Mit der Kraft des Wasserstoffs: Wettlauf um die Öko-Flieger
Große und kleine Unternehmen arbeiten daran, als Erste Passagiermaschinen mit Brennstoffzellen an den Start zu bringen
Die Luftfahrt-Industrie ist schwer dabei, mit Kerosin befeuerte Passagierjets durch Maschinen mit umweltfreundlichen Elektromotoren zu ersetzen. Das soll schon Mitte der 2030er Jahre soweit sein. Dabei gibt es starken Wettbewerb: Airbus plant ein marktreifes Passagierflugzeug, das seine Elektroenergie aus Wasserstoff bezieht, gleichzeitig arbeitet beispielsweise das Stuttgarter Start-up H2Fly schon seit Jahren an derlei Maschinen.
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Bereits 2016 hatten die Stuttgarter ihren viersitzigen Testflieger „HY4“ in die Luft gebracht – das damals nach Angaben des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) größte rein mit Wasserstoff angetriebene Flugzeug. Darin wird kein Wasserstoff wie normaler Treibstoff verbrannt, sondern erzeugt in einer Brennstoffzelle elektrischen Strom. „Abgas“ ist – Wasser.
2025 will H2Fly eine 40-sitzige Dornier mit 2000 Kilometern Reichweite erstmals rein mit Wasserstoff betrieben fliegen. Im kleinen „HY4“ sei man derzeit bei einer Leistung von 120 bis 150 Kilowatt. Der nächste Schritt sei, auf ein Megawatt zu gehen. Mit den heutigen Technologien seien ungefähr vier Megawatt erreichbar. Das reiche etwa für einen 60- bis 80-Sitzer.
Das englisch-amerikanische Unternehmen ZeroAvia startete 2020 einen Jungfernflug mit einem 6-Sitzer und brachte jetzt sogar schon einen 19-Sitzer in die Luft, allerdings wurde nur eines der beiden Triebwerke durch einen Brennstoffzellenmotor ersetzt.
Geschäftsflugzeuge bis 2028, Regionalflieger bis 2033 möglich
Verschiedenste Firmen strebten in den kommenden fünf Jahren kommerzielle Geschäftsreiseflugzeuge mit bis zu 19 Sitzen an, erklärt Björn Nagel, Leiter des DLR-Instituts für Systemarchitekturen in der Luftfahrt. „Regionalflugzeuge mit bis zu 70 Sitzen könnten innerhalb der nächsten zehn Jahre möglich werden.“
Engpass Betankung: Flughäfen müssen Wasserstoff in die Flugzeuge bringen
Der Triebwerksbauer MTU Aero etwa peilt Brennstoffzellen-Antriebe für Flugzeuge an, die 50 bis 100 Passagiere über 1800 Kilometer transportieren können. Das reiche für etwa drei Viertel aller europäischen Routen, heißt es aus der Firma. Airbus will bis 2035 ein marktreifes Modell mit 100 bis 200 Plätzen auf den Markt bringen. Zuletzt machte der Konzern seine Pläne aber vom Ausbau der nötigen Versorgung mit Wasserstoff abhängig.
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Auch Björn Nagel betrachtet das als Herausforderung. Zu Beginn werde es aber nur wenige Wasserstoffflugzeuge geben, den Betrieb könne man auf wenige Strecken konzentrieren. So bräuchte man zunächst nur an wenigen Flughäfen Einrichtungen für die Wasserstoff-Betankung.
Neben flüssigem Wasserstoff als Energieträger für Brennstoffzellen sei noch ein weiterer Einsatz des Gases für den CO2-neutralen Umbau der Luftfahrt denkbar, erklärt Nagel: „Grüner“, mit Wind- oder Sonnenenergie gewonnener Wasserstoff und aus der Atmosphäre gewonnenem CO2 könne künstliches Kerosin hergestellt werden. Der Vorteil: Es könne nahezu direkt in heutigen Flugzeugen verwendet werden. Der Nachteil: Die Herstellung braucht viel Energie.