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Veröffentlicht: 12.10.2016, 16:13 Uhr

HY4 in der Erprobung Das erste viersitzige Wasserstoffflugzeug

Das Auffälligste an dem Flugzeug ist das, was fehlt, nämlich ein markantes Motorengeräusch. Sensationell wird es aber, nachdem die HY4 gelandet ist und aufs Vorfeld rollt.

von Jürgen Schelling
© Frank Herzog Für den Start zieht die HY4 Strom aus dem Akku

Im Flug wirkt die nagelneue HY4 am Himmel über dem Stuttgarter Flughafen wenig spektakulär - im Gegenteil. Das Auffälligste ist das, was fehlt, nämlich ein markantes Motorengeräusch. Nur ganz leise dringt das Surren des Propellers auf die Erde. Sensationell wird es aber, nachdem das Flugzeug gelandet ist und aufs Vorfeld rollt. Die Maschine sieht zwar aus wie ein überdimensioniertes Segelflugzeug mit einem Motor in der Mitte zwischen den beiden Rümpfen, und nur in einem von diesen sitzen zwei Piloten. Die tatsächliche Revolution ist aber nicht etwa das unkonventionelle Design des Flugzeugs, sondern sein Antrieb. Hinter dem Elektromotor steckt eine Brennstoffzelle, die den nötigen Strom aus Wasserstoff und Luftsauerstoff erzeugt. Und es ist das erste von einer Brennstoffzelle angetriebene Flugzeug mit Platz für vier Personen - also gleichsam ein Mini-Passagierflugzeug.

Kleine Forschungsflugzeuge mit einer Brennstoffzelle, die Strom erzeugt und den Elektromotor antreibt, gibt es bereits in Amerika und auch in Deutschland. Sie sind aber bisher lediglich zweisitzig. Mit der HY4 des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) sollen nun erstmals maximal drei Passagiere und ein Pilot völlig ohne Emissionen und nahezu geräuschlos in die Luft gehen können. „Es entstehen keinerlei Abgaspartikel und kein CO2, wenn die HY4 fliegt“, erklärt einer der DLR-Verantwortlichen beim offiziellen Erstflug Ende September in Stuttgart. Dies gilt freilich nur dann, wenn zur Erzeugung des Wasserstoffs lediglich regenerative Energien genutzt werden. Damit sei zukünftig wohl auch Fliegen ohne Reue möglich, wenn der Passagier wisse, dass er CO2-neutral und ohne Abgase auszustoßen reisen könne.

42827778 © Frank Herzog Vergrößern Im Flug reicht die Leistung der Brennstoffzelle für bis zu 1500 Kilometer

Bis dies auch im größeren Maßstab klappt, wird wohl noch einige Zeit vergehen. Allerdings könnte am Ende dieser Entwicklung ein Elektroflugzeug mit möglicherweise bis zu 19 Passagieren per Brennstoffzellenantrieb in die Luft gehen, meinen die DLR-Verantwortlichen. Allerdings sei der Brennstoffzellenantrieb mit Hilfe von Wasserstoff lediglich für kurze Distanzen geeignet, nicht aber für Transatlantikflüge. Die Strecke von Stuttgart nach Friedrichshafen etwa sei zwar relativ kurz, wenn das Flugzeug aber keine Abgase ausstoße und umweltfreundlich leise unterwegs sei, habe das Fliegen mit Passagieren selbst auf diesen geringen Distanzen womöglich eines Tages einen Sinn. Gedacht ist von der DLR an einen leisen Lufttaxi-Transport mit kleineren Flugzeugen im Regionalverkehr, die mit Brennstoffzelle und Wasserstoff die nötige Energie für den Elektromotor erzeugen.

Noch reicht aber die alleinige Stromerzeugung durch die Brennstoffzelle für die HY4 nicht zum Abheben aus. Beim leistungsintensiven Start und Steigflug unterstützt eine Lithium-Ionen-Batterie an Bord die Energieversorgung. Im Reiseflug mit etwa 145 km/h Geschwindigkeit reiche aber allein die Brennstoffzelle aus, um den maximal 80 kW leistenden Elektromotor mit der nötigen Energie zu versorgen. Als Abfallprodukt während des Flugs entsteht lediglich Wasserdampf.

Bis zu 1500 Kilogramm schwer

Je nach Flughöhe, Zuladung und Reisegeschwindigkeit kann die bis zu 1500 Kilogramm schwere HY4 nonstop zwischen 750 und 1500 Kilometer zurücklegen. Mehrere Partner aus Industrie und Forschung unterstützen das DLR und das neu gegründete Unternehmen H2FLY als Betreiber der Maschine beim HY4-Projekt, darunter der Brennstoffzellenexperte Hydrogenics, der slowenische Flugzeugbauer Pipistrel und die Universität Ulm. Auch der Flughafen Stuttgart ist beteiligt, er stellt eine Wasserstoff-Tankstelle bereit und sieht in dem Forschungsflugzeug einen Meilenstein auf dem Weg zum emissionsfreien Fliegen. Die intensive Flugerprobung startet im Frühjahr 2017. Im Anschluss können auch maximal drei Passagiere mit an Bord gehen.

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Die ungewöhnliche Form des Forschungsflugzeugs mit Doppelrumpf und zwei Leitwerken lässt sich damit erklären, dass der Entwicklungsaufwand reduziert werden sollte. Denn die jeweils zweisitzigen Rümpfe werden vom Flugzeugbauer Pipstrel bereits bei seinem Segelflugzeug vom Typ Taurus G2 eingesetzt, ebenso die Tragflächen. Die HY4 basiert zudem in großen Teilen auf dem Doppelrumpf-Flugzeug Taurus G4 von Pipistrel, mit dem das slowenische Unternehmen schon die Green Flight Challange für extrem sparsame viersitzige Flugzeuge gewonnen hat. Auch in der Taurus G4 treibt ein - allerdings stärkerer - Elektromotor einen Doppelrumpf-Viersitzer an. Dieser bezieht seine Energie aber aus Batterien und nicht wie die HY4 aus einer Brennstoffzelle und Wasserstoff.

Dass durch das Verbinden von zwei identischen und erprobten Flugzeugen mit Hilfe eines neuen Mittelflügels eine innovative Konfiguration entsteht und so Entwicklungsaufwand gespart werden kann, ist in der Aviatik ohnehin nicht neu. So entstanden die unkonventionelle deutsche Heinkel 111-Z und die amerikanische North American F-82 Twin Mustang schon vor gut 70 Jahren aus den gleichen Überlegungen.

No Noreply

Von Michael Spehr

Einer der fleißigsten E-Mail-Versender hat stets dieselbe Absenderadresse: Noreply. Er arbeitet zudem in unterschiedlichen und nahezu allen deutschen Unternehmen. Mehr 3 24

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