DLR und MTU Aero Engines erforschen Flugantrieb mit Brennstoffzelle
5. August 2020 | Memorandum of Understanding unterschrieben
DLR und MTU Aero Engines erforschen Flugantrieb mit Brennstoffzelle
Enge Partnerschaft zwischen Forschung und Industrie
MTU Aero Engines und DLR werden in den kommenden Jahren eng zusammenarbeiten, um die Entwicklung von elektrischen und hybrid-elektrischen Antriebssysteme in der Luftfahrt voranzubringen. Im Bild (v.l.n.r.): Barnaby Law, Chief Engineer Flying Fuel Cell der MTU, Lars Wagner, Vorstand Technik der MTU, Prof. Rolf Henke, DLR-Vorstandsmitglied für Luftfahrtforschung und -technologie, Burkard Wigger, Leiter der DLR-Einrichtung Flugexperimente .
Electric Flight Demonstrator (grafische Darstellung)
Elektrisches Fliegen eröffnet völlig neue Möglichkeiten den Schadstoffausstoß am Flugzeug drastisch zu senken und die Lärmbelastung signifikant zu reduzieren. Außerdem ermöglichen elektrische Antriebe komplett neue Flugzeugkonfigurationen, die den Treibstoffverbrauch und damit die Emissionen weiter reduzieren dürften. Zu diesem Zweck forscht das DLR an hybrid-elektrischen Flugzeugen, die einen wichtigen Baustein im Luftverkehr der Zukunft darstellen können. Als Flugdemonstrator dient ein Flugzeug vom Typ Dornier DO 228.
DLR und MTU Aero Engines unterzeichnen Memorandum of Understanding
Am 5. August 2020 unterzeichneten das DLR und MTU Aero Engines eine Absichtserklärung zur Entwicklung eines Flugantriebs mit Brennstoffzelle. Als Flugdemonstrator wird ein Flugzeug vom Typ Dornier DO 228 dienen. Gemeinsam mit Industriepartner MTU will das DLR den Demonstrator in den kommenden Jahren mit einer wasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle und einem einseitigen elektrischen Propellerantrieb ausrüsten und im Flug testen. Im Bild (von links): Barnaby Law, Chief Engineer Flying Fuel Cell der MTU, Lars Wagner, Vorstand Technik der MTU, Prof. Rolf Henke, DLR-Vorstandsmitglied für Luftfahrtforschung und -technologie
Emissionsfreies Fliegen lautet das große Ziel der zivilen Luftfahrt. Realisieren lässt sich Emissionsfreiheit am Himmel langfristig zum Beispiel durch die Wandlung von Wasserstoff in Strom und damit die umweltfreundliche Elektrifizierung des Antriebs. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die MTU Aero Engines setzen dazu auf einen Brennstoffzellen-Antriebsstrang, den sie gemeinsam entwickeln und validieren wollen. Als Flugdemonstrator dient eine DO 228. Am 5. August 2020 haben die Partner am DLR-Standort in Oberpfaffenhofen ein Memorandum of Understanding (MoU) unterzeichnet.
Unterschrieben wurde die Absichtserklärung von Prof. Rolf Henke, Mitglied des DLR-Vorstandes für Luffahrtforschung und -technologie, und Lars Wagner, Technik-Vorstand der MTU. "Obwohl in den letzten Jahren große Fortschritte zu Fragen von Leistung und Lebensdauer von Brennstoffzellen erzielt wurden, besteht für den Einsatz in der Luftfahrt noch erheblicher Forschungsbedarf", erläuterte Prof. Rolf Henke. "Das nun geplante gemeinsame Vorhaben von Forschung und Industrie ist ein erster von vielen Schritten hin zu einer Zero Emission Aviation." Lars Wagner kommentierte: "Aus heutiger Sicht hat die Brennstoffzelle in Verbindung mit nachhaltig produziertem Wasserstoff langfristig das größte Potenzial, einen emissionsfreien Luftverkehr zu ermöglichen. Ausreichende Leistung und Reichweite für Regional-, Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge könnte sie unserer Meinung nach bereitstellen."
Um das zu entwickeln und zu validieren, wollen die Partner in den kommenden Jahren ein Flugzeug vom Typ Dornier DO 228 mit einer wasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle und einem einseitigen elektrischen Propellerantrieb der Leistungsklasse von über 500 Kilowatt-Wellenleistung ausrüsten und im Flug testen. Brennstoffzellen verursachen mit Ausnahme von Wasser keine Emissionen und zeichnen sich durch einen hohen Wirkungsgrad aus. Ziel des gemeinsamen Technologievorhabens ist die Entwicklung eines luftfahrtgeeigneten, vollständigen Antriebsstrangs (Power-Line) und dessen Kühlung (Cooling-Line). Die Elektrifizierung des Antriebsstrangs stellt dabei eine Kerntechnologie dar, die der Vorbereitung eines fliegenden brennstoffzellen-basierten Antriebsstrangs dient. Den Erstflug des DO 228-Demonstrators peilen die Partner ab 2026 an.
Die Leitung des Flugprojekts liegt beim DLR, das das Versuchsflugzeug zur Verfügung stellt und betreibt. Das DLR ist zudem für die Integration und Qualifizierung des Antriebsstrangs verantwortlich. Im Bereich der Flugerprobung, Flugzeugaerodynamik und -aeroelastik steuert die Forschungseinrichtung weiteres Know-how bei. Als Partner der Industrie bringt das DLR somit seine Gesamtsystemkompetenz in das gemeinsame Projekt ein. Aufgabe der MTU ist es, den gesamten wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen-Antriebsstrang zu entwickeln. Alle Arbeiten und die Integration erfolgen gemeinsam und in enger Abstimmung. Bis zu 80 Experten sollen involviert sein.
Henke betonte: "Die fliegende Testplattform wird wichtige Erkenntnisse für die Weiterentwicklung von elektrischen und hybrid-elektrischen Antriebssystemen liefern, um den ökologischen Fußabdruck der Luftfahrt auf null zu reduzieren." Für die MTU erklärte Wagner: "Die Entwicklung einer flugfähigen Brennstoffzelle und die dabei gewonnenen Erfahrungen und Daten, unter anderem in den Bereichen Regelung und luftrechtliche Qualifizierung, sind für unsere weitere Produktentwicklung von entscheidender Bedeutung."
Über die MTU Aero Engines
Die MTU Aero Engines AG ist Deutschlands führender Triebwerkshersteller. Die Kernkompetenzen der MTU liegen bei Niederdruckturbinen, Hochdruckverdichtern, Turbinenzwischengehäusen sowie Herstell- und Reparaturverfahren. Im zivilen Neugeschäft spielt das Unternehmen eine Schlüsselrolle mit der Entwicklung, Fertigung und dem Vertrieb von Hightech-Komponenten im Rahmen internationaler Partnerschaften. MTU-Bauteile kommen bei einem Drittel der weltweiten Verkehrsflugzeuge zum Einsatz. Im Bereich der zivilen Instandhaltung zählt das Unternehmen zu den Top 3 der weltweiten Dienstleister für Luftfahrtantriebe und Industriegasturbinen. Die Aktivitäten sind unter dem Dach der MTU Maintenance zusammengefasst. Auf dem militärischen Gebiet ist die MTU Aero Engines der Systempartner für fast alle Luftfahrtantriebe der Bundeswehr. Die MTU unterhält Standorte weltweit; Unternehmenssitz ist München. Im Geschäftsjahr 2019 haben mehr als 10.000 Mitarbeiter einen Umsatz in Höhe von über 4,6 Milliarden Euro erwirtschaftet.
