Jährlich fliegen Millionen Menschen in den Urlaub, um ihre Lieblingsländer zu besuchen oder neue Destinationen zu erkunden. Umweltschonend ist das nicht gerade – deshalb forschen viele Wissenschaftler daran, wie Flugreisen klimafreundlicher werden können. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat nun einen neuen Antrieb vorgestellt, der in Zukunft Regionalflugzeuge CO2-frei antreiben könnte.

Flugzeug Hy4 fliegt elektrisch mit Brenstoffzellen

Das Passagierflugzeug Hy4 fliegt rein elektrisch mit einer Brennstoffzelle. In der Brennstoffzelle werden Wasserstoff und Sauerstoff in elektrische Energie für den Propellerantrieb umgewandelt. Statt des klimaschädlichen CO2, das bei der Verbrennung von Kerosin ausgestoßen wird, entsteht beim Fliegen lediglich Wasser als Nebenprodukt. 

Zusätzlich hat das Flugzeug Lithium-Ionen-Akkus an Bord, die zusätzlich Strom liefern, wenn der Strom aus der Brennstoffzelle nicht ausreicht. Das könne beim Start oder beim Steigflug der Fall sein.

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Flugzeug fliegt mit maximal 200 Kilometern pro Stunde

Entwickelt wurde das Brennstoffzellen-Flugzeug vom Team um Josef Kallo, der an der Universität Ulm sowie am Institut für technische Thermodynamik des DLR arbeitet. Das Konzept dazu stellten sie bereits 2016 auf der Hannover-Messe vor. Seither wurde der Antrieb von Hy4 immer wieder ausgebaut. 

Durch die gesteigerte Effizienz und eine verbesserte Sicherheitsarchitektur werden in den kommenden zehn Jahren wasserstoffbetriebene Flugzeuge für bis zu 40 Passagiere und mit Reichweiten von 2000 Kilometern möglich.

Projektleiter Josef Kallo

Laut einer Mitteilung der Universität Ulm hat der Elektromotor mittlerweile eine Leistung von 120 Kilowatt und ermöglicht damit eine Maximalgeschwindigkeit von 200 Kilometern pro Stunde. Insgesamt ist das Wasserstoff-Flugzeug 7,4 Meter lang, hat eine Spannweite von 21,36 Metern und verfügt über zwei Rümpfe mit jeweils einer Tragfläche, die mit einem kurzen Flügel miteinander verbunden sind. In den zwei Kabinen ist derzeit Platz für jeweils zwei Passagiere.

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Auf dem Stuttgarter Flughafen konnte das neue Antriebssystem bereits im Betrieb erprobt werden. Das Testprogramm  soll dort noch bis Mai 2021 laufen.

Airbus will ebenfalls Passagierflugzeug mit Wasserstoffantrieb bauen

Auch Airbus forscht an einem Passagierflugzeug mit Wasserstoffantrieb, das der Flugzeughersteller bis spätestens 2035 produzieren will. Dazu sind Investitionen im zweistelligen Milliardenbereich nötig. Laut Jens Friedrichs, Professor an der TU Braunschweig im Institut für Flugantriebe und Strömungsmaschinen, brauchen wasserstoffbetriebene Flugzeuge allerdings bei derselben Energie viermal so viel Volumen wie mit Kerosin betriebene Flieger: „Dieses Volumen muss das Flugzeug irgendwie bereitstellen. Dafür braucht man ein größeres Rumpfvolumen“, erklärt er dem reisereporter.

Lufthansa sieht Luftfahrt mit Wasserstoffantrieb „noch weit entfernt“

Um den Wasserstoff unterzubringen, müssten die Tanks der Flugzeuge also viel größer gebaut werden als bisher. Darin sah unter anderem die Lufthansa noch vor rund einem Jahr ein Problem: „Die Tanks müssten dreimal so groß sein wie bei einem konventionellen Flugzeug. Dafür bräuchte man auch größere Flugzeuge, Flughafenterminals sowie Start-und-Lande-Bahnen“, heißt es von der Lufthansa. Außerdem sei die Speicherung großer Wasserstoffvorräte aufwendig und energieintensiv. Daher sieht das Unternehmen die Luftfahrt von einem Wasserstoffantrieb „noch weit entfernt“.

Es bleibt also abzuwarten, ob DLR oder Airbus tatsächlich in zehn bis 15 Jahren mittelgroße Flugzeuge mit Wasserstoff betreiben können. Erste Schritte in Richtung emissionsfreies Fliegen scheinen aber bereits gelungen zu sein.