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Sonderpreis der Kreiszeitung Böblinger Bote für umwelttechnische Innovationen

Übergabe des KRZ-Innovationspreises an Dr. Josef Kallo

Für die Fortschritte bei der Entwicklung von Brennstoffzellen für den Luftfahrt-Bereich wurde Herr Dr. Josef Kallo vom DLR-Institut für Technische Thermodynamik am 3. April mit dem Sonderpreis 2009 für besonders umweltrelevante technische Innovationen der Kreiszeitung Böblinger Bote ausgezeichnet. Mit der Auszeichnung würdigt der Verlag die Entwicklungsarbeiten des DLR-Forschers bei der Verwendung der Brennstoffzelle zur Bordstromversorgung sowie zum Antrieb des Bugrads. Die Preisübergabe erfolgte im Rahmen des Festaktes zur Böblinger Flugfeld-Messe, auf der das Thema Erneuerbare Energien als ein Schwerpunkt präsentiert wurde. Zuvor hatte sich die baden-württembergische Umweltministerin Tanja Gönner am Stand des DLR über die Brennstoffzellen-Aktivitäten im Bereich Luftfahrt und Fahrzeuge informiert.

In einer Brennstoffzelle wird die Energie eines Kraftstoffs mittels einer direkten elektrochemischen Reaktion in elektrische Energie umgewandelt. Ein solches Energieerzeugungssystem kann zirka 15 bis 20 Prozent effizienter arbeiten als konventionelle Verbrennungsmotoren. Wird als Kraftstoff der Energieträger Wasserstoff verwendet, entsteht neben elektrischer Energie und Wärme nur sauberes Wasser und sauerstoffabgereicherte Luft.

DLR-Forschungsflugzeug A320 ATRA

Vor dem Hintergrund, dass bis zu 20 Prozent der Schadstoffe an internationalen Flughäfen dem Bodenbetrieb zugerechnet werden, besteht mit der Brennstoffzelle als Antriebsquelle am Boden ein erhebliches Potenzial zur Emissionsreduzierung. Auch die Lärmemission liegt deutlich niedriger als bei herkömmlichen Aggregaten.

Bei dem Konzept der multifunktionalen Brennstoffzelle des DLR spielt darüber hinaus auch die Wirtschaftlichkeit eine große Rolle: Für den Passagierkomfort werden in einem Flugzeug große Mengen an Wasser benötigt. Da die Brennstoffzelle bei der Stromerzeugung als Nebenprodukt Wasser produziert, müssten diese Wassermengen nicht bereits beim Start des Flugzeugs in großen Tanks mitgeführt werden. Ein weiteres Nebenprodukt der Brennstoffzelle, die mit Sauerstoff abgereicherte Luft, kann als Entflammbarkeitsschutz für die Kerosintanks genutzt werden. Alternative technische Systeme können damit wesentlich reduziert werden und verringern gemeinsam mit dem einzusparenden Wasser das Gewicht des Flugzeugs. In der Summe bringt ein multifunktionales Brennstoffzellen-System sowohl wirtschaftliche als auch umweltrelevante Vorteile mit sich.

Um diese technologischen Neuerungen voranzutreiben, arbeitet das DLR zusammen mit dem Entwicklungspartner Airbus an der Integration von Brennstoffzellensystemen im Flugzeug. Mit dem DLR-eigenen Forschungsflugzeug Airbus A320 D-ATRA ist es dem Forschungsteam gelungen, eine Brennstoffzelle sowohl am Boden als auch im Flug erfolgreich zu testen. Gegenwärtig wird beim DLR an der Modularisierung und Qualifizierung der Brennstoffzelle für die Luftfahrt und der damit zusammenhängenden Leistungselektronik gearbeitet. Die dafür benötigte Leistungselektronik wurde von der Firma KACO aus Neckarsulm speziell für diese Anwendung entwickelt. Um die gesamte Anwendungskette darzustellen, wird diese modularisierte Brennstoffzelle mit einem Bugradmotor im Forschungsflugzeug D-ATRA verbunden.