Zwei Tage in der Luft 13.06.2013, 15:37 Uhr

Flüssiger Wasserstoff als Antriebsenergie für leichte Flugzeuge

Genau 48 Stunden lang hielten US-Forscher ein unbemanntes Flugzeug in der Luft. Das Geheimnis des Flugzeuges ist sein Antrieb, der flüssigen Wasserstoff direkt in einer Brennstoffzelle nutzt.

48 Stunden lang hielt sich dieses Kleinflugzeug der US-Marine in der Luft. Angetrieben wird das Flugzeug von flüssigem Wasserstoff, der direkt in einer Brennstoffzelle zu Strom verarbeitet wird.Fueled by liquid hydrogen (LH<custom name="sub">2</custom>), the Ion Tiger unmanned aerial vehicle (UAV) completes a record flight time of 48 hours and 1 minute. The electric fuel cell propulsion system onboard the Ion Tiger has the low noise and signature of a battery-powered UAV, while taking advantage of high-energy hydrogen fuel and the high electric efficiency of fuel cells. - See more at: http://www.nrl.navy.mil/media/news-releases/2013/nrl-shatters-endurance-record-for-small-electric-uav#sthash.Gg6OKfXq.dpufFueled by liquid hydrogen (LH<custom name="sub">2</custom>), the Ion Tiger unmanned aerial vehicle (UAV) completes a record flight time of 48 hours and 1 minute. The electric fuel cell propulsion system onboard the Ion Tiger has the low noise and signature of a battery-powered UAV, while taking advantage of high-energy hydrogen fuel and the high electric efficiency of fuel cells. - See more at: http://www.nrl.navy.mil/media/news-releases/2013/nrl-shatters-endurance-record-for-small-electric-uav#sthash.Gg6OKfXq.dpuf

48 Stunden lang hielt sich dieses Kleinflugzeug der US-Marine in der Luft. Angetrieben wird das Flugzeug von flüssigem Wasserstoff, der direkt in einer Brennstoffzelle zu Strom verarbeitet wird.Fueled by liquid hydrogen (LH2), the Ion Tiger unmanned aerial vehicle (UAV) completes a record flight time of 48 hours and 1 minute. The electric fuel cell propulsion system onboard the Ion Tiger has the low noise and signature of a battery-powered UAV, while taking advantage of high-energy hydrogen fuel and the high electric efficiency of fuel cells. - See more at: http://www.nrl.navy.mil/media/news-releases/2013/nrl-shatters-endurance-record-for-small-electric-uav#sthash.Gg6OKfXq.dpufFueled by liquid hydrogen (LH2), the Ion Tiger unmanned aerial vehicle (UAV) completes a record flight time of 48 hours and 1 minute. The electric fuel cell propulsion system onboard the Ion Tiger has the low noise and signature of a battery-powered UAV, while taking advantage of high-energy hydrogen fuel and the high electric efficiency of fuel cells. - See more at: http://www.nrl.navy.mil/media/news-releases/2013/nrl-shatters-endurance-record-for-small-electric-uav#sthash.Gg6OKfXq.dpuf

Foto: U.S. Naval Research Laboratory

Für unbemannte Flugzeuge, die so genannten UAV (Unmanned Air Vehicles), zeichnet sich eine neue Antriebsenergie ab, die die Flugleistung ganz beträchtlich erhöhen soll.  Dem Forschungslabor der amerikanische Marine, dem Naval Research Laboratory, ist es gelungen, ein Kleinflugzeug mit einer Tankfüllung von 500 Gramm flüssigem Wasserstoff 48 Stunden und eine Minute in der Luft zu halten. Mit gasförmigem Wasserstoff war das gleiche Flugzeug dagegen nur 26 Stunden und zwei Minuten in der Luft.

Angetrieben wurde das Testflugzeug in beiden Fällen von einem Elektromotor, der direkt – also ohne den Umweg etwa über Batterien – von einer Brennstoffzelle mit elektrischer Energie gespeist wurde. Eine Schwierigkeit lag anfänglich darin, die Umwandlung von flüssigem Wasserstoff in elektrische Energie exakt auf den Bedarf des Motors abzustimmen.

Neuer Antrieb arbeitet nahezu lautlos

Das scheint nach Angaben des Marine-Laboratoriums inzwischen aber gelöst zu sein.  Zumindest aus der Sicht der amerikanischen Marine ist der Elektroantrieb des unbemannten Flugzeugs besonders vorteilhaft, weil ein solcher Motor nahezu lautlos arbeitet und sich durch eine höhere Betriebssicherheit im Vergleich zu Verbrennungsmotoren auszeichnet. Wird die Stromversorgung dagegen durch Batterien besorgt, so reduziert deren Gewicht die Flugleistung ganz beträchtlich.

Das Team des Forschungslabors der US-Marine hat ein Flugzeug entwickelt, das flüssigen Wasserstoff in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung nutzt.

Das Team des Forschungslabors der US-Marine hat ein Flugzeug entwickelt, das flüssigen Wasserstoff in einer Brennstoffzelle zur Stromerzeugung nutzt.

Quelle: U.S. Naval Research Laboratory

Top Stellenangebote

Zur Jobbörse
AVISTA OIL Deutschland GmbH-Firmenlogo
Projektingenieur (m/w/d) im Anlagenbau AVISTA OIL Deutschland GmbH
Hannover Zum Job 
JUMO GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Strategischer Einkäufer im Bereich Mechanik (m/w/d) JUMO GmbH & Co. KG
GSI - Gesellschaft für Schweißtechnik International mbH Niederlassung SLV München-Firmenlogo
Diplom-Ingenieur / Master / Bachelor (m/w/divers) GSI - Gesellschaft für Schweißtechnik International mbH Niederlassung SLV München
Würzburg (Home-Office) Zum Job 
Wacker Chemie AG-Firmenlogo
Betreuungsingenieur OT-Sicherheit (w/m/d) Wacker Chemie AG
Burghausen Zum Job 
PFEIFER DRAKO Drahtseilwerk GmbH-Firmenlogo
HSE-Manager (m/w/d) am Standort Mülheim, Division Ropes & Services PFEIFER DRAKO Drahtseilwerk GmbH
Mülheim an der Ruhr Zum Job 
PFEIFER DRAKO Drahtseilwerk GmbH-Firmenlogo
Produktionsleiter (m/w/d) am Standort Mülheim, Division Ropes & Services PFEIFER DRAKO Drahtseilwerk GmbH
Mülheim an der Ruhr Zum Job 
BORSIG ZM Compression GmbH-Firmenlogo
Mechatroniker (m/w/d) Prüffeld und Montage BORSIG ZM Compression GmbH
Meerane Zum Job 
thyssenkrupp nucera-Firmenlogo
Verfahrensingenieur/Process Engineer Elektrolysetechnologien (m/w/divers) thyssenkrupp nucera
Dortmund Zum Job 
thyssenkrupp Bilstein GmbH-Firmenlogo
Software Engineer - Automotive (m/w/divers) thyssenkrupp Bilstein GmbH
Ennepetal Zum Job 
SRAM Deutschland GmbH-Firmenlogo
Design Engineer (m/f/d) SRAM Deutschland GmbH
Schweinfurt Zum Job 
thyssenkrupp Steel Europe AG-Firmenlogo
Werkstudent:in im Bereich "Grüne Transformation" (m/w/d) thyssenkrupp Steel Europe AG
Duisburg Zum Job 
Bertrandt Technologie GmbH Mönsheim-Firmenlogo
Bauteilverantwortlicher - Lichtelektronik im Sportwagen (m/w/d) Bertrandt Technologie GmbH Mönsheim
Mönsheim Zum Job 
Evangelische Kliniken Rheinland gGmbH-Firmenlogo
Bauleiter:in (m/w/d) im Gesundheitswesen Evangelische Kliniken Rheinland gGmbH
Bergisch Gladbach Zum Job 
Energie-Wende-Garching GmbH & Co. KG-Firmenlogo
Technischer Leiter (m/w/d) Energie-Wende-Garching GmbH & Co. KG
Garching Zum Job 
RATISBONA Handelsimmobilien-Firmenlogo
Bauzeichner im Hochbau (m/w/d) RATISBONA Handelsimmobilien
Regensburg Zum Job 
RATISBONA Handelsimmobilien-Firmenlogo
Bauleiter für Handelsimmobilien (m/w/d) RATISBONA Handelsimmobilien
Bertrandt Technologie GmbH Mönsheim-Firmenlogo
Ingenieur - Lichtelektronik im Sportwagen (m/w/d) Bertrandt Technologie GmbH Mönsheim
Mönsheim Zum Job 
HBC Hochschule Biberach-Firmenlogo
W2-Vertretungsprofessur (m/w/d) HBC Hochschule Biberach
Biberach an der Riß Zum Job 
RATISBONA Handelsimmobilien-Firmenlogo
Bauingenieur für unsere Tiefbauplanung (LPH 1-5) (m/w/d) RATISBONA Handelsimmobilien
Regensburg Zum Job 
NORD-MICRO GmbH & Co. OHG-Firmenlogo
Ingenieur Elektrotechnik (m/w/d) Leiterplattenlayout / Baugruppenkonstruktion NORD-MICRO GmbH & Co. OHG
Frankfurt am Main Zum Job 

Wasserstoff ist eine ideale Energiequelle für Flugzeuge, um sie lange in der Luft zu halten. Zwar wird über Wasserstoff als Antriebskraft für Flugzeuge schon seit Jahren diskutiert und auch in mehreren Ländern experimentiert. Dabei ging es bisher aber vorwiegend um gasförmigen Wasserstoff aus Druckgasbehältern.

Mehr Energie auf kleinstem Raum

Der besondere Reiz von flüssigem Wasserstoff liegt darin, dass bei gleicher Tankgröße erheblich mehr Energie im Vergleich zu gasförmigem Wasserstoff zur Verfügung steht. So reicht ein Kilogramm flüssigen Wasserstoffs aus, um daraus mit Hilfe einer Brennstoffzelle 34 000 Wattstunden elektrischer Energie zu gewinnen. Die technische Herausforderung dieser Antriebsenergie liegt allerdings darin, dass der Wasserstoff in verflüssigter Form ständig auf Minus 253 Grad Celsius gekühlt gehalten werden muss. Dies scheint mit dem inzwischen verfügbaren Isolationsmaterial allerdings möglich zu sein.

Das amerikanische Marine-Laboratorium will die Antriebstechnik nun auf größere unbemannte Flugzeuge ausdehnen. Da es sich bei diesen Flugkörpern zwangsläufig um jene für militärische Einsatzzwecke handelt, wird zugleich auch daran gearbeitet, die Versorgung der unbemannten Flugzeuge mit flüssigem Wasserstoff auch im Kriegsfall sicherzustellen. Dabei arbeitet das Marine-Laboratorium daran, den flüssigen Wasserstoff aus Meerwasser zu gewinnen. Dem kommt zugute, dass auf den Marine-Schiffen ständig elektrische Energie für derartige Zwecke in großem Umfang zur Verfügung steht.

Marine will Kleinanlagen für Wasserstoffproduktion entwickeln

Für die Produktion von Wasserstoff in Kriegszonen an Land will das US-Militär kleine, transportable Anlagen entwickeln, die Wasserstoff mit Strom aus Windkraft oder Solarzellen herstellen. Dabei wird von der Marine allerdings erwartet, dass die Anlagen für die Wasserstoffgewinnung aus Wasser an Bord von Schiffen sehr viel früher zur  Verfügung stehen werden. Klare Zeitvorstellungen dazu sind von den Amerikanern unter Hinweis auf die unumgängliche Geheimhaltung einzelner Programm-Schritte allerdings nicht zu erhalten.

 

Ein Beitrag von:

  • Peter Odrich

    Peter Odrich studierte Betriebswirtschaftslehre mit Schwerpunkt Verkehrsbetriebe. Nach 28 Jahren als Wirtschaftsredakteur einer deutschen überregionalen Tageszeitung mit langer Tätigkeit in Ostasien kehrte er ins heimatliche Grossbritannien zurück. Seitdem berichtet er freiberuflich für Zeitungen und Technische Informationsdienste in verschiedenen Ländern. Dabei stehen Verkehrsthemen, Metalle und ostasiatische Themen im Vordergrund.

Zu unseren Newslettern anmelden

Das Wichtigste immer im Blick: Mit unseren beiden Newslettern verpassen Sie keine News mehr aus der schönen neuen Technikwelt und erhalten Karrieretipps rund um Jobsuche & Bewerbung. Sie begeistert ein Thema mehr als das andere? Dann wählen Sie einfach Ihren kostenfreien Favoriten.