Wasserstoff auf der Rollbahn

Airbus arbeitet an einer neuen Energieversorgung für Jets, die bis zu 15 Prozent Kerosin einsparen helfen könnte.

Brennstoffzellenantriebe sind bei weitem noch nicht leistungsfähig genug, um herkömmliche Turbinen in kommerziellen Flugzeugen zu ersetzen. Allerdings könnte die Technik in einigen Jahren trotzdem dabei helfen, den Luftverkehr umweltfreundlicher und effizienter zu gestalten: Der Jethersteller Airbus will demnächst mit Tests einer neuen Energieversorgung beginnen, die enorme Kerosinmengen einsparen soll. Der Trick: Alle Systeme mit Ausnahme der Antriebsaggregate könnten mit einer mit Wasserstoff befeuerten Brennstoffzelle versorgt werden. Eine 90 Kilowatt starke Anlage wird derzeit in eine A320 des deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) eingebaut. Sie soll in spätestens drei Jahren erste Testflüge absolvieren.

Die Brennstoffzelle wird als Hilfsstromversorgung genutzt, wie Jeff Rolf, Vizepräsident für Geschäftsentwicklung beim Flugzeugausrüster Parker Aerospace, erklärt, der die Technik zusammen mit Airbus entwickelt. Sie soll am Boden dafür sorgen, dass die Hauptmotoren abgeschaltet werden können und in der Luft Last von den Motoren nehmen, die von nicht flugrelevanten Systemen verursacht wird.

Neben Licht, Unterhaltungssystemen und Klimaanlage könnte die Brennstoffzelle auch die Bordelektronik, die Hydraulik und die Sicherheitssysteme für die Treibstofftanks betreiben. Aktuell produzieren die Hauptturbinen während des Fluges die Energie dafür, während am Boden eine getrennte Hilfsmaschine, eine kleine Turbine, die normalerweise im Heck sitzt, diese Aufgabe übernimmt.

"Der Vorteil der Brennstoffzelle ist, dass wir hier eine direkte Umwandlung von chemischer in elektrische Energie haben", sagt Michel Loignon, Technikmanager bei Airbus. "Wir nehmen uns hier eine Reihe bereits weitgehend ausentwickelter Technologien und integrieren sie."

Um den Bedarf an zusätzlicher Energie an Bord zu decken, werden die meisten Flugzeuge mit Turbinen ausgerüstet, die eigentlich größer sind als notwendig. Dies erhöht das Gesamtgewicht. Das Gewicht von Brennstoffzelle und Wasserstofftank würde schon durch das Weglassen der aktuellen Hilfsturbine ausgeglichen, meint Loignon. "Außerdem wird der Strom so effizienter erzeugt."

Es gibt auch noch andere Einsparmöglichkeiten. "Die Brennstoffzelle atmet Luft, so dass sie Sauerstoff entzieht und Wasser erzeugt." Dieses Wasser könnte dann wieder an Bord verwendet werden, was wiederum Gewicht spart. Der Sauerstoff, den die Zelle benötigt, könnte außerdem den sich leerenden Treibstofftanks entzogen werden, um diese stabil zu halten. Kombiniert man all diese Vorteile mit ebenfalls geplanten, neuartigen Brennstoffzellen-Elektromotoren für die Bewegungen am Boden, ergeben sich Einsparungen im Bereich von 15 Prozent und mehr für kommerzielle Airlines, sagt Rolf von Parker Aerospace.

"Auf lange Sicht ist das eine gute Idee", meint auch William Crowther, Luftfahrtexperte an der Manchester University. Zu klären sei allerdings auch noch, wie man die Zelle kompakt genug bauen könne, damit sie auch in die engen Maschinen passten. "Gewicht ist manchmal weniger das Problem." Außerdem dürfe der Wasserstoff an Bord nicht zum Sicherheitsproblem werden. (bsc)