Unbemanntes Brennstoffzellen-Flugzeug startet

Der Spezialist für unbemannte Flugsysteme BlueBird Aero Systems und der Brennstoffzellen-Anbieter Horizon Fuel Cell Technologies haben das erste mit Wasserstoff-Brennstoffzellen betriebene kommerzielle unbemannte Flugsystem (Unmanned Aerial System, UAS) vorgestellt.

Der insgesamt nur neun Kilogramm schwere Brennstoffzellen-Flieger „Boomerang“ ist dabei auf lange Flugdauern ausgelegt, was ihn besonders attraktiv für Aufgaben wie den Grenzschutz, die Infrastrukturüberwachung oder das Umwelt-Monitoring machen soll. Der Bommerang wird kommende Woche im Rahmen der Konferenz Unmanned Systems North America 2009 der Association for Unmanned Vehicle Systems International präsentiert.

Mit den hocheffizienten Brennstoffzellen des in Singapur heimischen Anbieters Horizon soll das Bluebird-UAS zu über neun Stunden durchgehendem Flug fähig sein. Dass das in Israel bereits zum Flug zugelassene System derart lange in der Luft bleiben kann, ist aus Experten-Sicht durchaus möglich. „Horizon leistet in Sachen Brennstoffzellen wirklich gute Arbeit“, meint Josef Kallo, Leiter des Fachgebiets Brennstoffzellen-Systemtechnik am Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft und Raumfahrt (DLR) http://www.dlr.de/tt . Er betont, dass Brennstoffzellen zur Energieversorgung von Fluggeräten eine Reihe weiterer Vorteile erschließen, die gerade für unbemannte Aufklärungsflieger interessant sind.

Kallo ist Projektleiter für „Antares“, einen am 7. Juli erstmals gestarteten pilotengesteuerten Motorsegler mit Brennstoffzellen-Energieversorgung. Bei diesem Flieger führe der Brennstoffzellen-Betrieb zu einer thermischen Signatur, die nur zwei Grad über der Umgebungstemperatur liege, so der Techniker. Damit sei der Flieger etwa mit Infrarot-Sensoren praktisch nicht auszumachen. Auch sind Elektroflieger sehr leise. „Bei 100 Meter Überflughöhe waren die Grillen lauter als das Flugzeug“, beschreibt Kallo. Bei Antares zeige sich auch, dass selbst große Höhen kaum zu druckbedingten Leistungsproblemen führen. „Bei vier Kilometern Flughöhe haben wir lediglich vier Prozent Leistungsverlust gemessen“, sagt der Ingenieur. Allerdings sei bei einem unbemannten System wie Boomerang nicht davon auszugehen, dass dieses ebenfalls auf große Flughöhen optimiert ist.

Die Vorteile des Elektrobetriebs können freilich auch mittels einer Solarstrom-Versorgung erschlossen werden. Obwohl entsprechende Projekte gerade im Bereich unbemannter Fluggeräte attraktiv seien, ist dieser Ansatz laut Kallo aber nicht für alle Anwendungen geeignet. „Mit aktuellen Photovoltaiksystemen bekommt man bei 20 Metern Flügelspannweite nur zwei bis drei Kilowatt Dauerlast“, erklärt er. Daher sei eine filigrane Leichtbauweise erforderlich, sodass entsprechende Fluggeräte aufgrund potenzieller aeroelastischer Probleme – also unerwünschten Schwingungen – nicht all zu schnell fliegen könnten. Geht es also darum, auch einen schnellen Elektroflug zu ermöglichen, sei die Brennstoffzelle eine attraktive Option zur Energieversorgung.