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 SmartMeter analysieren mit Algorithmen den Stromverbrauch
01.12.2016 | Fraunhofer-Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS

nachricht Energiehybrid: Batterie trifft Superkondensator
01.12.2016 | Technische Universität Graz

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: Greifswalder Forscher dringen mit superauflösendem Mikroskop in zellulären Mikrokosmos ein

Das Institut für Anatomie und Zellbiologie weiht am Montag, 05.12.2016, mit einem wissenschaftlichen Symposium das erste Superresolution-Mikroskop in Greifswald ein. Das Forschungsmikroskop wurde von der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) und dem Land Mecklenburg-Vorpommern finanziert. Nun können die Greifswalder Wissenschaftler Strukturen bis zu einer Größe von einigen Millionstel Millimetern mittels Laserlicht sichtbar machen.

Weit über hundert Jahre lang galt die von Ernst Abbe 1873 publizierte Theorie zur Auflösungsgrenze von Lichtmikroskopen als ein in Stein gemeißeltes Gesetz....

Im Focus: Durchbruch in der Diabetesforschung: Pankreaszellen produzieren Insulin durch Malariamedikament

Artemisinine, eine zugelassene Wirkstoffgruppe gegen Malaria, wandelt Glukagon-produzierende Alpha-Zellen der Bauchspeicheldrüse (Pankreas) in insulinproduzierende Zellen um – genau die Zellen, die bei Typ-1-Diabetes geschädigt sind. Das haben Forscher des CeMM Forschungszentrum für Molekulare Medizin der Österreichischen Akademie der Wissenschaften im Rahmen einer internationalen Zusammenarbeit mit modernsten Einzelzell-Analysen herausgefunden. Ihre bahnbrechenden Ergebnisse werden in Cell publiziert und liefern eine vielversprechende Grundlage für neue Therapien gegen Typ-1 Diabetes.

Seit einigen Jahren hatten sich Forscher an diesem Kunstgriff versucht, der eine simple und elegante Heilung des Typ-1 Diabetes versprach: Die vom eigenen...

Im Focus: Makromoleküle: Mit Licht zu Präzisionspolymeren

Chemikern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es gelungen, den Aufbau von Präzisionspolymeren durch lichtgetriebene chemische Reaktionen gezielt zu steuern. Das Verfahren ermöglicht die genaue, geplante Platzierung der Kettengliedern, den Monomeren, entlang von Polymerketten einheitlicher Länge. Die präzise aufgebauten Makromoleküle bilden festgelegte Eigenschaften aus und eignen sich möglicherweise als Informationsspeicher oder synthetische Biomoleküle. Über die neuartige Synthesereaktion berichten die Wissenschaftler nun in der Open Access Publikation Nature Communications. (DOI: 10.1038/NCOMMS13672)

Chemische Reaktionen lassen sich durch Einwirken von Licht bei Zimmertemperatur auslösen. Die Forscher am KIT nutzen diesen Effekt, um unter Licht die...

Im Focus: Neuer Sensor: Was im Inneren von Schneelawinen vor sich geht

Ein neuer Radarsensor erlaubt Einblicke in die inneren Vorgänge von Schneelawinen. Entwickelt haben ihn Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum (RUB) um Dr. Christoph Baer und Timo Jaeschke gemeinsam mit Kollegen aus Innsbruck und Davos. Das Messsystem ist bereits an einem Testhang im Wallis installiert, wo das Schweizer Institut für Schnee- und Lawinenforschung im Winter 2016/17 Messungen damit durchführen möchte.

Die erhobenen Daten sollen in Simulationen einfließen, die das komplexe Geschehen im Inneren von Lawinen detailliert nachbilden. „Was genau passiert, wenn sich...

Im Focus: Neuer Rekord an BESSY II: 10 Millionen Ionen erstmals bis auf 7,4 Kelvin gekühlt

Magnetische Grundzustände von Nickel2-Ionen spektroskopisch ermittelt

Ein internationales Team aus Deutschland, Schweden und Japan hat einen neuen Temperaturrekord für sogenannte Quadrupol-Ionenfallen erreicht, in denen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Von „Coopetition“ bis „Digitale Union“ – Die Fertigungsindustrien im digitalen Wandel

02.12.2016 | Veranstaltungen

Experten diskutieren Perspektiven schrumpfender Regionen

01.12.2016 | Veranstaltungen

Die Perspektiven der Genom-Editierung in der Landwirtschaft

01.12.2016 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Parkinson-Krankheit und Dystonien: DFG-Forschergruppe eingerichtet

02.12.2016 | Förderungen Preise

Smart Data Transformation – Surfing the Big Wave

02.12.2016 | Studien Analysen

Nach der Befruchtung übernimmt die Eizelle die Führungsrolle

02.12.2016 | Biowissenschaften Chemie