Wasserstoff in der Luftfahrt

Wasserstoff in der Luftfahrt ist die Nutzung von Wasserstoff zum Antrieb und zur Energieversorgung von Luftfahrzeugen. Zur Senkung der Emissionen im Flugverkehr wird der Einsatz alternativer Kraftstoffe diskutiert, die auf Basis erneuerbarer Energien gewonnen werden. Flüssiger Wasserstoff bzw. flüssige Kohlenwasserstoffe stellen hierbei eine Möglichkeit dar.

Beschreibung des Konzeptes

In einem Flugzeug werden große Mengen an Treibstoff benötigt, um Zwischenhalte zu vermeiden. Die Herausforderung besteht darin, einen Kraftstoff herzustellen, der sowohl eine hohe gewichtsspezifische als auch eine hohe volumetrische Energiedichte aufweist. Der hohe gewichtsspezifische Energiegehalt von Wasserstoff ist von Vorteil, der jedoch durch die geringe volumetrische Energiedichte eingeschränkt wird. Daher ist im Flugzeug die Verwendung von flüssigem, tiefkaltem Wasserstoff erprobt worden, der im Vergleich zu gasförmigem Wasserstoff weniger Platz braucht. Verschiedene Einzelversuche haben die technische Machbarkeit und Sicherheit von Wasserstoff im Flugzeugtriebwerk bewiesen. Bei Langstreckenflügen wurde ein geringeres Gesamtgewicht mit gefüllten Wasserstofftanks erzielt als in der vergleichbaren Variante mit Kerosin. Allerdings resultiert aus dem höheren Platzbedarf der Tanks eine höhere Luftreibung, die wiederum durch einen besseren Wirkungsgrad der Triebwerke ausgeglichen werden kann. Durchgesetzt hat sich die Verwendung von Wasserstoff als Kraftstoff im Luftverkehr aufgrund von hohen Kosten für den Wasserstoff und die Technik an Bord, fehlender Infrastruktur und somit mangelnder Nachfrage noch nicht.

Entwicklunsstand und -ziele

Aktuell konzentriert sich die Forschung verstärkt auf die Produktion flüssiger Kohlenwasserstoffe. Wird hierfür Wasserstoff aus erneuerbaren Quellen verwendet und CO₂ aus Prozessen abgeschieden, die andernfalls CO₂ in die Atmosphäre entlassen würden, kann eine positive Klimabilanz erreicht werden. Vorteil dieser Kraftstoffe ist, dass sie eine aufwendige Kühlung, die Flüssigwasserstoff benötigt, vermeiden könnten.

Englische Übersetzung(en):

hydrogen for aviation