Hydrogenius gewinnt an Fahrt – Bemanntes Brennstoffzellenflugzeug in Sicht

So wird das bemannte Brennstoffzellenflugzeug aussehen. Foto: Institut für Flugzeubau der Uni Stuttgart

Das geplante Leichtflugzeug mit etwa 18 Metern Spannweite und acht Metern Länge wird seine Antriebsenergie aus der kalten Reaktion von Wasserstoff und Sauerstoff beziehen, weder Abgase noch Lärm produzieren und kann dennoch bei den Flugleistungen mit herkömmlichen Leichtflugzeugen konkurrieren. Die größte Herausforderung dabei ist die Integration des Brennstoffzellensystems in den Flieger.

Wenn alles planmäßig läuft, wird Hydrogenius das weltweit erste bemannte Brennstoffzellenflugzeug, das bei den Flugleistungen mit herkömmlichen zweisitzigen Flugzeugen konkurrieren kann. Nun hat ein Team am Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart mit der Detailkonstruktion des Fliegers begonnen. Am 24. Juli stellte Prof. Rudolf Voit-Nitschmann vom Institut für Flugzeugbau der Universität Stuttgart das Projekt in der Reihe „Forschung hinter den Kulissen“ den Medien vor.

Brennstoffzellentechnik für Verkehrsflugzeuge voranbringen

Das Projekt Hydrogenius verfolgt mehrere Ziele: Zum einen soll die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzellentechnik in hochkomplexen Anwendungen demonstriert werden. „Dies soll diese Technik als Bordstromversorgung bei Verkehrsflugzeugen voranbringen“, betonte Rudolf Voit-Nitschmann. „Gleichzeitig werden mit den Forschungsarbeiten zu Themen wie Aerodynamik, Bauweise und Materialien die Kompetenzen der beteiligten Wissenschaftler und Studierenden im Flugzeugbau erneut gestärkt“, hob er hervor und berichtete, dass mit dem Institut für Technische Thermodynamik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) bereits ein kompetenter Partner gefunden wurde. Mit der Entwicklung und Realisierung kreativer Flugzeuge haben die Stuttgarter Wissenschaftler Erfahrung: Schon das Solarflugzeug icaré II wurde in der ersten Hälfte der 1990er Jahre an der Uni Stuttgart gebaut, mit zahlreichen Preisen ausgezeichnet und ist noch heute das weltweit leistungsfähigste bemannte Solarflugzeug.

Kompetente Partner beteiligt

Unter Leitung von Prof. Rudolf Voit-Nitschmannn bearbeiten die Diplomingenieure Steffen Geinitz den Antriebsstrang inklusive Tanksystem und Len Schumann den Flugzeugentwurf und die Konstruktion. Zusätzlich beschäftigen sich bereits vier Studenten in ihren Studien- oder Diplomarbeiten mit verschiedenen Themen wie etwa „Bauweisenuntersuchung“ und „Entwurfsoptimierung“. Viele weitere Studenten haben die Chance, auch in Kooperation mit anderen Instituten der Fakultät Luft- und Raumfahrttechnik und Geodäsie im Hydrogenius-Team mitzuwirken und die Entwicklung eines High-Tech-Flugzeuges hautnah zu erleben und mitzugestalten. „Weit fortgeschritten ist die Suche nach einem geeigneten Antriebsmotor“, berichtete Voit-Nitschmann. Mehrere Fachfirmen seien interessiert, das Projekt mit ihrer Antriebstechnik zu unterstützen. Bereits weit vorangekommen ist man auch bei der Suche nach einem passenden und verfügbaren Brennstoffzellensystem. Die Entscheidung für ein System soll in den nächsten Wochen in Zusammenarbeit mit dem DLR erfolgen.

Ein namhafter Luftfahrzeughersteller hat Interesse signalisiert, Hydrogenius zu unterstützen und den Bau des Flugzeugs zu übernehmen. Der Erstflug ist für 2010 geplant.

Forschung und Entwicklung in Deutschland unterstützen

Neben den technischen Herausforderungen, die es zu meistern gilt, bereitet dem Hydrogenius-Team vor allem die Finanzierung noch Kopfzerbrechen. Das projektierte Budget liegt, je nach verwendetem Brennstoffzellensystem, bei etwa 1,6 Mio. Euro, wobei etwa die Hälfte der Kosten auf die benötigten technischen Komponenten und Materialkosten entfallen. Dabei wird der besondere Vorteil einer universitären Entwicklung deutlich: Im gewerblichen Bereich wären die Kosten für ein vergleichbares Projekt bedeutend höher. Ein gutes Achtel des Budgets hat das Team bereits akquiriert. Hier hat wieder einmal Prof. Artur Fischer, Gründer der Fischerwerke, eine Vorreiterrolle übernommen. Er unterstützt das Projekt mit 100.000 Euro und möchte damit weitere Sponsoren zu einer Unterstützung ermutigen. Auch die Universität Stuttgart fördert das Projekt mit 50.000 Euro. Ein Dienstleistungsunternehmen aus der Region Stuttgart hat bereits weitere 50.000 Euro zugesagt. „Wir hoffen, dass weitere Firmen und Privatpersonen bereit sind, in Umweltschutz und Zukunftsforschung zu investieren“, betonte Voit-Nitschmann. Zusätzlich wurde ein Antrag zur Förderung des Forschungsvorhabens an die Landesregierung gestellt und eine Projektskizze zur Teilnahme am „Nationalen Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie“ der Bundesregierung eingereicht. Die Entscheidungen stehen noch aus.

„Wenn die Finanzierung gelingt, wird Hydrogenius dazu beitragen, die Leistungsfähigkeit der Brennstoffzellentechnik und der deutschen Ingenieurkunst unter Beweis zu stellen“, ist Prof. Voit-Nitschmann überzeugt. Mindestens 700 Kilometer Reichweite, das entspricht der Strecke München – Flensburg, sollen mit einer Tankfüllung möglich sein. Und das bei einem schadstofffreien Wasserstoff-Energieverbrauch, der pro Insasse gerade einmal einem Liter Benzin auf 100 Kilometern entspricht.

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