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Fallstudie

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Wasserstoff in Aktion

Vorstellung des ZEROe-Demonstrators

2022 markiert eine neue und aufregende Phase für ZEROe – das Ziel von Airbus, bis 2035 das weltweit erste emissionsfreie Verkehrsflugzeug zu entwickeln.

Das mehrjährige Demonstratorprogramm wurde offiziell mit dem Ziel gestartet, verschiedene Wasserstofftechnologien sowohl am Boden als auch in der Luft zu testen.

Der ZEROe-Demonstrator ist ein großer Fortschritt in der Mission von Airbus, die emissionsfreie Luftfahrt Wirklichkeit werden zu lassen. Der Entwickler und Hersteller von Luft- und Raumfahrtprodukten, Dienstleistungen und Lösungen für einen weltweiten Kundenstamm ist seit 2018 Lenkungsmitglied des Hydrogen Council. Erfahren Sie im folgenden Artikel, wie die Wasserstoffverbrennungstechnologie auf der A380-Testplattform funktionieren wird.

Im Jahr 2015 näherte sich eines der leistungsstärksten Triebwerke, die jemals für ein Airbus-Flugzeug entwickelt wurden, der Endphase der Entwicklung. Aber bevor es in das A350-1000-Flugzeug eingebaut werden konnte, für das es bestimmt war, musste das Triebwerk Flug- und Bodentests unterzogen werden – eine gängige Praxis für neue Technologien vor der Inbetriebnahme. 

Deshalb hob das mit dem Entwicklungstriebwerk ausgestattete Flugzeug an einem angenehmen Herbsttag vom Airbus-Werk in Toulouse ab. Der Testflug dauerte 4 Stunden und 14 Minuten und analysierte die Leistung einer breiten Palette von Leistungseinstellungen in Höhen von bis zu 35.000 Fuß. 

Aber es war nicht der A350-1000, der für den Testflug verwendet wurde, sondern der A380 MSN1 – der allererste A380, der vom Band lief. Der A380 ist das größte und geräumigste Passagierflugzeug der Welt, das jemals gebaut wurde – eine Größe, die ihn ideal für die Rolle als Testplattform geeignet macht.

Heute ist das Testflugzeug A380 MSN1 für eine neue Rolle bestimmt: die Führung beim Testen der Technologien zu übernehmen, die entscheidend sein werden, um das weltweit erste emissionsfreie Flugzeug bis 2035 auf den Markt zu bringen. 

„Der A380 MSN1 ist eine hervorragende Fluglaborplattform für neue Wasserstofftechnologien“, sagte Mathias Andriamisaina, Airbus ZEROe Demonstrator Leader. „Es ist eine sichere und zuverlässige Plattform, die sehr vielseitig ist, um eine breite Palette emissionsfreier Technologien zu testen. Darüber hinaus kann die Plattform bequem die große Flugtestinstrumentierung aufnehmen, die benötigt wird, um die Leistung des Wasserstoffs im Wasserstoffantriebssystem zu analysieren.“ 

©Airbus

Demonstratoren: Heute die Technologien von morgen testen

Ein Demonstratorflugzeug ist von grundlegender Bedeutung für die Entwicklung neuer Luftfahrttechnologien. Es wird hauptsächlich verwendet, um die Machbarkeit von Konstruktionen, Prozessen, Kraftstoffen, Materialien und Ausrüstungen sowohl am Boden als auch in der Luft zu testen und nachzuweisen. Diese Informationen werden dann verwendet, um das fertige Produkt zu veredeln und zu zertifizieren. Demonstratoren dienen auch dazu, Innovationen einem breiteren Publikum zu präsentieren, von Regierungsbeamten und Investoren bis hin zu Journalisten und der breiten Öffentlichkeit.   

Airbus kann auf eine lange Erfolgsgeschichte beim Start von Demonstratorprogrammen zum Testen bahnbrechender Technologien zurückblicken. Die E-Fan-Familie beispielsweise hob das Potenzial für das rein elektrische Fliegen hervor. Die Vahana- und CityAirbus-Demonstratoren haben sich als unschätzbar wertvoll erwiesen, um die Vision von Airbus für eine nachhaltige städtische Luftmobilität voranzutreiben. Und zuletzt wurde mit dem E-Fan X das Potenzial des Hybrid-Elektroantriebs getestet.  

Der ZEROe-Demonstrator wird nun der nächste sein, der bahnbrechende Zero-Emission-Technologien erprobt. Es trägt vier Flüssigwasserstofftanks in kaudaler Position sowie einen Wasserstoff-Verbrennungsmotor, der entlang des Rumpfhecks montiert ist. Das Verteilungssystem für flüssigen Wasserstoff wird in ein Aufbereitungssystem eingespeist, in dem sich der flüssige Wasserstoff in seine gasförmige Form umwandelt, bevor er in den Motor eingeführt wird, wo er für den Antrieb verbrannt wird. 

„Dies ist nicht die erste Erfahrung von Airbus mit wasserstoffbetriebenem Fliegen“, erklärte Mathias. „Von 2000 bis 2002 war Airbus ein wichtiger Partner im Cryoplane-Forschungsprojekt der Europäischen Union. Aufbauend auf diesen akademischen Untersuchungen sind wir stolz darauf, die Erprobung der Wasserstoffverbrennung auf die nächste Stufe zu heben.“

©Airbus

Zusammenarbeit für eine emissionsfreie Luftfahrt

Der Wasserstoff-Verbrennungsmotor ist ein wichtiger Bestandteil des ZEROe-Demonstratorprogramms. Triebwerkshersteller arbeiten seit Jahrzehnten Hand in Hand mit Airbus an Demonstratorprogrammen. Und der ZEROe-Demonstrator wird keine Ausnahme sein.  

CFM International, ein Joint Venture von GE und Safran, soll den Wasserstoff-Verbrennungsmotor entwickeln und für Tests vorbereiten. Insbesondere wird das Unternehmen die Brennkammer, das Kraftstoffsystem und das Steuersystem eines GE Passport modifizierenTM Turbofan zum Betrieb mit Wasserstoff. Der Motor wurde aufgrund seiner physischen Größe, seiner fortschrittlichen Turbomaschinen und seiner Fähigkeit zum Kraftstofffluss ausgewählt. 

Jede Technologiekomponente – die Wasserstofftanks, der Wasserstoff-Verbrennungsmotor und das Flüssigwasserstoff-Verteilsystem – wird einzeln am Boden getestet. Anschließend wird das Gesamtsystem zunächst am Boden und anschließend im Flug getestet. Der Erstflug soll in den nächsten fünf Jahren stattfinden.

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©Airbus

Erfahren Sie mehr über den ZEROe-Demonstrator, indem Sie ihn besuchen Airbus-Website.

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