Brennstoffzelle statt Batterie – eine alternative Antriebsart?
Fortbewegung durch elektrische Antriebe boomt – ist in der Luftfahrt aber ungleich schwieriger umzusetzen als in der Automobilbranche. Warum nicht einen alternativen Weg gehen: weg von dem reinen batterie-elektrischen Antrieb hin zu einem Hybridsystem mit Wasserstoff-Brennstoffzellen? Darüber haben wir mit Prof. Dr.-Ing. Josef Kallo gesprochen, der seit Jahren beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt zu diesem Thema forscht und an der Entwicklung des DLR-Brennstoffzellenflugzeugs HY4 beteiligt ist.
Am 29. September 2016 hob das Brennstoffzellenflugzeug des DLR, die HY4, in Stuttgart zu ihrem Erstflug ab. Der Antriebsstrang besteht aus einem Wasserstoffspeicher, einer Niedertemperatur-Wasserstoffbrennstoffzelle und einer Hochleistungsbatterie. Der Strom für den Antrieb der Propeller wird in der Brennstoffzelle erzeugt, die die Energie des Wasserstoffs in elektrische Energie umwandelt. Für den Start und Steigflüge steht zusätzlich eine Lithium-Ionen-Batterie bereit.
DLR-Brennstoffzellenflugzeug HY4: Technische Daten
| Technische Daten HY4 | |
|---|---|
| Länge | 7,4 m |
| Spannweite | 21,36 m |
| Leergewicht (exklusive Brennstoffzelle und Batterie) | circa 630 kg |
| Gewicht des Powermoduls mit dem Treibstoffspeicher | circa 400 kg |
| Maximalgewicht | 1.500 kg |
| Motorleistung | 80 kW |
| Dauerleistung der Brennstoffzellen / Batterie | 45 kW / 45 kW (90 kW gesamt) |
| Batteriekapazität | circa 21 kWh innerhalb einer Stunde |
| Höchstgeschwindigkeit | circa 200 km/h |
| Geschwindigkeit im Reiseflug | 145 km/h |
| Antriebsleistung im Reiseflug | 26 kW |
| Anzahl Passagiere | 4, pro Rumpfseite können zwei Personen sitzen |
Der Antriebsstrang wurde von Wissenschaftlern des DLR entwickelt, federführend war das Institut für Technische Thermodynamik in Stuttgart. Auch die Industrie und Forschung ist bei der Entwicklung des Flugzeugs mit im Boot: der Flugzeugbauer Pipistrel, der Brennstoffzellen-Hersteller Hydrogenics, der Flughafen Stuttgart und die Universität Ulm. Betrieben wird HY4 von der DLR-Ausgründung H2FLY.
Die HY4 kann vier Personen transportieren. Als Experimentalflugzeug sollen mit ihr Erfahrungen gesammelt werden, die in Zukunft zu kleinen Regionalflugzeugen mit Brennstoffzellen-Antrieb führen könnten.
Über Prof. Dr.-Ing Josef Kallo: Er studierte an der Universität Stuttgart Elektrotechnik, und war danach bei General Motors und dem DLR im Bereich Elektrotechnische Systeme tätig. Seit 2015 leitet er die Forschungsgruppe Energieystemintegration des DLR Stuttgart und ist an der Universität Ulm Direktor des Instituts für Energiewandlung und -speicherung. Dort liegen Kallos Forschungsschwerpunkte auf elektrochemischen Komponenten wie Lithium-Ionen-Batterien und Brennstoffzellen, Hybridsystemen und Antriebssystemen für emissionsfreie/elektrische Verkehrsanwendungen. Er ist Gründungsmitglied der Konferenz „E2-Flight“ in Stuttgart, einem Symposium für emissionsfreies und elektrisches Fliegen.
UAV DACH: Beitrag im Original auf https://www.flugrevue.de/flug-revue-im-gespraech-mit-dlr-experte-josef-kallo-brennstoffzelle-statt-batterie-eine-alternative-antriebsart/, mit freundlicher Genehmigung von FLUG REVUE automatisch importiert. Der Beitrag gibt nicht unbedingt die Meinung oder Position des UAV DACH e.V. wieder.
