewicht bezogen, kleinere Passagierzahlen als wir sie heute kennen.”
Wie steht es mit Frachttransport?
“Frachttransport wäre möglich, ca. 3,5 – 4 Tonnen Fracht könnten damit ca. 1000km weit transportiert werden.”
Wie geht der Vergleich mit Bertrand Piccards Solar Impulse aus?
“Die Solar Impulse hat gezeigt, dass es möglich ist in Langstreckenflügen die Solar,- Batterie- und Elektromotortechnologie einzusetzen. Unser Ansatz verfolgt die Nutzung der Elektroantriebstechnologie und der Wasserstoffbrennstoffzellentechnologie als saubere Antriebstechnologie für Personentransport im Alltag.”
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