Skip to main content

Wasserstoff und Brennstoffzelle – mobile Anwendung in der Luftfahrt

„Wasserstoff als Energieträger“

  • Chapter
  • First Online:
Wasserstoff und Brennstoffzelle

Zusammenfassung

Die Verwendung von Wasserstoff als Treibstoff für den Antrieb großer kommerzieller Passagierflugzeuge mit Turbotriebwerken als Antrieb hat den Vorteil, dass Wasserstoff verglichen mit Kerosin etwa den 3fachen Energiegehalt pro Gewichtseinheit beinhaltet. Allerdings muss man selbst in seinem tiefkalten flüssigen Zustand mit dem 4 fachen Volumen rechnen. Zusätzliche Tankgewichte für die Unterbringung des kryogenen Wasserstoffs heben den Gewichtsvorteil zum Teil wieder auf. Andere Anwendungen in Verbindung mit Brennstoffzellentechnologie als Energiewandler erzielen höhere Wirkungsgrade. Diese Konfiguration befindet zurzeit als Antrieb kleinerer elektrisch angetriebenen Flugzeuge und Bordgeneratoren im Versuchsstadium. Im Falle einer Verwendung als Bordenergieversorger in großen Verkehrsflugzeugen bietet es sich an, auch Nebenprodukte, wie Reaktionswärme, Prozesswasser und die sauerstoffarme Abluft, zu nutzen.

This is a preview of subscription content, log in via an institution to check access.

Access this chapter

Chapter
USD 29.95
Price excludes VAT (USA)
  • Available as PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever
eBook
USD 99.00
Price excludes VAT (USA)
  • Available as EPUB and PDF
  • Read on any device
  • Instant download
  • Own it forever

Tax calculation will be finalised at checkout

Purchases are for personal use only

Institutional subscriptions

Abbreviations

AC:

alternate current Wechselstrom

ATA:

Air Transport Assoziation

APU:

Auxiliary Power Unit

ATRU:

Auto Transformer Rectifier Unit

ATU:

Auto Transformer Unit

CS:

Certification Specification

DARPA:

U.S. Defense Advanced Research Projects Agency

DC:

direct current Gleichstrom

ECS:

Environmental Control System

EDP:

Engine Driven Pump

EHA:

Elektro Hydraulischer Aktuator

EMA:

Elektro Mechanischer Aktuator

EMP:

Engine Motor Pump

HTW:

Hauttriebwerk (Antrieb)

JAA:

Joint Aviation Authorities

JAR:

Joint Aviation Requirements

k.A.:

keine Angabe

LBST:

Ludwig Bölkow Systemtechnik

MEA:

Membran Electrolyte Assemble

MEA:

More-Electric-Aircraft

ODA:

Oxigen Depleted Air

PEM:

Polymer Electrolyte Membrane oder Proton Exchange Membrane

PTU:

Power Transfer Unit

RAT:

Ram Air Turbine

WAI:

Wing Anti Ice

Literatur

  1. Steinberger-Wilkins, R., Lehnert, W.: Innovations in Fuel Cell Technologies, 1. Aufl. Royal Society of Chemistry (2010)

    Google Scholar 

  2. Arendt, M.: Vergleich des Einflusses der Sekundärleistungsentnahme auf den spezifischen Kraftstoffverbrauch unangepaßter und angepaßter Triebwerke. Große Studienarbeit, TU Hamburg-Harburg, Arbeitsbereich Flugzeug-Systemtechnik, Hamburg (2005)

    Google Scholar 

  3. Ziemann, J.: Airbus operations GmbH, Potential Use of Hydrogen in Air Propulsion, EQHHPP, Phase III.0–3. Final report (May 1998)

    Google Scholar 

  4. Tupolev: Cryogenic Aircraft. http://www.tupolev.ru/English/Show.asp?SectionID=82 (2012)

  5. Brewer, G.D.: Hydrogen Aircraft Technology, CRC Press (1991)

    Google Scholar 

  6. Brand, J., Sampath, S., Shum, F., Bayt, R.L., Cohen, J.: Potential use of hydrogen in air propulsion. AIAA 2003-2879, July 17th (2003)

    Google Scholar 

  7. Seeckt, K.: Conceptual Design and Investigation of Hydrogen-Fueled Regional Freighter Aircraft. Licentiate Thesis, Stockholm, Sweden (2010)

    Google Scholar 

  8. Schwarze, M.: Flugzeugvorentwurf Bi-Fuel- und wasserstoffbetriebener Kurzstrecken-Frachtflugzeuge, Hamburg/Stuttgart (Juli 2009)

    Google Scholar 

  9. http://beodom.com/en/education/entries/peak-oil-the-energy-crisis-is-here-and-it-will-last. Zugegriffen: 27. April 2013 UTC+

  10. OPEC Secretariat: World Oil Outlook 2011. Wein. www.opec.org (2011)

  11. Römelt, S., Pecher, W.: Cassidian, MEA-Vortrag, eaa-Koloquium (2010)

    Google Scholar 

  12. ICAO: International Standards and Recommended Practices – Environmental Protection – Annex 16 to the Convention on international Civil Aviation, Bd. II, aircraft engine emissions, 2. Aufl. – 20. November 2008 – Start- und Landezyklus (Landing and Takeoff Cycle, LTO) (1993)

    Google Scholar 

  13. Fink, R.: Untersuchungen zu LPP Flugtriebwerksbrennkammern unter erhöhtem Druck. Technische Universität München (2001)

    Google Scholar 

  14. Wiesner, W.: Fachhochschule Köln, Institut für Landmaschinen Technik und regenerative Energien, Ringvorlesung 2002/2003 des Arbeitskreises Brennstoffzelle und VDI Bezirksverein Köln, 17. Oktober 2002

    Google Scholar 

  15. Horizon Hyfish: http://www.horizonfuelcell.com/hyfish.htm. Zugegriffen: 27. Januar 2013 UTC+

  16. Honeywell, Produktbeschreibung, APU 131-9[A] Auxiliary Power Unit (2013)

    Google Scholar 

  17. Breit, J., Szydlo-Moore, J.: The Boeing Company, Seattle, Washington, 98124-2207. Fuel cells for commercial transport airplanes needs and opportunities, AIAA 2007-1390, 45th AIAA Aerospace Sciences Meeting and Exhibit Reno. Nevada January 8–11th (2007)

    Google Scholar 

  18. Rau, S.: Dynetek Europe GmbH: Deutscher Wasserstoff-Energietag, Essen, November 12-14th (2003)

    Google Scholar 

  19. European Aviation Safety Agency: Certification specifications and acceptable means of compliance for large aeroplanes – CS 25.1351(d) RAT Amendment 12, July 13th (2012)

    Google Scholar 

  20. N2telligence GmbH; Broschüre 2012

    Google Scholar 

  21. http://www.boeing.com/commercial/aeromagazine/articles/qtr_4_07/article_02_1.html. Zugegriffen: 03. Februar 2013

  22. European Aviation Safety Agency: R.F00801, Notice of Proposed Amendment (NPA) NO 200819 July 17th (2008)

    Google Scholar 

  23. http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10204/296_read-731//year-all/#gallery/1448. Zugegriffen: 20. Mai 2013 UTC+

  24. http://europa.eu/rapid/pressReleasesAction.do?reference=IP/12/792&format=HTML&aged=0&language=DE&guiLanguage=en. Zugegriffen: 04. August 2012

  25. http://www.airliners.de/technik/forschungundentwicklung/wie-ein-taxibot-funktioniert/27627. „Wie funktioniert ein Taxibot?“. Zugegriffen: 19. Juli 2012 UTC+

  26. http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10204/296_read-931/. Zugegriffen: 30. Juli 2012

  27. http://de.wikipedia.org/wiki/Elektroflugzeug. Zugegriffen: 27. April 2013

  28. http://www.langeaviation.com/htm/deutsch/produkte/antares_H3/antares_h3.html. Zugegriffen: 27. April 2013 UTC+

  29. http://www.langeaviation.com/htm/english/products/antares_20e/faq.html. Zugegriffen: 30. April 2013, 16:20. UTC+1

  30. http://www.dlr.de/dlr/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-15429/#/gallery/22059. Zugegriffen: 09. November 2016, 23:47. UTC+

  31. http://www.pipistrel.si/news/pipistrel-won-the-nasa-green-flight-challenge-for-the-third-. Zugegriffen: 09. November 2016, 23:47. UTC+

  32. http://www.aurora.aero/. Zugegriffen: 14. Juni 2013 UTC+

  33. Warwick, G.: Inside Boeing's phantom eye. http://www.aviationweek.com/ (Posted on Dec 22, 2010, 3:40 PM). Zugegriffen: 29. Juli 2012

  34. Aeropack: http://www.hes.sg/products.html. Zugegriffen: 27. Januar 2013, 22:33 UTC+1

  35. http://www.nasa.gov/pdf/64317main_helios.pdf. Zugegriffen: 07. Juni 2013, 12:19 UTC+1

  36. Noll, T.E., Brown, J.M., Perez-Davis, M.E., Ishmael, S.D., Tiffany, G.C., Gaier, M.: Investigation of the Helios Prototype Aircraft, Mishap Bd. I Mishap Report (2004)

    Google Scholar 

  37. Boeing Media Release, St. Louis, September 16th (2010)

    Google Scholar 

  38. http://www.avinc.com/uas/stratospheric/global_observer/. Zugegriffen: 06. August 2012

  39. http://en.ruvsa.com/catalog/orion_hale/. Zugegriffen: 08. August 2012

  40. http://www.intelligent-energy.com/about-ie/company-overview/. Zugegriffen: 31. November 2016

  41. Westenberger, A.: Airbus Operations Gmbh: Liquid Hydrogen Fuelled Aircraft – System Analysis – CRYOPLANE, Final technical report, September 24th (2003)

    Google Scholar 

Download references

Author information

Authors and Affiliations

Authors

Corresponding author

Correspondence to Andreas Westenberger .

Editor information

Editors and Affiliations

Rights and permissions

Reprints and permissions

Copyright information

© 2017 Springer-Verlag GmbH Deutschland

About this chapter

Cite this chapter

Westenberger, A. (2017). Wasserstoff und Brennstoffzelle – mobile Anwendung in der Luftfahrt. In: Töpler, J., Lehmann, J. (eds) Wasserstoff und Brennstoffzelle. Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg. https://doi.org/10.1007/978-3-662-53360-4_5

Download citation

  • DOI: https://doi.org/10.1007/978-3-662-53360-4_5

  • Published:

  • Publisher Name: Springer Vieweg, Berlin, Heidelberg

  • Print ISBN: 978-3-662-53359-8

  • Online ISBN: 978-3-662-53360-4

  • eBook Packages: Computer Science and Engineering (German Language)

Publish with us

Policies and ethics