Wege zur CO2-freien Luftfahrt
Auf der Fachkonferenz E2Flight 2022 tauschen sich Industrie und Forschung am 25. Februar über Wege zur emissionsfreien Luftfahrt aus. Im Mittelpunkt stehen aktuelle Projekte zum elektrischen und CO2-freien Fliegen. Die Themen reichen von neuartigen Flugzeugkonzepten bis hin zu industriefähigen Wasserstoffinfrastrukturen.
Bild: DLR (CC BY-NC-ND 3.0)
Die beiden DLR-Institute für Technische Thermodynamik und für Systemarchitekturen in der Luftfahrt sowie das Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart veranstalten die Tagung gemeinsam mit dem Flughafen Stuttgart zum siebten Mal.
Intensivster Wandel in der Luftfahrtgeschichte
Gegenwärtig durchlebt die Luftfahrt den intensivsten Wandel ihrer Geschichte. Das Ziel ist den Luftverkehr klimaverträglich zu gestalten. Hierzu ist es nötig, die CO2-Emissionen vom steigenden Luftfahrtaufkommen zu entkoppeln. Mit innovativen Bauweisen uns Materialien sowie nachhaltigen Kraftstoffen lässt sich die Effizienz von Flugzeugen steigern und ihre Klimawirkung reduzieren.
Gleichzeitig entsteht eine neue Generation von Flugzeugen. Neuartige Antriebe lassen sich auf eine völlig andere Art in den Flugzeugrumpf und in die Tragflächen einbauen und verteilen. Das ermöglicht neue Formen und Leichtbaustrukturen.
Emissionsfrei elektrisch abheben
Zentrale Technologien für emissionsfreies Fliegen sind Batterien und Brennstoffzellen. Mit diesen lassen sich Antriebe mit Wirkungsgraden von über 50 Prozent realisieren. Die Leistungen aktuell verfügbarer Brennstoffzellenantriebe eignen sich bereits für Klein- und Regionalflugzeuge. „Mit unseren den Brennstoffzellenflugzeugen Antares DLR-H2 und Hy4 haben wir elektrisches Fliegen in dieser Klasse bereits erfolgreich demonstriert“, erläutert Dr. Syed Asif Ansar vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik.
Wasserstoff für die Langstrecke
Mit Blick auf größere Verkehrsflugzeuge und längere Strecken forscht das DLR an elektrischen Systemen mit mehr Leistung und höherer Energiedichte. Hierbei spielt Wasserstoff als klimafreundlicher Energieträger eine wichtige Rolle.
Die DLR-Forscherinnen und -Forscher entwickeln und erproben gemeinsam mit Industriepartnern neue Brennstoffzellenantriebe mit Leistungen von bis zu 1,5 Megawatt. „Auf Prüfständen testen wir Triebwerke und die erforderliche Wasserstoffinfrastruktur unter Realbedingungen. Hierzu forschen wir auch an sicheren und kompakten Wasserstoffspeichern sowie deren Integration im Flugzeug“, so Ansar.
An hybrid-elektrischen Antrieben testen die DLR-Wissenschaftlerinnen und -Wissenschaftler den Einsatz von Wasserstoff in Gasturbinen. Mit Turbinen lassen sich Flugzeugpropeller direkt antreiben oder über Generatoren Strom für elektrische Propellerantriebe erzeugen. Je nach Flugsituation lässt sich die Energie aus dem mitgeführten Wasserstoff gezielt aufteilen und somit die Reichweite maximieren.
Der Einsatz von Wasserstoff in der Luftfahrt erfordert neue Infrastrukturen und Betriebsabläufe. Das DLR bringt hierfür seine jahrzehntelange Erfahrung mit Wasserstoffgroßanlagen aus der Raumfahrtforschung ein. Dies umfasst die gesamte Prozesskette – von der Erzeugung über die Speicherung bis zur Nutzung.
Quelle: https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2022/01/20220222_e2flight2022.html