Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Brennstoffzellen sollen Generatoren in Verkehrsflugzeugen ersetzen

21.05.2004


Brennstoffzellen werden die Verkehrsflugzeuge der Zukunft wirtschaftlicher und umweltfreundlicher machen: Sie sollen die Generatoren ersetzen, die bislang die elektrische Energie für das Bordnetz erzeugen, und gleichzeitig Wasser für den Gebrauch an Bord liefern. An der Verwirklichung dieses Szenarios arbeiten Entwickler des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart und des Flugzeugbauers Airbus.




An Bord eines modernen Verkehrsflugzeugs ist eine elektrische Leistung von rund 500 Kilowatt installiert: Die Technik im Cockpit, die Beleuchtung, Bordküchen und die Klimaanlage benötigen Energie, die im Stand durch eine mit Kerosin betriebene Gasturbine erzeugt wird. Diese arbeitet mit einem Wirkungsgrad von 15 bis 20 Prozent und ist damit vergleichsweise ineffizient. In der Luft erzeugen von den Triebwerken angetriebene Generatoren elektrische Energie.



Die Idee der Flugzeugbauer von Airbus und der Entwickler des DLR ist nun, die Stromversorgung von den Triebwerken unabhängig zu machen. Als alternative Energieversorgung wird dabei der Einsatz von Brennstoffzellen untersucht. Welcher Brennstoffzellentyp einmal zum Einsatz kommen wird, ist noch offen: Gearbeitet wird sowohl an PEM-Brennstoffzellensystemen als auch an Systemen mit SOFC-Stacks.

Beide haben ihre Vorzüge: PEM-Brennstoffzellen sind bereits sehr weit entwickelt und arbeiten bei Temperaturen von unter 100 Grad Celsius, was eine einfache Handhabung ermöglicht. Die Arbeitstemperatur von SOFCs liegt hingegen bei 800 bis 1000 Grad Celsius, was viel härtere Anforderungen an das Material stellt. Bei diesen hohen Temperaturen kann jedoch die Wärme einfacher genutzt werden, um die Effizienz zu erhöhen.

Größter Vorteil der SOFC ist jedoch, dass der Brennstoff Kerosin ohne aufwändige Reinigung und Reformierung umgesetzt werden kann. Bei den PEM-Zellen muss das Kerosin hingegen in einem separaten Reformer zu Wasserstoff und Kohlendioxid reformiert werden. Verunreinigungen mit Kohlenmonoxid müssen aufwändig entfernt werden, ehe das Brenngas in die Zelle gelangt, da diese die Wirkung der Katalysatoren beeinträchtigen.

Die Vorteile von Brennstoffzellen zur Stromerzeugung liegen auf der Hand: Die Zellen arbeiten viel effizienter als Generatoren, vor allem weil die chemische Energie direkt in elektrische Energie umgewandelt wird. Emissionen am Boden werden reduziert. Und wird auch das beim Betrieb der Zellen entstehende Wasser als Brauchwasser an Bord verwendet, können die viele hundert Liter umfassenden Wassertanks kleiner dimensioniert werden, was Gewicht und Kosten spart.

Vor der Realisierung in einem fliegenden Prototypen sind die Systeme allerdings noch weiter zu entwickeln. Zunächst gehe es darum, die Technologie prinzipiell zu erproben und die Schlüsselprobleme zu lösen, erläutert Rudolf Henne vom DLR in Stuttgart. Schließlich bedeute es eine große technische Herausforderung, Brennstoffzellen in so weiten Temperatur- und Luftdruckbereichen zu betreiben, wie sie der Einsatz in einem Flugzeug mit sich bringt.

Zunächst werden die Zellen nur einen kleinen Teil der Stromversorgung an Bord übernehmen. In den Flugzeuggenerationen der Zukunft sollen jedoch die pneumatischen und hydraulischen Systeme, wie sie bislang in den Maschinen zum Einsatz kommen, Schritt für Schritt durch elektro-hydraulische und elektro-pneumatische Systeme ersetzt werden. Brennstoffzellen könnten die dafür nötige elektrische Energie liefern.

Ulrich Dewald | Initiative Brennstoffzelle
Weitere Informationen:
http://www.initiative-brennstoffzelle.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht IT-Kühlung: So schaffen Kleinbetriebe den Sprung in die IT-Profiliga
23.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

nachricht Plug & Play: Drei auf einen Streich
29.09.2016 | Rittal GmbH & Co. KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovatives Hochleistungsmaterial: Biofasern aus Florfliegenseide

Neuartige Biofasern aus einem Seidenprotein der Florfliege werden am Fraunhofer-Institut für Angewandte Polymerforschung IAP gemeinsam mit der Firma AMSilk GmbH entwickelt. Die Forscher arbeiten daran, das Protein in großen Mengen biotechnologisch herzustellen. Als hochgradig biegesteife Faser soll das Material künftig zum Beispiel in Leichtbaukunststoffen für die Verkehrstechnik eingesetzt werden. Im Bereich Medizintechnik sind beispielsweise biokompatible Seidenbeschichtungen von Implantaten denkbar. Ein erstes Materialmuster präsentiert das Fraunhofer IAP auf der Internationalen Grünen Woche in Berlin vom 20.1. bis 29.1.2017 in Halle 4.2 am Stand 212.

Zum Schutz des Nachwuchses vor bodennahen Fressfeinden lagern Florfliegen ihre Eier auf der Unterseite von Blättern ab – auf der Spitze von stabilen seidenen...

Im Focus: Verkehrsstau im Nichts

Konstanzer Physiker verbuchen neue Erfolge bei der Vermessung des Quanten-Vakuums

An der Universität Konstanz ist ein weiterer bedeutender Schritt hin zu einem völlig neuen experimentellen Zugang zur Quantenphysik gelungen. Das Team um Prof....

Im Focus: Traffic jam in empty space

New success for Konstanz physicists in studying the quantum vacuum

An important step towards a completely new experimental access to quantum physics has been made at University of Konstanz. The team of scientists headed by...

Im Focus: Textiler Hochwasserschutz erhöht Sicherheit

Wissenschaftler der TU Chemnitz präsentieren im Februar und März 2017 ein neues temporäres System zum Schutz gegen Hochwasser auf Baumessen in Chemnitz und Dresden

Auch die jüngsten Hochwasserereignisse zeigen, dass vielerorts das natürliche Rückhaltepotential von Uferbereichen schnell erschöpft ist und angrenzende...

Im Focus: Wie Darmbakterien krank machen

HZI-Forscher entschlüsseln Infektionsmechanismen von Yersinien und Immunantworten des Wirts

Yersinien verursachen schwere Darminfektionen. Um ihre Infektionsmechanismen besser zu verstehen, werden Studien mit dem Modellorganismus Yersinia...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Mittelstand 4.0 – Mehrwerte durch Digitalisierung: Hintergründe, Beispiele, Lösungen

20.01.2017 | Veranstaltungen

Nachhaltige Wassernutzung in der Landwirtschaft Osteuropas und Zentralasiens

19.01.2017 | Veranstaltungen

Künftige Rohstoffexperten aus aller Welt in Freiberg zur Winterschule

18.01.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

21.500 Euro für eine grüne Zukunft – Unserer Umwelt zuliebe

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

innovations-report im Interview mit Rolf-Dieter Lafrenz, Gründer und Geschäftsführer der Hamburger Start ups Cargonexx

20.01.2017 | Unternehmensmeldung

Niederlande: Intelligente Lösungen für Bahn und Stahlindustrie werden gefördert

20.01.2017 | Förderungen Preise