Wasserstofflugzeug



Wenn Wasserstoffflugzeug Wird ein Flugzeug bezeichnet, das mit Einem Triebwerk fliegt, Durch das hydrogen Angetrieben Wird. Unternehmen und Einrichtungen , die Tupolev , Boeing , das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) , Lange Aviation und Airbus erforschen die Wasserstoffantrieb bemannte und unbemannte Flugzeuge für.

Vorteile

Da das hydrogen bei Gleicher Masse 2,8 fache einer Energie Enthält die Kerosin , Würde ein Wasserstoffflugzeug bei Gleicher Reichweite erheblich Treibstoff benötigen Weniger als Eine heutige Maschine und Würde SOMIT der Transport Höherer Nutzlasten ermöglichen.

Hydrogen verbrennt ohne Emission von Kohlendioxid , Kohlenmonoxid und Kohl Wasser Fabrics , DAHER Hatten Wasserstoffflugzeuge Deutlich niedrigere schädliche Auswirkungen auf sterben Umwelt . Ein möglicher wirtschaft licher vorteil Ergibt sich hieraus, , ideal für Regierungen -. Z B zur Umsetzung der des Vereinbarungen von Kyoto Protokolls – Förderungsmaßnahmen für Emissions schlechte Technologies beschließen. Allerdings entsteht weiterhin Wasserdampf ( Kondensstreifen , bei Gleicher Turbinenleistung sogar Intensiver) und Stick – Oxide .

Feuer Im Fall Wird sterben tatsache als angesehenen vorteil that hydrogen bei über Temperaturen -252,882 ° C gasförmig und leicht wie Luft ist. Die Bildung von Brandteppichen, Wie sie bei auslaufendem Kerosin Auftritt, wäre ausgeschlossen, da austretender hydrogen schnell nach oben entweicht, sodass Rettungskräfte leicht zu Einer Maschine am Boden havarierten vordringen könnten.

Nachteile

Das Volumen von Wasserstoff ist nicht nur eine Züssand noch ein viermal höherer als ein Das von Kerosin. Das hat zur Folge, deshalb wurden alle von Raum für Nutzlasten oder die Person, die die Rümpfe von Wasserstofflugzeugen ausgelgt bekommen hatten, benotet. Darüber hinaus müssen Tanks, die im flüssigen Wasserstoff transportiert werden, zu einem Stand der Technik werden. Das ist in den Tragflächen – wer ist nicht am Kerosintanks der Fall ist – nur noch begrenzt möglich. Dies führt dazu, dass neue Positionen für die Unterbringung der Treibstoffversorgung entstanden sind. Diskutiert wird (2006) z. Frachtkabine.

Der Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff schreibt neue Konstruktionen für Tanks, Kraftstoffsysteme und Triebwerke der Maschinen sowie eine neue Technik der Betankung eines Flughäfens vor. Die für die Automobiltechnik entwickelten Konzepte, z B. leichte Drucktanks, können auch in der Flugzeugtechnik eingesetzt werden.

→ Hauptartikel : Wasserstoffspeicherung

Wasserstoff muss wieder eingesetzt werden, dabei können weitere Nachteile auftreten. Derzeit (2006) basiert auf Erdgas unter Kohlendioxid-Freisetzung. Die Herstellung aus Biomasse , die nicht mehr existiert , befindet sich im Versuchsstadium. Eine Herstellung durch Elektrolyse aus Solarstrom ist bei Überkapazitäten ökonomisch ( Windgas ).

→ Hauptartikel : Wasserstoffherstellung

Entwicklungen

Tupolew Tu-155

In den 1980er Jahren kämpfte Tupolew gegen alternative Kraftstoffe für Strahltriebwerke im Rahmen der Weiterentwicklungen der Tu-154 in der Praxis erprobt. Dabei gilt: Erdgas betriebene Prototyp Tu-155 . Bei dieser dreistrahligen Maschine erdrosselt gerade Triebwerk nicht von Kerosin, sondern auch von Wasserstoff oder Erdgas angetrieben. Ihr 15. April 1988, Ihr erster Flug mit Erdgasantrieb am 18. Januar 1989.

Boeing

Eine von Boeing auf Elektroantrieb umgerüstete Diamant HK36 , Ansatz Brennstoffzellensystem Leistung genug für den Horizontalflug liefert

Ab Februar 2008 mit der testete Boeing Phantom Works (Kennung: EC-003) auf Basis Eines Diamanten HK36 ein bemanntes Elektrisches Flugzeug, das Durch Strom aus einer Batterie und Einems Brennstoffzellensystem Angetrieben Wird. [1] Die Brennstoffzelle Leistungsabgabe des verwirrten dabei für den Horizontalflug ausgelegt. Der Steigflug erfolgt mit Zusätzlicher Energie Aus einer Lithium-Ionen-Batterie. [2]

Im Juli 2010 stellte Boeing die Waschmaschine Kutteln Beine Phantom Eye für, ausdauerndes, unbemanntes Aufklärungsflugzeug für große Höhen. Das Antriebssystem arbeitet aus zwei Verbrennungsmotoren, die mit Wasserstoff angetrieben wurden. [3]

Antares DLR-H2

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat auf Basis einer Antares 20E der Lange Aviation mit der Antares DLR-H2 das weltweit erste bemannte und ausschließlich mit Brennstoffzellen angetriebene Flugzeug entwickelt. Die Maschine wurde im September 2008 vorgestellt. Der offizielle Erstflug erfolgte am 7. Juli 2009 in Hamburg. Die Maschine hat in zwei zusätzlichen Außenlastbehältern einen Wasserstofftank und ein hocheffizientes Brennstoffzellensystem. Mit einer maximalen Leistung von 25 kW und einer Dauerleistung von über 20 kW wird damit ein 42 kW bürstenloser Elektromotor betrieben. Die Gesamteffizienzbeträgt rund 44 %.[4]

Antares H3

Das DLR und die Lange Research Aircraft GmbH entwickelten den Motorsegler Antares H3, der bei einer Flugdauer von 50 Stunden eine Reichweite von 5500 km erreichen sollte. Dabei sollten Nutzlasten von bis zu 200 kg getragen werden, die Abflugmasse betrug 1500 kg. Elektromotor und Brennstoffzelle waren zum Antrieb vorgesehen, mit Wasserstofftanks in 4 stromlinienförmigen Behältern unter den Tragflächen. Als Basis für die Entwicklung diente der bereits seit 2004 fliegende Elektrosegler Antares 20E und das Wasserstoffflugzeug Antares DLR-H2.[5] In einer weiteren Ausbaustufe sollte das Flugzeug auch unbemannt fliegen. Der Erstflug war für 2011 geplant, wurde jedoch nicht durchgeführt.[6][7][8]

HY4

Das DLR stellte der Öffentlichkeit am 12. Oktober 2015 das Konzept eines viersitzigen Wasserstoffbrennstoffzellen-Passagierflugzeuges HY4 vor. Dieses wird mit Partnern aus öffentlichen Forschungseinrichtungen, Universitäten und Industrie entwickelt und kann bei einer Reisefluggeschwindigkeit von 165 km/h eine Strecke von 750…1500 km je nach Speichertechnologie zurücklegen.[9] Am 29. September 2016 gelang der Erstflug.[10][11]

Das Cryoplane-Projekt

Unter dem Namen Cryoplane (deutsch Kälteflugzeug) lief von 2000 bis 2002 ein Großprojekt von 36 Firmen, Hochschulen und Behörden unter der Führung von Airbus mit dem Ziel, die technische und wirtschaftliche Machbarkeit sowie Sicherheitsaspekte und die Umweltverträglichkeit von flüssigem Wasserstoff als Flugzeugkraftstoff zu untersuchen sowie Strategien für einen möglichst reibungslosen Wechsel zu diesem neuen Treibstoff zu erarbeiten. Der Name des Projektes leitet sich aus der Notwendigkeit ab, Wasserstoff auf mindestens −253 °C abzukühlen, um ihn in flüssigem Zustand zu halten.

Das Hydrogenius-Projekt

An der Universität Stuttgart entwickelte das Institut für Flugzeugbau unter dem Projekt Hydrogenius einen mit Wasserstoff angetriebenen zweisitzigen Motorsegler . Die Energie, die als Gasförmiger Wasserstoff gespeichert wurde, war in einer Brennstoffzelle in Stromm vorgesehen; Ein Elektromotor trainiert die Luftschraube an. Team von Rudolf Voit-Nitschmann im Jahr 2006 der Gewinner des Berblinger- Flugwettbewerbs der Stadt Ulm. [12]

Siehe auch

  • Smartfish
  • Wasserstoffperoxid
  • Wasserstoffwirtschaft
  • Wassertankantrieb

Weblinks

 Commons: Wasserstofclugzeuge – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien
  • Zukünftiger Flug. ( Memento vom 18. März 2009 im Internetarchiv ) 11. Dezember 2012.
  • http://www.h2hh.de/downloads/Westenberger.pdf (PDF-Datei; 2,5 MB)
  • http://www.diebrennstoffzelle.de/h2projekte/mobil/cryoplane.shtml
  • http://www.innovations-report.de/html/berichte/verkehr_logistik/bericht-46118.html
  • ifb.uni-stuttgart.de

Einzelstunden

  1. Hochspringen↑ Ion Tiger Wasserstoff UAV. Sciencedaily.com, 15. Oktober 2009, abgelaufen am 12. Dezember 2010 .
  2. Hochspringen↑ DLR Boeing Testset Wasserstoff-Flugzeug. Erstmals mit Pilot. In: Kronenzeitung. Krone Multimedia GmbH & Co. KG, 4. April 2008, abgelaufen am 3. Oktober 2016 .
  3. Hochspring↑ Boeing’s „Phantom Eye“ Ford Fusion angetriebene Stratocraft. Das Register, 13. Juli 2010, abgelaufen am 14. Juli 2010 .
  4. Hochspringen↑ DLR Institut für Technische Thermodynamik: Abheben mit der Brennstoffzelle: Alles von Antares DLR-H2. In: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut für Technische Thermodynamik. Abgerufen am 2. Oktober 2016 .
  5. Hochspringen↑ Lange Luftfahrt: Forschungsflugzeuge , abgeraufen am 27. Januar 2017.
  6. Hochspringen↑ 50 Stunden Mit Flugdauer Antares H3 HZwei-Magazin für Wasserstoff und Brennstoffzellen, Blogeintrag 17. November 2010, abgerufen am 27. Januar 2017.
  7. Hochspringen↑ Lange Aviation: Antares H3 – Lange und DLR Entwickeln Zweite Generation Brennstoffzellenflugzeug , Erstflug „für 2011 gepflanzt“ abgerufen am 8. September 2013.
  8. Hochspringen↑ H2international – Start oder emissionsfreies Passagierflugzeug Hy4 , abgeraufen am 29. September 2016.
  9. Hochspringen↑ H2Fly-Webseite abgeraufen am 29. September 2016.
  10. Hochspringen↑ DRL Presseportal – Emissionsfreier Antrieb für die Luftfahrt: Erstflug des viersitzigen Passagierflugzeugs HY4 abgeraufen am 29. September 2016.
  11. Hochspringen↑ Jürgen Schelling: HY4 in der Erprobung: Das erste viersitzige Wasserfahrzeugflugzeug . In: Frankfurter Allgemeine Zeitung . 12. Oktober 2016, ISSN  0174-4909 ( faz.net [abgerufen am 24. Oktober 2016]).
  12. Hochspringen↑ Mit Batterieantrieb in den Lüften. In: uni-stuttgart.de. 13. April 2011, abgeraufen am 29. Januar 2017 .

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