H2GA

Wasserstoff-Brennstoffzellen-Technologie als hybrid-elektrischer Antrieb im Demonstrator Antares E2

Wasserstoff ist ein potenziell klimaschonender Treibstoff der Zukunft für die Luftfahrtindustrie. Im Vergleich zu Kerosin wird bei gleicher gespeicherter Energiemenge jedoch ein vielfach höheres Speichervolumen benötigt. Aufgrund der hohen Speicherdrücke ist zudem eine hohe Tankstrukturmasse erforderlich. Daher müssen leichtbaugerechte Konzepte zur bauraumoptimierten Integration von Wasserstofftanks erforscht werden. Im Projekt H2GA werden Typ-IV-Wasserstoff-Hochdrucktanks mit 700 bar Nennarbeitsdruck erforscht. Diese Tanks sollen einerseits eine sehr hohe gravimetrische Effizienz aufweisen und andererseits den verfügbaren Bauraum der Außengondeln des Versuchsflugzeugs vom Typ Antares E2 bestmöglich ausnutzen. In der ersten Projektphase wurden zylindrische Tanks mit hoher Bauraumausnutzung konstruiert und ein CFK-Lagenaufbau mit sehr guter Ausnutzung der Werkstoffeigenschaften unter Innendruckbelastung definiert. Der verfolgte Ansatz wurde anschließend in Fertigungsversuchen umgesetzt. Mittels am ILK durchgeführter Berstversuche konnte der definierte Lagenaufbau validiert werden. Die erzielten Erkenntnisse versprechen eine sehr hohe gravimetrische Speicherdichte des Zylindertanks von bis zu 7 % und sollen im letzten Projektjahr in ein neuartiges Tankdesign mit ellipsoider Bauform übertragen werden. Das innovative Tankkonzept soll den zur Verfügung stehenden Bauraum der Antares E2 bestmöglich ausnutzen und kann perspektivisch auch auf andere Flugzeugtypen übertragen werden.

Am ILK nass-gewickelter Drucktank mit verbessertem Lagenaufbau zur Erhöhung der gravimetrischen und volumetrischen Speicherdichte. — Fertigungstechnische Umsetzung des leichtbaugerechten Lagenaufbaus für zylindrischen Drucktank im Nasswickelverfahren.

Polkappe eines erfolgreich am Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik geborstenen Tanks. — Polkappe eines hergestellten Drucktanks nach einem am ILK erfolgreich durchgeführten Berstversuch.

Zeitraum

01.12.2021–31.12.2026

Projektpartner

Lange Research Aircraft GmbH
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT

Förderung/Finanzierung

Förderlogo Bundesministerium für Verkehr.

Bundesministerium für Verkehr (BMV): Förderprogramm"Nationales Innovationsprogramm Wasserstoff- und Brennstoffzellentechnologie (NIP II) Phase 2 (2016-2016)"
Förderkennzeichen: 2223HV0108