Wasserstoff- und Energiespeichersysteme
Die Speicherung von Wasserstoff als komprimiertes Gas erfordert massive Drucktanks, was einen erheblichen Nachteil für die Gewichtsbilanz mit sich bringt. Selbst Flüssigwasserstoff erfordert aufgrund seines hohen Volumens im Vergleich zu flüssigen kohlenstoffbasierten Kraftstoffen wie Kerosin erhebliche Anpassungen des Flugzeugdesigns im Vergleich zu aktuellen Flugzeugen. Die kryogene (tiefkalte) Speicherung von Wasserstoff bei -253 °C stellt hohe […]
Elektrische Systeme
Voll-elektrische Antriebe zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Batterien können dabei große Energiemengen in kurzer Zeit abgeben, was sie besonders für leistungsintensive Flugphasen wie den Start geeignet macht. Ihr volles Potenzial können batterieelektrische Antriebe derzeit vor allem in kleineren Luftfahrzeugen entfalten. Aufgrund der begrenzten Energiedichte verfügbarer Batterien beschränkt sich ihr Einsatz aktuell auf Sport- […]
Wasserstoffverbrennung
Die wesentlichen Herausforderungen im Bereich der Wasserstoffverbrennung liegen in der Gewährleistung einer ausreichenden Sicherheit (z.B. gegen Flammenrückschlag) sowie in der Beherrschung hoher Temperaturen, bezogen sowohl auf die Widerstandfähigkeit der Werkstoffe in Brennkammer und Turbine als auch auf die Vermeidung der Bildung und Emission von Stickoxiden. Um den Kraftstoff dauerhaft unter sicheren Bedingungen und im gewünschten […]
Wasserstoffbrennstoffzelle
Für den Luftverkehr bestehen größere Herausforderungen für eine Elektrifizierung als beim bodengebundenen Verkehr. Maßgebliches Kriterium für Luftfahrzeuge ist deren Gewicht, daher sind insbesondere die Anforderungen an das Leistungsgewicht des Antriebs und die Energiedichte des Energieträgers im Vergleich erheblich höher. Gleichermaßen sind die Sicherheitsanforderungen und Umgebungsbedingungen in der Luftfahrt kritisch für den Entwurf des Antriebssystems. In […]
Optimierter LH2 Flugzeugentwurf
Der weltweite Luftverkehr steht vor der Herausforderung, bis Mitte des Jahrhunderts klimaneutral werden zu müssen. Luftfahrtantriebe auf Basis von Flüssigwasserstoff (LH2) gelten dabei als eine der vielversprechendsten Optionen zur Reduktion von Treibhausgasemissionen. Im Vergleich zu konventionellem Kerosin weist Wasserstoff jedoch besondere Anforderungen an Lagerung, Verteilung und Sicherheit auf. Dies erfordert neue, LH2-optimierte Flugzeugdesigns, die sich […]
Wasserstofftanks
Im Bereich der Wasserstofftank-Strukturen werden Grundlagen zu deren Auslegung und Herstellbarkeit untersucht. Dies sind wesentliche Enabler-Technologien, die eine Grundlage für die Realisierung von (Langzeit-)Speichermedien für flüssigen und gasförmigen Wasserstoff bilden . Hierfür werden unterschiedliche Ansätze für diverse Anwendungen untersucht. Neben der Fertigung von Tankhüllen aus verschiedenen Materialien und in unterschiedlichen Bauweisen, werden Grundlagen wie kryogene […]
Emissionsarmes Fliegen
Ansatzpunkte zur Steigerung der Ökoeffizienz von Hubschraubern bieten im Bereich der Vehikelarchitektur die aerodynamische und aeroakustische Optimierung ,die Gewichtsreduktion durch effiziente Leichtbautechniken sowie die Nutzung von SAF und die Integration neuer Antriebssysteme. Ziel bis 2035: Einsparung von ca. 15 % CO2-Ausstoß im Betrieb Ziel bis 2050: Emissionsfreies Fliegen Nach wie vor ist die konsequente Erforschung […]
Wasserstoff-basierte Sekundärenergiesysteme
Die Luftfahrt steht vor der Herausforderung, den CO2-Fußabdruck drastisch zu reduzieren. Neben der Entwicklung alternativer Antriebskonzepte spielt auch die nicht-propulsive Energieversorgung eine entscheidende Rolle. Hier bieten Wasserstoff (H2) und Brennstoffzellensysteme vielversprechende Möglichkeiten, herkömmliche, auf Kerosin basierende Hilfstriebwerke oder Zapfluftentnahmen zu ersetzen und somit einen wesentlichen Beitrag zur Kohlenstoffneutralität zu leisten. Ziel bis 2060: Enabler für […]