Wasserstoffflugzeug: Ein erfolgreicher Testflug, der erste Schritt zum kommerziellen Betrieb?

Wird 2023 ein entscheidendes Jahr für kohlenstoffarme Flugzeuge? Das Start-up ZeroAvia setzt alles daran, dies zu ermöglichen. An diesem Donnerstag, dem 19. Januar, führte das amerikanisch-britische Unternehmen einen Testflug mit seiner 19-sitzigen Maschine durch, die teilweise von Wasserstoff-Brennstoffzellen angetrieben wurde. Es ist das größte Flugzeug, das ZeroAvia, ein führendes Unternehmen in der Entwicklung von Wasserstoff-Elektrizitätssystemen für Flugzeuge, bisher unter realen Bedingungen getestet hat.

Das Flugzeug startete vom Flughafen Cotswold im Vereinigten Königreich und die Fahrt dauerte etwa zehn Minuten. Während des Fluges wurden die linken Triebwerke des Flugzeugs von einer Kombination aus Wasserstoff-Brennstoffzellen und Batterien angetrieben. Die rechte Seite basierte auf einem fossilen Brennstoff: Kerosin.

Flugzeuge sind für rund 3 % der weltweiten Treibhausgasemissionen verantwortlich. Eine Zahl, die steigen könnte, weil die Branche wächst. Während sich Fluggesellschaften und einige Industriekonzerne verpflichtet haben, ihre Emissionen bis 2050 auf null zu reduzieren, ist es heute schwierig, die Anforderungen der Luftfahrt zu erfüllen, ohne auf fossile Brennstoffe zurückzugreifen.

Wasserstoff-Brennstoffzellen stellen einen möglichen Weg dar, den einige Unternehmen beschreiten möchten, um die Emissionen der Luftfahrtindustrie zu reduzieren. Um jedoch signifikante Reduzierungen zu erreichen, müsste die Technologie skaliert werden, um relativ große Flugzeuge anzutreiben.

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„Das bringt uns direkt auf den Weg zum kommerziellen Fliegen“, sagte Val Miftakhov, Gründer und CEO von ZeroAvia, auf einer Pressekonferenz, auf der die Ergebnisse des letzten Testflugs des Unternehmens bekannt gegeben wurden.

ZeroAvia hat mehr als 140 Millionen US-Dollar an Finanzmitteln von Investoren wie United Airlines und American Airlines sowie Breakthrough Energy Ventures, dem Energie-Venture-Fonds von Bill Gates, aufgebracht. Laut Val Miftakhov hat das Unternehmen auch mehr als 1.500 Vorbestellungen von Kunden für seine Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme erhalten.

Wasserstoff-Flugzeugrennen: Universal Hydrogen plant auch im Jahr 2023 Versuche zu organisieren

Das Start-up führt seit mehreren Jahren Testflüge mit kleineren Flugzeugen durch. Tests mit unterschiedlichem Erfolg. Im Jahr 2021 musste das Flugzeug während eines fehlgeschlagenen Tests landen, da es nach dem Abschalten des Batterie-Backup-Systems beschädigt wurde. Da nur die Wasserstoff-Brennstoffzellen liefen, verlor das Flugzeug Strom für seine Elektromotoren.

Beim letzten Test im Januar 2023 (ursprünglich geplant für Sommer 2022) hat das Batteriesystem einwandfrei funktioniert. Es versorgte die linke Seite des Flugzeugs während des Flugs mit etwa 50 % der Leistung. Die restlichen 50 % lieferte das Wasserstoff-Brennstoffzellensystem.

Durch die Kombination des Sauerstoffs in der Luft mit Wasserstoff erzeugen Brennstoffzellen Strom, der ein Flugzeug antreiben kann, während sie nur Wasser in die Atmosphäre abgeben. Die Sitze des Testflugzeugs von ZeroAvia, einer Dornier 228, wurden entfernt, um Platz für das Brennstoffzellen-Antriebssystem und die Wasserstofftanks zu machen, die es antreiben.

Universal Hydrogen, ein amerikanisches Start-up, das ebenfalls am Bau von wasserstoffelektrischen Antriebssystemen für Flugzeuge arbeitet, plant Berichten zufolge Anfang 2023 Testflüge für eine umgerüstete Version seines Modells Dash 8-300. Es ist ein Flugzeug mit 50 Sitzplätzen.

Trotz Verzögerungen und Testproblemen sagte Val Miftakhov, ZeroAvia sei immer noch auf dem richtigen Weg, um seine zuvor angekündigten Pläne mit einem für 2025 geplanten kommerziellen Start zu erfüllen. Er lehnte es ab, anzugeben, welcher Flugzeugtyp verwendet würde und welcher Geschäftspartner beteiligt sei, sagte jedoch, dass das Flugzeug dies tun würde haben zwischen 10 und 20 Plätze. Das Unternehmen plant, zusätzliche Mittel aufzubringen, um die Kommerzialisierung zu unterstützen, gab Val Miftakhov auf der Pressekonferenz bekannt.

„Das ist ein fantastischer erster Schritt, aber natürlich nur ein erster Schritt“, sagte Andres Schaer, Direktor des Air Transportation Systems Lab am University College London.

Wasserstoffflugzeuge: Welche Auswirkungen auf das Klima?

Laut Andres Schaer könnten innerhalb von 10 Jahren kleine Verkehrsflugzeuge mit kurzer Reichweite mit Wasserstoff-Brennstoffzellen betrieben werden. Diese Strecken repräsentieren jedoch nur einen kleinen Bruchteil der aktuellen Luftfahrtindustrie. “In Bezug auf Energieverbrauch und Emissionen ist das wirklich nicht viel”, fügt er hinzu.

Für Andres Schaer werden Technologien zum Antrieb größerer Flüge über längere Distanzen einen viel größeren Einfluss auf den Kampf gegen den Klimawandel haben. Aber die Anpassung von Brennstoffzellen an größere Flugzeuge wird schwierig sein, teilweise weil sie schwer sind. Darüber hinaus kann es schwierig sein, Platz für die Wasserstoffspeicherung in Flugzeugen zu finden, da der Kraftstoff eine viel geringere Energiedichte als Kerosin hat und größere Kraftstoffmengen an Bord erfordert, selbst wenn er auf kryogene Temperaturen gekühlt wird, damit er in flüssiger Form gespeichert werden kann.

Val Miftakhov räumte auf der Pressekonferenz ein, dass es noch viele Hürden zu überwinden gilt, bevor emissionsfreie kommerzielle Flüge Realität werden: „Heute haben wir einen großen Schritt zur Verwirklichung dieses Ziels gesehen. Aber es gibt noch viel zu tun “.

Artikel von Casey Crownhart, übersetzt aus dem Englischen von Kozi Pastakia.

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