FAME
Brennstoffzellen-Antriebssystem für Flugzeug-Megawatt-Triebwerke
Das übergeordnete Ziel von FAME ist es, den Weg für ein komplettes, kompaktes und leichtes hocheffizientes vollelektrisches Antriebssystem (Antriebsstrang) zu ebnen, das für den Einsatz in Regionalflugzeugen bis mindestens FL250 ausgelegt ist. Dieses System wird auf einer für die Luftfahrt geeigneten Brennstoffzelle (mit LH2 als Energiequelle) mit einer Leistung von mehreren MW (2-4 MW) und den dazugehörigen Hilfssystemen, einschließlich Gondel und Propeller, basieren.
Grüner Wasserstoff als Kraftstoff bietet die Möglichkeit, die Treibhausgasemissionen von Flugzeugen erheblich zu reduzieren oder sogar ganz zu eliminieren. Wenn flüssiger Wasserstoff (LH2) in Brennstoffzellen (BZ) zur Stromerzeugung verwendet wird, entstehen keine CO2-, SOx- und NOx-Emissionen.
Der beste Weg zu dieser Lösung ist die Entwicklung eines wasserstoffbetriebenen BZ-Antriebssystems als integraler Bestandteil eines neuen LH2-Flugzeugkonzepts. Dies bedeutet eine Abkehr von der derzeitigen "Plug-and-Play"-Philosophie (getrennte Entwicklung von Motor und Flugzeugarchitektur) hin zu einer disruptiven, integrierten Entwicklungsmethode, die einen Co-Creation-Ansatz für das Antriebssystem und das Flugzeug erfordert. FAME verfolgt diesen Ansatz durch gemeinsame Forschung und Entwicklung zwischen den Partnern, die an der Entwicklung der benötigten Systeme der Brennstoffzelle beteiligt sind, und Airbus als Flugzeugkonstrukteur, -hersteller und -integrator. Dadurch wird sichergestellt, dass auf allen Ebenen, vom Material über Komponenten und Subsysteme bis hin zum Antriebssystem auf Flugzeugebene, eine Optimierung erfolgt.
Der Schwerpunkt von FAME liegt auf der Entwicklung eines kompletten kompakten, hocheffizienten, vollelektrischen Antriebssystems auf der Basis von LH2 als Energiequelle für Flugzeuge mit kurzer bis mittlerer Reichweite (SMR). FAME wird alle benötigten Subsysteme entwickeln und diese in einen MW FC-Antriebssystem-Bodendemonstrator integrieren, mit der Vision, diesen auf Flugzeugniveau zu skalieren (ausreichend für SMR-Flugzeuge). FAME zeigt die Machbarkeit eines Multi-MW-FZ-Antriebssystems für wasserstoffbetriebene SMR-Flugzeuge. Das System wird die Grundlage für Clean Aviation in Phase 2 bilden, um einen Systemflugtest durchzuführen.
Projektziele
Zusammengefasst wird FAME...
... die Optimierung der Konstruktion eines Multi-MW-FZ-Antriebssystems für wasserstoffbetriebene Flugzeuge mit der einzigartigen Kapazität von 101 PAX auf der Grundlage der Konstruktion von Elektromotoren am Flügel mit flüssigem H2-FZ mit einem MW-Bodendemonstrator behandeln.
... die gesamte Kette der Komponenten und Subsysteme vom LH2-Tank bis zum Propeller abdecken (Wasserstoffleitung, Luftsystemleitung, FC-Stack-Subsystem, Kühlleitung und Stromleitung).
... eng mit der HERA- und SMR-ACAP-Architektur zusammenarbeiten, um das Flugzeugdesign zu Beginn und während des Projekts mit den Bemühungen um das Multi-MW-FC-Antriebssystem abzustimmen und die Flugzeugarchitektur und das gesamte FC-Antriebssystem in integrierter Weise mitzuentwickeln, wodurch es sich stark von der "Plug-and-Play"-Lösung unterscheidet, aber an einer innovativen, bahnbrechenden Lösung arbeitet.
... die Optimierung des Designs des FC-Antriebssystems parallel zu den Subsystemen, die sich in Richtung TRL 5 entwickeln, und die Bewertung der Kopplungseffekte zwischen den Subsystemen. Das Gesamtsystem (Bodendemonstrator) wird über Lückenanalysen und Skalierbarkeitsstudien zu einem zuverlässigen System für Flugtests in Richtung einer Flugzeuglösung weiterentwickelt.
... in Zusammenarbeit mit der EASA zu angemessenen Zertifizierungsspezifikationen und zur Qualifizierung von BZ-Systemen für große Flugzeuge (CS-25) führen.
... sich auf die Verwendung von PEM-FC konzentrieren und keine Batterien einbeziehen werden.
Projektzeitraum
01.01.2024 - 31.12.2026
Förderung
EU - Clean Aviation Joint Undertaking
