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FLUG REVUE 12/2016

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Technik

Technik Brennstoffzellenflugzeug HY4 fliegt Brennstoffzellen sollen die Luftfahrt grüner machen Wenn es nach dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) geht, ist die viersitzige HY4 nur der erste Schritt auf dem Weg zu größeren Passagierflugzeugen. So still ist es am Stuttgarter Flughafen sonst nur nachts: In der Mittagszeit haben die beiden Testpiloten Johannes Anton und Nejc Faganelj am 29. September den Luftraum über dem Airport zehn Minuten lang für sich und das Experimentalflugzeug HY4. Sie fliegen mehrere Platzrunden in einer Höhe von etwa 500 Fuß. Als das Flugzeug mit der auffälligen Doppelrumpfkonstruktion über die Zuschauer des Erstflugs schwebt, ist nur ein leises Brummen der Propeller zu hören. „Die HY4 fliegt sich ein bisschen ungewöhnlich, weil wir abseits der Mitte nach rechts versetzt sitzen, und sie reagiert etwas langsamer als andere Flugzeuge“, sagt Johannes Anton, technischer Pilot des DLR, nach der Landung. „Aber sie ist vibrationsarm und fast komplett lautlos. Wenn man anschließend auf ein Flugzeug mit Verbrennungsmotor umsteigt, kommt es einem vor wie eine Dampfmaschine.“ Verantwortlich für die ungewohnte Akustik der HY4 ist der vom DLR entwickelte Antriebsstrang. Er besteht aus vier in Serie geschalteten Niedertemperatur- Brennstoffzellen mit Polymermembran des kanadischen Herstellers Hydrogenics. Hinzu kommen zwei Wasserstofftanks und zwei Lithium-Ionen-Hochleistungsbatterien. Die Brennstoffzellen wandeln den mitgeführten Wasserstoff mit Sauerstoff aus der Luft in Wasser und elektrische Energie um. Damit wird ein permanenterregter Synchronmotor angetrieben, über den ein langsam drehender Zweiblattpropeller für den Vortrieb sorgt. Mit einer Leistung von 80 Kilowatt ermöglicht der Elektromotor, dessen Hersteller das DLR nicht nennen will, eine Höchstgeschwindigkeit von 200 km/h und eine Reisegeschwindigkeit von 145 km/h. Die Batterien kommen als Unterstützung bei Start und Steigflug zum Einsatz. Wird der benötigte Wasserstoff durch Elektrolyse mit Strom aus erneuerbaren Energien erzeugt, fliegt die HY4 nach Angaben des DLR komplett emissionsfrei. FORSCHER ERWARTEN 750 KILOMETER REICHWEITE Die HY4 basiert auf der Taurus G4, die wiederum aus zwei Rümpfen des Elektroseglers Taurus Electro G2 des Projektpartners Pipistrel besteht. Das Engagement des slowenischen Flugzeugherstellers erklärt auch, warum der inoffizielle Erstflug bereits am 22. September am Flughafen Cerklje in Ostslowenien stattfand. Brennstoffzellen, Motor und Propeller sitzen in der Mitte zwischen 56 FLUG REVUE DEZEMBER 2016 www.flugrevue.de

Nicht nur am Boden emissionsfrei: Nach dem Erstflug schieben der Stuttgarter Flughafenchef Georg Fundel, Prof. André Thess, der Pipistrel-Geschäftsführer Ivo Boscarol und Prof. Josef Kallo (ab 3. v. l.) mit DLR-Mitarbeitern die HY4 auf ihre Parkposition. den beiden Kabinen. In ihnen finden jeweils zwei Personen Platz, ein Pilot und drei Passagiere. Hinter den Sitzen sind die Batterien sowie Tanks für je neun Kilogramm Wasserstoff verbaut. Das Cockpit unterscheidet sich in einigen Punkten von denen anderer Flugzeuge dieser Größe. „In der Mittelkonsole ist ein zusätzliches Display, um das Antriebssystem zu überwachen“, erklärt Johannes Anton. Darauf sehen die Piloten beispielsweise Temperaturen und Drücke der Brennstoffzellen und Subsysteme. Zudem wurden Schalter für die Bedienung einzelner Komponenten eingebaut. So kann unter anderem der Ausfall einer Brennstoffzelle simuliert werden. Mit einer Reichweite zwischen 750 (mit Druckwasserstoff) und 1500 Kilometern (mit Flüssigwasserstoff) sehen die DLR-Forscher Einsatzmöglichkeiten der HY4 auf Kurzstrecken. „Kleine Passagierflugzeuge wie die HY4 können sehr bald im Regionalverkehr als Electric Air Taxis eingesetzt werden und eine flexible und schnelle Alternative zu bestehenden Transportmitteln bieten“, sagt Prof. Josef Kallo, HY4-Projektleiter und Professor an der Universität Ulm, die für Die HY4 hob eine Woche vor ihrem offiziellen Erstflug in Stuttgart bereits in Slowenien ab. Fotos: DLR www.flugrevue.de FLUG REVUE DEZEMBER 2016 57

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