28. Oktober 2022
Ein zweites Flugzeugleben im Dienst der Wissenschaft

Ein Air­bus A320 wird Re­alla­bor für Was­ser­stoff­tech­no­lo­gie in Ham­burg

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Hydrogen Aviation Lab auf dem Gelände von Lufthansa Technik
Hy­dro­gen Avia­ti­on Lab auf dem Ge­län­de von Luft­han­sa Tech­nik
Bild 1/2, Credit: © Lufthansa Technik

Hydrogen Aviation Lab auf dem Gelände von Lufthansa Technik

In dem Pro­jekt wird das DLR ge­mein­sam mit Luft­han­sa Tech­nik, Ham­burg Air­port und dem ZAL War­tungs- und Bo­den­pro­zes­se zu­künf­ti­ger was­ser­stoff­be­trie­be­ner Flug­zeu­ge er­for­schen und ent­wi­ckeln.
Startschuss für das Hydrogen Aviation Lab
Start­schuss für das Hy­dro­gen Avia­ti­on Lab
Bild 2/2, Credit: © Lufthansa Technik/Frank Taubenheim

Startschuss für das Hydrogen Aviation Lab

(v.l.n.r.) Mi­cha­el Eg­gen­schwi­ler, Vor­sit­zen­der der Ge­schäfts­füh­rung Ham­burg Air­port, Sö­ren Stark, Chief Exe­cu­ti­ve Of­fi­cer, Luft­han­sa Tech­nik AG; Ralf Gust, Ge­schäfts­füh­rer Ham­burg Avia­ti­on, Prof. Dr.-Ing. An­ke Kays­ser-Py­zal­la, Vor­stands­vor­sit­zen­de Deut­sches Zen­trum für Luft- und Raum­fahrt (DLR), Mi­cha­el West­ha­ge­mann, Se­na­tor für Wirt­schaft und In­no­va­ti­on der Frei­en und Han­se­stadt Ham­burg, Ro­land Ger­hards, Ge­schäfts­füh­rer Zen­trum für An­ge­wand­te Luft­fahrt­for­schung (ZAL).
  • Das Hydrogen Aviation Lab von DLR, Lufthansa Technik, ZAL und Hamburg Airport wurde am 28. Oktober 2022 in Hamburg dem Wirtschaftsenator Michael Westhagemann vorgestellt.
  • Schwerpunkte sind der Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur am Boden sowie die Installation eines Flüssigwasserstofftanks und einer Brennstoffzelle im Flugzeug.
  • Einbau der Wasserstoffkomponenten erfolgt in den kommenden Monaten.
  • Schwerpunkte: Luftfahrt, emissionsfreies Fliegen, Flugzeuginstandhaltung

Ein ausgemusterter Airbus A320 erhält ein zweites Leben im Dienst der Wissenschaft. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) forscht gemeinsam mit Lufthansa Technik, dem Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung (ZAL) und Hamburg Airport an Wartungs- und Bodenprozessen zukünftiger wasserstoffbetriebener Flugzeuge. Das Hydrogen Aviation Lab ist am 28. Oktober 2022 in Hamburg Wirtschaftssenator Michael Westhagemann im Hangar von Lufthansa Technik präsentiert worden. Die Vorstellung des Flugzeugs gibt zugleich den Startschuss für den Einbau der verschiedenen Wasserstoffkomponenten in den kommenden Monaten.

Die Luftfahrtbranche will klimaneutral werden – und setzt auf Wasserstoff als mögliche Energiequelle der Zukunft. Neue Flugzeuge brauchen dafür eine neue Infrastruktur am Boden, deren Entwicklung jetzt in Hamburg beginnt: Das DLR, Lufthansa Technik, das ZAL und Hamburg Airport werden künftig gemeinsam umfangreiche Wartungs- und Bodenprozesse in Verbindung mit der Wasserstofftechnologie konzipieren und erproben. Unterstützt wird das Vorhaben durch die Hamburger Behörde für Wirtschaft und Innovation sowie die Hamburgische Investitions- und Förderbank.

Startschuss für Hydrogen Aviation Lab

Ein Meilenstein ist jetzt erreicht: Lufthansa Technik hat die ehemalige „Halle an der Saale“, die über 30 Jahre für die Lufthansa Group im Dienst stand, nun so weit vorbereitet, dass sie in den nächsten Monaten als Reallabor ausgestattet werden kann. Dazu gehören der Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur am Boden sowie die Installation eines Flüssigwasserstofftanks und einer Brennstoffzelle im Flugzeug, wofür das DLR seine Systemkompetenz einbringt.

Die DLR-Vorstandsvorsitzende Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Lufthansa Technik CEO Sören Stark, ZAL-Geschäftsführer Roland Gerhards und Michael Eggenschwiler, CEO Hamburg Airport, erläuterten dem Hamburger Senator Michael Westhagemann die thematische Ausrichtung des neuen Reallabors. Als solches wird der verwendete Airbus A320 zwar nicht mehr flugtauglich gehalten, kann aber für die realitätsnahe Untersuchung von Bodenprozessen an verschiedenste Standorte der Lufthansa Technik Basis und des Flughafens geschleppt werden.

Senator Westhagemann sagte: „Mit dem Hydrogen Aviation Lab hat Hamburg ein großartiges Projekt auf den Weg gebracht. Es wird einen wertvollen Beitrag leisten, die Luftfahrt für die Nutzung von Wasserstoff als Kraftstoff fit zu machen. Der Fokus auf Wartungs- und Betankungsvorgänge soll uns wichtige Erkenntnisse für den Aufbau einer Wasserstoffinfrastruktur liefern. Mit dem Reallabor ergänzen wir die Hamburger Strategie um einen zentralen Baustein, die Luftfahrt nachhaltiger zu machen. Es geht uns um zwei strategische Ziele: den Aufbau einer Wasserstoffwirtschaft in Hamburg und die Dekarbonisierung der Mobilitätsbranchen. Wir freuen uns sehr, dieses weltweit einzigartige Projekt durch den Sonderfonds Luftfahrt ermöglichen zu können.“

Forschung an echter Hardware und digitalem Zwilling

Mit dem Hydrogen Aviation Lab möchten sich die Projektpartner in Hamburg zum einen schon heute bestmöglich auf die Abfertigung und Instandhaltung wasserstoffbetriebener Flugzeuge vorbereiten, deren Indienststellung für die Mitte des nächsten Jahrzehnts prognostiziert wird. Zum anderen soll das Reallabor aber auch wertvolle Impulse an die Entwicklerinnen und Entwickler dieser zukünftigen Flugzeuggenerationen liefern, um bei kommenden Modellen die Abläufe sowie das Sicherheitsniveau in Instandhaltung und Abfertigung zu optimieren.

Ein Beispiel ist die Betankung mit flüssigem Wasserstoff: Mit dem heutigen Stand der Technik würde die Betankung für einen Langstreckenflug unter Umständen mehrere Stunden in Anspruch nehmen. Angesichts der eng getakteten Betriebsabläufe in der Airline-Branche wäre das kaum praktikabel. In dieser und weiteren Forschungsfragestellungen soll das Hydrogen Aviation Lab wertvolle neue Erkenntnisse und Herangehensweisen liefern.

Parallel zu den Forschungsarbeiten mit der echten Hardware wird für das Hydrogen Aviation Lab auch ein sogenannter Digitaler Zwilling des Airbus A320 erzeugt. Mithilfe von Simulationen können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler dann auch Methoden der sogenannten Predictive Maintenance, also der vorausschauenden Instandhaltung, für die Systeme und Bestandteile zukünftiger Flugzeuggenerationen entwickeln und erproben. Auf Basis gezielter Datenanalysen lassen sich dann Ausfälle der Wasserstoffkomponenten und -systeme rechtzeitig vorhersagen, so dass ein vorsorglicher Austausch erfolgen kann, bevor der Ausfall den Betrieb des Flugzeugs beeinträchtigt.

Im DLR sind die Institute für Systemarchitekturen in der Luftfahrt, für Instandhaltung und Modifikation, für Technische Thermodynamik sowie das Institut für Raumfahrtantriebe an dem Projekt beteiligt.

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