Demonstration eines wasserstoffbetriebenen Flugzeugtriebwerks am Boden und in der Luft
CAVENDISH
Demonstration eines Wasserstoff-Flugzeugtriebwerks
Das Projekt CAVENDISH ebnet den Weg zu einer CO2-neutralen Luftfahrt und leistet dabei Pionierarbeit mit der Demonstration eines wasserstoffbetriebenen Flugzeugtriebwerks am Boden und in der Luft. Durch die gleichzeitige Entwicklung einer alternativen Dual-Fuel-Technologie soll die Wasserstoff-Versorgungslücke geschlossen werden und gleichzeitig CO2-Neutralität eingehalten werden.
Über Dual-Fuel-Triebwerke zu Wasserstoffantrieben
Um die von der Europäischen Union vereinbarte CO2-Neutralität ab 2050 in der Luftfahrtindustrie zu erreichen, ist die Erforschung und Entwicklung neuer Antriebsmethoden notwendig. Mit Wasserstoff betriebene Flugzeugtriebwerke werden eine wichtige Rolle bei der Bekämpfung der Treibhausgasemissionen von Flugzeugtriebwerken spielen, gleichzeitig wirken wirtschaftliche, politische und technologische Faktoren diesem Ziel entgegen. Dies macht die Einführung von Dual-Fuel-Triebwerken zu einem notwendigen Schritt auf dem Weg zum klimaneutralen Fliegen.
Das CAVENDISH-Projekt (Consortium for the advent of aero-engine demonstration and aircraft integration strategy with hydrogen) zielt darauf ab, die Grundlage für die Kohlenstoffneutralität in der Luftfahrt zu schaffen, indem es ein wasserstoffbetriebenes Flugtriebwerk am Boden demonstriert und anschließend einen vollständigen Flugtest durchführt. Parallel dazu werden die Entwicklung und Validierung von Dual-Fuel-Einspritzdüsen durchgeführt, die flüssige Kraftstoffe und Wasserstoff im kombinierten- oder Einzel-Modus verbrennen können. Die Entwicklung eines Dual-Fuel-Verbrennungssystems bringt neue Herausforderungen mit sich. Die Gewährleistung eines geringeren Schadstoffausstoßes im Vergleich zur konventionellen Verbrennung und gleichzeitig eines sicheren Betriebs in allen Phasen des Fluges geht über die heutige State-of-the-Art Technologie hinaus. Das Institut für Antriebstechnik spielt hierbei eine doppelte Rolle. Zum einen werden wir zwei Rolls-Royce-Deutschland-Dual-Fuel-Verbrennungssysteme untersuchen, zum anderen entwickeln und validieren wir einen forschungsnahen Dual-Fuel-Injektor auf der Grundlage abgeschlossener und laufender Forschungsarbeiten in den Projekten SkaMa-SLM, Eco2Fly und WOTAN.
Unsere Testanlagen, der Einzeldüsensektor-Prüfstand und der Hochdruckprüfstand 1, haben optische Zugänge zur Verbrennungszone. In Kooperation mit unserer Abteilung für Triebwerksmesstechnik werden wir die Emissionscharakteristika der Dual-Fuel-Verbrennung mit Hilfe von laserbasierter Diagnostik und intrusiver Abgasanalyse sowie Partikelmessungen am Ende der Brennkammer untersuchen. Dies wird den Weg für weitere Fortschritte in der nachhaltigen Luftfahrt vorbereiten.
CAVENDISH schafft zusammen mit dem national geförderten Projekt TeTeANT-H2 den Rahmen, in dem der Einsatz von Dual-Fuel-Verbrennungssystemen in zukünftigen Flugzeugen untersucht und deren zentrale Herausforderungen angegangen werden.
