Passagierluftfahrt ohne Lärm, Rußpartikel und Kohlendioxid – kurz „Emissionsfreies Fliegen“ – entwickelt sich derzeit von einer Vision zur Realität. Die Hy4 – das weltweit erste viersitzige Passagierflugzeug mit Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie und Elektroantrieb – markiert auf diesem Weg einen Meilenstein. Das elektrische Fliegen mit der Hy4 ist leise, schont die Umwelt und erhöht die Reichweite sowie die Sicherheit im Vergleich zu seinen Vorläufern. Langjährige Luftfahrt- und Energieforschungsaktivitäten in den Bereichen Batterien, Brennstoffzellen und Wasserstofftechnologie machen das DLR und seine Partner zu Experten in den Feldern „More Electric Aircraft“ (MEA) und „All Electric Aircraft“ (AEA). Brennstoffzellen können in der Luftfahrt in vielen Bereichen eingesetzt werden. Allen Anwendungen gemeinsam ist der Betrieb in großen Höhen, bei Unterdruck und niedrigen Außentemperaturen. Die Sicherheitsanforderungen und die Zuverlässigkeit müssen dabei sehr hohen Ansprüchen genügen. Am DLR-Institut für Technische Thermodynamik werden Brennstoffzellensysteme in Kooperation mit Partnern aus Industrie und Forschung für „More Electric Aircraft“ und „All Electric Aircraft“ aufgebaut und im Betrieb erforscht. Die dazugehörigen Forschungsarbeiten wurden sowohl im Rahmen der DLR-Grundfinanzierung durchgeführt als auch im Rahmen des Nationalen Innovationsprogramms Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) gefördert. Die 10-jährige Forschungserfahrung kommt nun einem Wasserstoff-Brennstoffzellensystem zugute, das als Hauptenergiequelle für Hy4 verwendet wird. Während frühere Projekte und Konfigurationen nur mit einem Pilotensitz ausgestattet waren, ermöglicht das neue Flugzeugkonzept Hy4 das Fliegen mit vier Personen. Ein wichtiges Detail ist dabei die Hybridisierung der NTPEM-Brennstoffzelle mit einer Hochleistungsbatterie. Dadurch wird sowohl die Zuverlässigkeit als auch die Leistungsfähigkeit des schadstofffreien Antriebssystems maximiert.
Mit über 60 regionalen und internationalen Flughäfen besitzt Deutschland ein gut ausgebautes, großflächig verteiltes Netz und die geeignete Infrastruktur für die Verwirklichung des Konzepts des „Electric Air Taxis“. Emissionsfreie Flugzeuge mit nachhaltiger elektrischer Antriebstechnologie (Hybridsysteme basierend auf Wasserstoff- Brennstoffzellen und Batterien) können einen Anfang für einen schnellen Passagiertransport darstellen und zur Entlastung der Straßen sowie zur Förderung regionaler Flughäfen beitragen. Die viersitzige HY4 eignet sich optimal für dieses Konzept aufgrund ihres nachhaltigen und emissionsfreien Antriebs und ihrer Reichweite von bis zu 1.500 Kilometern. Die modulare Antriebstechnologie ermöglicht darüber hinaus einen Ausblick auf größere elektrisch angetriebene Flugzeuge mit bis zu 40 Sitzplätzen.
Alle Partner bilden gemeinsam ein leistungsfähiges Team mit langjähriger Erfahrung im emissionsfreien Fliegen und bieten damit die besten Voraussetzungen und eine hohe Motivation zur Verwirklichung der gesetzten Ziele. Zur Verwirklichung des ersten Brennstoffzellenpassagierflugzeugs haben sich unter Federführung des DLR starke Partner zusammengeschlossen:
- Hydrogenics steuert als Weltmarktführer in der Brennstoffzellentechnologie sein Wissen bei.
- Die Universität Ulm leistet mit ihrer Expertise hinsichtlich Leistungselektronik, Hybridisierung und elektrischer Antriebstechnik einen wichtigen Beitrag.
- Pipistrel, langjähriger Partner des DLR, verfügt über viel Erfahrung im Flugzeugbau und elektrischen Komponenten.
- H2Fly betreibt die Hy4 und bearbeitet Fragen der Zulassung.
- Der Flughafen Stuttgart stellt sich als Heimatflughafen der Hy4 zur Verfügung und begleitet Fragestellungen der Integration elektrischer Flugzeuge in das Flugverkehrskonzept.
- Die Vorarbeiten der verwendeten Antriebstechnologie wurden durch das Nationale Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP) gefördert.