Gemeinsame Entwicklung von DLR und Airbus mit dem f-cell Award 2008 in Silber ausgezeichnet

Stuttgart - Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat auf dem achten internationalen Brennstoffzellen-Fachforum „f-cell“ in Stuttgart am 29. September 2008 den f-cell Award Silber zusammen mit Airbus Deutschland erhalten. Ausgezeichnet wurden die in enger Zusammenarbeit mit Airbus Deutschland durchgeführten Forschungsarbeiten des DLR-Instituts für Technische Thermodynamik im Bereich der Brennstoffzellensysteme für Anwendungen in der Luftfahrt. Der jährlich von der Wirtschaftsförderung Region Stuttgart GmbH (WRS) und dem Umweltministerium Baden-Württemberg in Zusammenarbeit mit der EnBW Energie Baden-Württemberg AG vergebene Innovationspreis zeichnet anwendungsnahe Entwicklungen der Zukunftstechnologie Brennstoffzelle aus.

Kooperation zwischen DLR und Airbus Deutschland GmbH

Seit über fünf Jahren untersuchen das Stuttgarter DLR-Institut für Technische Thermodynamik und die Airbus Deutschland GmbH in einer strategischen Partnerschaft die Anwendung von Brennstoffzellensystemen im Flugzeug: Primäres Ziel der Forschungsarbeiten ist es, die Auxiliary Power Unit (APU), das Hilfstriebwerk im Heck der Flugzeuge, durch ein Brennstoffzellensystem zu ersetzen. Die APU ist eine Gasturbine, die elektrische Energie zum eigenständigen Betrieb der Flugzeugausrüstung am Boden liefert, ohne das Haupttriebwerke dafür laufen müssen. Laut einer Studie des Züricher Flughafens ist sie für knapp zwanzig Prozent der Stickoxidemissionen im Flughafenbereich verantwortlich.

Multifunktionaler Ansatz

Alleine die Bordstromversorgung und der Ersatz des Hilfstriebwerks rechtfertigen noch nicht den relativ großen Entwicklungsaufwand für Brennstoffzellensysteme. „Das Besondere am Konzept der Brennstoffzelle in der zivilen Luftfahrt ist der sogenannte multifunktionelle Ansatz“, erläutert Prof. Dr. Andreas Friedrich, Leiter der Abteilung Elektrochemische Energietechnik am DLR-Institut für Technische Thermodynamik. „Hierbei macht man sich zunutze, dass das Leistungsspektrum einer Brennstoffzelle nicht auf die Stromerzeugung begrenzt ist.“

In der Luftfahrt bietet sich die Nutzung mehrerer Produkte der Brennstoffzelle an, nämlich des Wassers und der sauerstoffarmen (abgereicherten) Abluft. Die Brennstoffzelle kann pro Kilowatt Leistung circa 0,5 Liter Wasser pro Stunde erzeugen. Das heißt, dass im Verlauf eines Transatlantikflugs je nach Flugzeug zwischen 500 und 3000 Liter Wasser produziert und verwendet werden können. Damit kann man das mitgeführte Wasser drastisch reduzieren und auch den Wassertank verkleinern.

Innovativ ist auch die Verwendung der Abluft, die bei Austritt aus der Brennstoffzelle stark mit Sauerstoff abgereichert ist. Tests von Systemen haben gezeigt, dass die Abluft der Brennstoffzellensysteme nur noch acht Prozent Sauerstoff enthält. Diese geringen Sauerstoffanteile wirken im Kerosintank brand- und explosionshemmend. Dadurch können die neuen Standards der amerikanischen und europäischen Luftfahrtbehörde im Bezug auf brandhemmende Systeme erfüllt werden.

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