H2-betriebener Luftverkehr und seine Abhängigkeit von einer grünen Wasserstoffinfrastruktur – Ein Überblick und Forschungslücken

Wasserstoffbetriebene Flugzeuge werden ohne H2-Versorgungsinfrastruktur nicht abheben.

Seit dem Bericht „hydrogen-powered aviation“ von Clean Sky Joint Undertaking & Fuel Cells & Hydrogen Joint Undertaking (FCH JU) hat das Thema in den letzten 2,5 Jahren (wieder) stark an Fahrt gewonnen. Airbus Group Inc, ZeroAvia, Universal Hydrogen, H2FLY, Cranfield Aerospace Solutions und viele andere haben bereits damit begonnen, H2-Flugzeugtechnologie zu entwickeln, jedoch gibt es nur wenige Projekte und eine größere Forschungslücke in Bezug auf die H2-Versorgungsinfrastruktur für solche H2-betriebenen Flugzeuge.

Aus diesem Grund wurde das folgende Reviewpaper über die wirtschaftliche Rolle einer grünen H2-Infrastruktur für die H2-betriebene Luftfahrt verfasst. Zusammen mit Daniel Silberhorn und Thomas Zill vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wurde ein ganzheitliches Betriebskostenmodell für mit flüssigem H2-betriebene Verkehrsflugzeuge entwickelt. Basierend auf zwei neuen H2-Flugzeugdesigns und einer umfassenden Literaturrecherche zu H2-Versorgungskosten wurden alle relevanten Kostenfaktoren untersucht.
Dies sind die 3 wichtigsten Ergebnisse:
(1) Die Wettbewerbsfähigkeit von Flugzeugen mit H2-Antrieb hängt in hohem Maße von den Kosten für die LH2-Versorgung ab – hauptsächlich aufgrund der guten Verfügbarkeit von kostengünstiger erneuerbarer Energie
(2) Die Kosten für Elektrolyse und H2-Verflüssigung könnten >80% der gesamten LH2-Versorgungskosten ausmachen
(3) Fünf Forschungsbereiche rund um die LH2-Versorgung sollten in zukünftigen Arbeiten behandelt werden

Mit diesem Papier soll keine erste Antwort auf die genauen Kosten des Fliegens mit H2-Flugzeugen geben werden. Vielmehr sollen relevante Analyserahmen bereitgestellt und die Bedeutung von Forschung und Entwicklung für eine luftfahrtspezifische H2-Versorgungsinfrastruktur aufgezeigt werden, da die Versorgungskosten einen so großen Einfluss auf die Wirtschaftlichkeit der H2-Luftfahrt haben können.

Open-Access-Artikel: https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0360319921043184