Emissionsfreie Passagierflüge: DLR stellt Projekt für viersitziges Brennstoffzellenflugzeug HY4 vor
12. Oktober 2015
Emissionsfreie Passagierflüge: DLR stellt Projekt für viersitziges Brennstoffzellenflugzeug HY4 vor
Viersitziges Brennstoffzellenflugzeug HY4 des DLR
Mit der HY4 entwickelt das DLR das weltweit erste viersitzige Passagierflugzeug, das allein mit einem Brennstoffzellen-Batterie-System angetrieben wird
Mit dem Projekt für das viersitzige Flugzeug HY4 geht das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) einen weiteren wichtigen Schritt, um emissionsfreies elektrisches Fliegen in die Realität umzusetzen: Die HY4 wird das weltweit erste viersitzige Passagierflugzeug sein, das allein mit einem Wasserstoffbrennstoffzellen-Batterie-System angetrieben wird. „Mit der HY4 wollen wir Elektromobilität in die Luft bringen, die Machbarkeit dieser Technologie demonstrieren und konkrete Anwendungsfelder im Passagiertransport aufzeigen“, erklärte Prof. Josef Kallo, Koordinator Elektrisches Fliegen am DLR bei der offiziellen Vorstellung des Projekts auf der internationalen Fachmesse World of Energy Solutionsam 12. Oktober 2015 in Stuttgart.
Hightech-Antriebsstrang mit Hybridsystem
Um sauber, leise, energieeffizient und sicher zu fliegen, setzen die Forscher des Stuttgarter DLR-Institut für Technische Thermodynamik auf ein spezielles Hybridsystem: Hauptenergiequelle ist eine Niedertemperatur-PEM-Brennstoffzelle. Diese wandelt den im Tank mitgeführten Wasserstoff und Luftsauerstoff in Wasser und elektrische Energie um. Im Reiseflug versorgt die Brennstoffzelle den Elektromotor dauerhaft und zuverlässig mit Strom. Lastspitzen beim Start und bei Steigflügen deckt eine Lithium-Hochleistungsbatterie ab.
Der Elektromotor der HY4 hat eine Leistung von 80 Kilowatt und ermöglicht eine Höchstgeschwindigkeit von rund 200 sowie eine Reisegeschwindigkeit von 145 Kilometern pro Stunde. Abhängig von Geschwindigkeit, Flughöhe und Zuladung ist eine Reichweite zwischen 750 und 1.500 Kilometern möglich. Auffallendes Merkmal der HY4 sind ihre zwei Rümpfe, die über den Flügel sehr fest miteinander verbunden sind. Diese Doppelrumpfkonstruktion ermöglicht eine optimale Verteilung der Antriebskomponenten und insgesamt eine höhere Zuladung. In jedem der beiden Rümpfe haben zwei Passagiere Platz. Das Maximalgewicht der HY4 beträgt 1.500 Kilogramm.
Emissionsfrei schneller, höher und weiter fliegen
„Die große wissenschaftliche Herausforderung des Projekts besteht darin, die Leistungsfähigkeit, Effizienz und Zuverlässigkeit des Antriebssystems Schritt für Schritt zu maximieren und für den Einsatz zum Passagiertransport zu erproben“, fasste Projektleiter Josef Kallo zusammen. Im ersten Schritt werden die DLR-Wissenschaftler den Antriebsstrang auslegen und in das Flugzeug einbauen. Der Erstflug der HY4 ist für den Sommer 2016 am Flughafen Stuttgart geplant. Die Entwicklung des Antriebsstrangs basiert auf den langjährigen Luftfahrt- und Energieforschungsaktivitäten des DLR in den Bereichen Batterien, Brennstoffzellen und Wasserstofftechnologie.
Electric Air Taxis: Regionalverkehr als Einstiegsszenario
Einsatzmöglichkeiten sehen die DLR-Forscher vor allem im deutschen und europäischen Regionalverkehr. „Unser Ziel ist es, Flugzeuge wie die HY4 als Electric Air Taxi einzusetzen, um Ziele flexibler anzubinden und schnellere Alternativen zu bestehenden Transportwegen und –mitteln zu bieten“, skizzierte DLR-Forscher Kallo ein Anwendungsszenario. Gerade für kürzere Strecken seien elektrische Antriebe sehr gut geeignet, weil sie lärm- und emissionsarm sind und aufgrund ihres hohen Drehmoments auch auf kurzen Bahnen starten und landen können. Mit mehr als 60 regionalen und internationalen Flughäfen verfüge Deutschland über ein gut ausgebautes, großflächig verteiltes Netz und die geeignete Infrastruktur für die Verwirklichung dieses Ansatzes. Prof. André Thess, Direktor des DLR-Institut für Technische Thermodynamik betonte: „Das viersitzige Elektroflugzeug HY4 passt ideal zu unserer Strategie, Synergieeffekte zwischen Elektromobilität auf der Straße und in der Luft zu erschließen.“
Die HY4-Projektpartner
Unter Federführung des DLR-Institut für Technische Thermodynamik, das auch die Gesamtintegration des Antriebsstrangs verantwortet, haben sich zur Verwirklichung des weltweit ersten Brennstoffzellenpassagierflugzeugs folgende Partner zusammengeschlossen: der Brennstoffzellenhersteller Hydrogenics, der Flugzeugbauer Pipistrel, die Universität Ulm als wissenschaftlicher Partner sowie der Flughafen Stuttgart als Heimatflughafen der HY4. Die DLR-Ausgründung H2FLYwird die HY4 betreiben und den Zulassungsprozess betreuen.
