Airbus entwickelt innovative Kryotanks zur Unterstützung von Wasserstoff

Jun 01, 2023

Airbus entwickelt innovative Speichertanks für kryogenen Wasserstoff, um zukünftige Flugzeuge zu unterstützen, die mit flüssigem Wasserstoff betrieben werden. Flüssiger Wasserstoff muss bei -253 °C gespeichert werden.

Im einfachsten Sinne gibt es laut Airbus zwei Haupttechnologien, die es einem Flugzeug ermöglichen, direkt mit Wasserstoff zu fliegen. Sie können einen Motor mit Wasserstoffverbrennung durch modifizierte Gasturbinentriebwerke antreiben und Sie können Wasserstoff-Brennstoffzellen zur Stromerzeugung verwenden. Und Sie können einen Hybridansatz einsetzen, der eine Mischung beider Technologien nutzt.

Unabhängig von diesen Optionen gibt es eine Konstante: Flüssiger Wasserstoff muss bei -253 °C gelagert und während des gesamten Fluges konstant auf dieser Temperatur gehalten werden, auch wenn die Tanks leer sind.

Speichertanks für ein wasserstoffbetriebenes Flugzeug sind daher ein absolut notwendiger Bestandteil, unterscheiden sich jedoch völlig von denen, die man in einem herkömmlichen Flugzeug finden könnte.

Vor etwa 15 Monaten gründete Airbus in Nantes (Frankreich) und Bremen (Deutschland) Zero Emission Development Centers (ZEDCs) mit der Aufgabe, die Wasserstofftanks zu entwerfen und herzustellen

Bremen steht der Ariane Group und Airbus Defence and Space mit ihrer Erfahrung im Umgang mit Wasserstoff nahe, und Nantes verfügt über beträchtliche Expertise bei metallischen Strukturen. Der Tank wird in Nantes hergestellt, die Coldbox, die für die Vergasung des flüssigen Wasserstoffs sorgt, wird in Bremen produziert.

Dieser Tank ist nicht nur technisch innovativ, er stellt auch eine Abkehr von herkömmlichen Verfahren dar. Mit einer dynamischen und agilen Arbeitsmethodik verfolgten die Teams einen gemeinsamen Entwicklungsansatz, bei dem sie, um schnell voranzukommen, die Notwendigkeit akzeptierten, Innovationen zu entwickeln, zu testen, schnell zu scheitern und sich anzupassen. Kurz gesagt: Die Teams beginnen direkt mit der Herstellung eines Prototyps, den sie testen und daraus lernen, bevor sie einen verbesserten Prototyp entwickeln, anstatt viel Zeit mit der Arbeit an theoretischen Plänen zu verbringen.

Diese Geschwindigkeit wird durch die Fortschritte am Standort in Nantes unterstrichen, wo das Team in etwas mehr als einem Jahr ein leeres Lagerhaus nutzte und den ersten kryogenen Wasserstofftank baute, der jemals bei Airbus hergestellt wurde.

Der Weg zur Markteinführung dieser neuen Technologie verläuft in etwa wie folgt:

Ingenieure entwerfen die kryogenen Wasserstofftanks mithilfe einer Software in Toulouse.

Diese Entwürfe werden an die Teams in Nantes und Bremen weitergeleitet, die sie überprüfen und den Herstellungsprozess untersuchen.

Sobald das Design vereinbart ist, wird der erste Prototyp-Tank entwickelt, der mit Stickstoff und nicht mit Wasserstoff getestet wird. Hier steht Airbus jetzt.

Die Erkenntnisse und Testdaten werden gesammelt und alle diese Informationen fließen in den Entwurf eines zweiten Prototyps ein, der mit Wasserstoff gefüllt werden soll. Airbus achtet insbesondere auf die Maximierung des Platzbedarfs, die Verbesserung der Leistung und die Vereinfachung des Herstellungsprozesses. Die Arbeiten am zweiten Tank sind bereits im Gange und der Bau und die Erprobung werden etwa ein weiteres Jahr dauern.

Das Endziel besteht darin, bis 2026–2028 einen Tank für den Einbau in den A380-Demonstrator bereitzustellen.

Gepostet am 24. November 2022 in Luft- und Raumfahrt, Wasserstoff, Wasserstoffspeicherung, Markthintergrund | Permalink | Kommentare (10)