Start frei: Flüssigwasserstoff und Supraleiter sollen Flugzeuge der Zukunft beflügeln

An der Universität Bath (England) beginnt ein neues Projekt zur Entwicklung von wasserstoffbetriebenen Elektroflugzeugen. Mit rund 1,6 Millionen Euro soll einem neuen Forschungsprojekt nun der endgültige Durchbruch gelingen. Forscher um Dr. Xiaoze Pei haben sich zum Ziel gesetzt, neue Antriebssysteme zu entwickeln, um die Umweltauswirkungen des Flugverkehrs zu verringern.

Derzeit steht nicht nur die Autoindustrie vor der Vorgabe, ihre Kohlenstoffemissionen zu reduzieren. In der Luftfahrt wäre dies nur durch die Entwicklung neuer Technologien möglich. Im Mittelpunkt sollen elektrische Flugzeuge stehen, da diese eine Reihe von Vorteilen mit sich bringen. Dazu zählen neben der Reduzierung von Emissionen während des Fluges auch die Verringerung des Lärms. Außerdem könnten mittels einer Brennstoffzelle angetriebene Flugzeuge Flüssigwasserstoff aus erneuerbaren Energien tanken, schauen die Forscher in die Zukunft.

Zunächst sollen jedoch erst einmal potenzielle Hürden aufgespürt werden, die dem Start von wasserstoffbetriebenen Flugzeugen bislang im Wege standen.

Kälter, leichter, sauberer

Die Forschungsarbeiten von Dr. Pei stießen in der Vergangenheit bereits auf breite Anerkennung und wurden als bahnbrechend zitiert.

Zentraler Bestandteil ihrer Forschung ist das Gebiet der angewandten supraleitenden und kryogenen Leistungselektronik und die Entwicklung neuer Antriebsstränge. Supraleiter sind Materialien, die keinen elektrischen Widerstand haben. Um dies zu erreichen, werden sie meist auf sehr niedrige „kryogene“ Temperaturen gekühlt.

Auch flüssiger Wasserstoff benötigt derart niedrige Temperaturen, sodass die Kühlsysteme doppelt genutzt werden können. Die Kombination eröffnet neue Möglichkeiten hinsichtlich der verwendeten Supraleiter.

Ein weiterer Aspekt ist die Verwendung eines Gleichstromnetzes, das im Vergleich zu Wechselstrom leichter und effizienter ist. Ebenso soll geprüft werden, wie die hohen Anforderungen an Sicherheit und Zuverlässigkeit erfüllt werden können.

Unterstützt wird das Team um Dr. Pei von den führenden Industriepartnern Airbus UpNext und IXYS UK Westcode Ltd. Zusammen wollen sie eine innovative und kommerzielle Technologie erschaffen und den Weg für emissionsfreie und geräuscharme Elektroflugzeuge ebnen.

„Ich habe die Vision, einen Netto-Null-Verkehr zu schaffen, wobei der Schwerpunkt auf großen Elektroflugzeugen liegt“, erklärt Dr. Pei.

Effiziente Elektroflugzeuge, energieintensiver Kraftstoff

„Die Verteilung der elektrischen Energie an Bord, die Steuerung und der Schutz sind nach wie vor große Herausforderungen für große wasserstoffbetriebene Elektroflugzeuge. Wir werden diese Herausforderungen in einem ganzheitlichen Ansatz angehen, um ein zuverlässiges und hocheffizientes supraleitendes Gleichstromverteilernetz zu entwickeln“, so Dr. Pei weiter.

Ob diese Effizienz die sehr energieintensive Herstellung, die Lagerung und den Transport von grünem Wasserstoff ausgleichen kann, bleibt abzuwarten. Robert Habeck sprach kürzlich aus, was Fachleute schon lange sagen: Wasserstoff als Kraftstoff wird schätzungsweise viermal so teuer sein als Gas.