Zukunft der Luftfahrt: Wasserstofftriebwerk besteht Höhentests erfolgreich

Ein wichtiger Schritt auf dem Weg zu umweltfreundlichen Technologien in der Luftfahrtindustrie wurde gemacht. GE Aerospace und seine Tochtergesellschaft Avio Aero haben erfolgreich Neustarttests eines Wasserstofftriebwerks für Passagierflugzeuge unter Hochhöhenbedingungen abgeschlossen. Diese Forschung wurde im Rahmen des von der Europäischen Union geförderten HYDEA-Programms durchgeführt. Dies berichtet Ixbt.com Nachrichten berichtet.

Die Tests wurden am Institut für Raumfahrtantriebe des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Lampoldshausen durchgeführt. Hauptziel des Experiments war es, den stabilen Betrieb des Wasserstofftriebwerks in Höhen zu prüfen, in denen die Luft dünn, der Druck niedrig und die Temperaturen extrem kalt sind. Dies gilt als eine der ernsthaftesten technischen Hürden für die Wasserstoffluftfahrt, da Wasserstoff schneller und bei höheren Temperaturen verbrennt als herkömmliches Flugkerosin.

Technologische Komplexität und innovative Lösungen

Die Steuerung des Wasserstoffverbrennungsprozesses und des Flammenverhaltens erfordert höchste Präzision. Daher entwickelten Ingenieure einen speziellen Prüfstand mit einem Mehrkammer-Verbrennungssystem. Mithilfe eines synthetischen Luftgenerators wurde künstlich eine trockene und niedrigdruckige atmosphärische Umgebung in großer Höhe geschaffen. Dies ermöglichte es, den Zustand des Triebwerks während eines realen Fluges unter Laborbedingungen zu untersuchen.

Das von der Unison-Sparte speziell für Wasserstoffkraftstoff entwickelte Zündsystem bewies seine Effektivität in den Tests. Forscher analysierten mithilfe von Hochgeschwindigkeitskameras detailliert, wie sich die Flamme in der Brennkammer bildet und ausbreitet. Die gesammelten Daten dienen als Grundlage für die zukünftige Entwicklung von vollmaßstäblichen Wasserstoff-Brennkammern.

Hybridsysteme und Zukunftsaussichten

Zudem testeten Experten im Rahmen des AMBER-Programms ein Brennstoffzellensystem mit Megawatt-Leistung. Dieses System ist für Hybrid-elektrische Regionalflugzeuge konzipiert und zeigte einen stabilen Betrieb bei verschiedenen Lasten, von minimaler bis maximaler Leistung. Dies ist eine weitere parallele Lösung zur vollständigen Eliminierung von Schadstoffemissionen in der Luftfahrt.

Im Rahmen des groß angelegten RISE-Programms, das in Zusammenarbeit zwischen GE Aerospace und Safran Aircraft Engines durchgeführt wird, wurden bisher hunderte Tests und tausende Betriebszyklen absolviert. Berechnungen von Experten zufolge ermöglichen neue Triebwerksarchitekturen eine Treibstoffeinsparung von 20 Prozent gegenüber den derzeit modernsten Lösungen.

Laut ixbt.com muss die Wasserstoffluftfahrt noch viele Probleme lösen. Dazu gehören die Lagerung und der Transport des Kraftstoffs sowie die Schaffung der entsprechenden Infrastruktur an Flughäfen. Dennoch signalisieren diese erfolgreichen kritischen Tests, dass die Ära der kommerziellen Wasserstoffflugzeuge näher rückt. Zukünftig sind vollständige Flugdemonstrationen auf Basis dieser Technologien geplant.