LiquiDrone – das ist der klangvolle Name für ein Projekt, welches ein bisschen an eine dicke Hummel erinnert und die Luftfahrt revolutionieren soll. Die Rede ist von einer Drohne, welche mithilfe von flüssigem Wasserstoff fliegen soll. Dazu gleich mehr.
Coole Innovation in der Luftfahrt
Um unseren schützenswerten Planeten nicht CO₂-technisch zu überfahren, müssen wir uns notgedrungen und zeitnah nach klimaneutralen Technologien umsehen. Das gilt in unseren global vernetzten Zeiten natürlich auch für die Luftfahrt.
Dabei gibt es viele spannende Innovationen, die bislang noch wenig Beachtung gefunden haben. Die Wissenschaftler des ZAL (Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung) in Hamburg setzen beispielsweise auf klimaneutrales Wasserstoffgas.
▶ Die Projekte: Unter dem Namen ZALbatros und LiquiDrone haben die Forscher des ZAL zwei Hexakopter-Drohnen entwickelt, welche mit wasserstoffbasierenden Brennstoffzellen abheben können.
▶ Der Vorteil: Bei der Nutzung von Wasserstoffgas entsteht als Endprodukt lediglich Wasser statt CO₂.
Damit ihr eine Vorstellung bekommt, wie die ZALbatros-Drohne mit ihrer auffälligen Gasflasche aussieht:
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Wissenswert: Die Drohne besitzt 6 Rotoren und eine dicke Flasche voller Wasserstoffgas auf dem Rücken. Diese steht unter 350 Bar Druck und treibt zwei Brennstoffzellen an, welche sich unter der Flasche befinden und jeweils 800 W Leistung liefern. Die ZALbatros wiegt dabei dank ihres Kohlefaser-Rumpfes lediglich 12 kg.
Flüssig statt gasförmig - darin sehen Forscher Potenzial
Beim Flugtest erreichte der ZALbatros trotz teilweise böigen Windes eine Flugdauer von zwei Stunden und zehn Minuten. Batteriebetriebene Drohnen müssen oft schon nach einer guten halben Stunde wieder landen, um die Akkus zu laden oder zu wechseln.
Das erklärt Ingenieur Sebastian Altmann gegenüber dem Magazin Spektrum. Doch das scheint dem ZAL-Team nicht genug zu sein. Um die Flugdauer zu erhöhen, setzen sie noch einen darauf.
▶ Das Ziel der Forscher: Die LiquiDrone soll bald mit flüssigem Wasserstoff statt gasförmigen angetrieben werden, wie es bei der ZALbatros der Fall ist.
»Aufgrund der höheren Energiedichte könnte so eine Drohne bis zu zwölf Stunden im Einsatz sein.«
Sebastian Altmann, Spektrum.de▶ Airbus mischt mit: Neben dem Bund, der Universität Rostock und zahlreichen Unternehmen unterstützt übrigens auch Airbus die Forschung. Der Konzern will bis 2035 ein wasserstoffbetriebenes Passagierflugzeug entwickeln und hat deshalb ebenfalls Interesse an dieser Flugtechnologie.
Wasserstoff-Flugzeug-Prototypen existieren übrigens schon. Bereits 2016 entwickelte ein deutsches Start-up namens H2Fly ein viersitziges Passagierflugzeug mit einer Reichweite von 1500 Kilometern - die Kapazität und Reichweite liegen also noch deutlich hinter kerosinbetriebenen Flugzeugen.
Um die Wasserstofftechnologie weiterzuentwickeln und effizienter zu gestalten, sind Forschungsprojekte wie die LiquiDrone und die daraus gewonnene Erfahrungen so wertvoll. Bei flüssigem Wasserstoff gibt es noch einige Hürden zu meistern. Wie realistisch sind also kommerzielle Wasserstoffantriebe für den Luftverkehr?
Werden wir also eines Tages dank Wasserstoff fliegen?
Damit diese Flüssig-Wasserstoff-Technologie der Drohne für den Einsatz im Flugbetrieb serientauglich gemacht werden kann, muss das Team rund um die LiquiDrone aber noch einige Hürden meistern. Ein schneller Überblick:
- Speichertechnik von flüssigem Wasserstoff ist herausfordernd
- Regasifizierung (flüssig zu gasförmig für den Betrieb der Brennstoffzellen)
- Boil-Off kontrollieren (ungeplante Verdampfung von flüssigem Wasserstoff)
- Betankung von flüssigem Wasserstoff ist schwierig
- Später: Infrastruktur für flüssigen Wasserstoff für den Flugbetrieb schaffen
- Skalierbarkeit: Am Ende soll das Startgewicht der Drohne 500 kg betragen (= 20-fache des aktuellen Gewichts)
Für unsere Sicherheit benötigen neue Flugtechnologien Sicherheitszertifikate, damit sie die Serienreife erreichen können. Diese sind sehr zeitintensiv und dementsprechend kostspielig – aber Sicherheit hat ihren Preis. Wir stehen hier also am Anfang einer Entwicklung.
Es wird deshalb wohl noch einige Zeit dauern, bis solche Drohnen zum serientauglichen Einsatz kommen oder Airbus-Maschinen mit Wasserstoffantrieben und hunderten Passagieren um die Welt fliegen.
Der erste Testflug der LiquiDrone mit flüssigem Wasserstoff soll für das Frühjahr 2024 geplant sein. Wir können also gespannt bleiben, wie sich diese Technologie weiterentwickeln wird.
Was denkt ihr über die Wasserstofftechnologie? Könnten Flugzeuge eines Tages nur noch mit Wasserstoff fliegen? Welchen Einsatzbereich könnten solche Wasserstoff-Drohnen haben, wenn sie wirklich 500 kg Startgewicht und dementsprechende Startlasten tragen können? Kennt ihr noch weitere, sinnvolle Einsatzgebiete von Wasserstoff, die weniger gut bekannt sind? Schreibt uns eure Gedanken dazu gerne in die Kommentare.
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