Flüssigwasserstoff-Treibstoffsystem erfolgreich getestet

Vor etwa einem Jahr kündigten MTU Aero Engines und MT Aerospace an, gemeinsam ein Flüssigwasserstoff-Treibstoffsystem für die zivile Luftfahrt zu entwickeln. Das erste System ist nun bei MT Aerospace in Augsburg erfolgreich getestet worden, wie die beiden Unternehmen auf der ILA bekannt gaben. Die Testkampagne mit flüssigem Stickstoff habe gezeigt, dass das Flüssigwasserstoffspeicher- und -versorgungssystems in verschiedenen Betriebszuständen wie geplant funktioniert, so MT Aerospace in einer Pressemitteilung.

Das Wasserstoff-Treibstoffsystem besteht aus einem doppelwandigen, vakuumisolierten Tank, einem Verdampfer, Sensoren, Wärmetauschern, Ventilen, Sicherheitssystemen und Regelung. Seine Aufgabe ist es, den in Tanks gespeicherten Flüssigwasserstoff in gasförmigem Zustand einer Brennstoffzelle zuführen.

Keine Flugtests mit der Do 228

"Die Verifizierung der wichtigsten Betriebsmodi ist ein Durchbruch in der Wasserstoff-Luftfahrttechnologie", so Barnaby Law, der MTU-Chefingenieur für die Flying Fuel Cell (FFC, fliegende Brennstoffzelle). MTU will bis Mitte des kommenden Jahrzehnts einen Brennstoffzellenantrieb auf den Markt bringen, zunächst für Zubringer- und Regionalflugzeuge.

Ein weiterer Entwicklungspartner bei den Arbeiten an der FFC ist das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Das DLR und die MTU haben im Sommer 2020 eine Absichtserklärung zur Entwicklung und Validierung eines wasserstoff-elektrischen Antriebsstrangs mit einer Leistung von rund 600 kW unterzeichnet. Damals war geplant, eine Dornier 228 des DLR als Technologieplattform und Flugdemonstrator zu nutzen. Einer der beiden konventionellen Turboprop-Antriebe sollte am DLR-Standort Oberpfaffenhofen durch den Brennstoffzellen-Antrieb ersetzt und ab Mitte des Jahrzehnts im Flug getestet werden.

Von einer Flugerprobung mit der Do 228 hat man sich aber inzwischen verabschiedet. "Flugversuche werden im Rahmen einer produktrelevanten Integration in ein Flugzeug zu einem späteren Zeitpunkt stattfinden – die Do 228 wird hier nicht zum Einsatz kommen", hatte die MTU gegenüber der FLUG REVUE im Februar erklärt. Welches Flugzeug es stattdessen wird, stehe noch nicht fest. Zunächst soll, zusätzlich zu den bereits laufenden Subsystem- und Systemtests, ein bodengebundenes Validierungsfahrzeug genutzt werden. Zudem setzen DLR und MTU verstärkt auf Windkanalversuche.

Brennstoffzellenantrieb mit fast zwei Megawatt als Ziel

MTU Aero Engines leitet zum Thema Brennstoffzelle auch das HEROPS-Projekt im Rahmen des europäischen Luftfahrtforschungsprogramms Clean Aviation. Ziel ist es, innerhalb von drei Jahren einen Bodendemonstrator aufzubauen. Die angepeilte Leistung lag zunächst bei 1,2 MW, zuletzt sprach MTU jedoch von 1,8 MW.

Für die Entwicklung der FFC baut MTU Aero Engines auf dem Werksgelände in München zwei neue Prüfstände: eine Brennstoffzellen-Stack-Testzelle, ausgelegt für eine elektrische Leistung bis zu 500 kW pro Stack und eine Testeinrichtung für das gesamte Antriebssystem. Die Stack-Testzelle beinhaltet eine Wasserstoffinfrastruktur sowie Kühlwasser- und Druckluftzuführung und soll 2025 in Betrieb gehen.

Auf der ILA gab MTU Aero Engines zudem eine Partnerschaft mit VINATech bekannt. Das südkoreanische Unternehmen gilt als Spezialist für katalysatorbeschichtete Membranen und membran-Elektroden-Einheiten. Ziel der Zusammenarbeit sei es, die Grenzen der Brennstoffzellentechnologie zu erweitern und für die zivile Luftfahrt zu optimieren.

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