Mit Wasserstoff durch die Luft: Ein sauberer Flieger

Das deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt entwickelt derzeit ein wasserstoffbetriebenes Flugzeug, das bis zu 6.000 Kilometer weit fliegen soll.

Das Vorgängermodell der Antares H3 während eines Probefluges im Juli 2009. Bild: ap

BERLIN taz | Ökologisch und Flugzeug, die beiden Begriffe scheinen nicht viel gemein zu haben, ist die internationale Luftflotte doch ein erheblicher Emittent von Feinstaub und Kohlendioxid (CO2). Gerade in Höhen von 8.000 bis 10.000 Metern wirken diese Substanzen besonders klimaschädlich, weil sie sich dort schwer abbauen. Insofern lässt das neue Forschungsvorhaben des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) aufhorchen. In der vergangenen Woche startete die Entwicklung des Brennstoffzellenflugzeugs Antares H3.

Der neue Flieger wird das bereits in Betrieb befindliche weltweit erste pilotengesteuerte wasserstoffbetriebene Flugzeug Antares H2, das vor zwei Jahren fertiggestellt wurde, in seiner Leistungsfähigkeit weit übertreffen. Während H2 eine Reichweite von etwa 750 Kilometern hatte, will man mit dem Nachfolgemodell eine Entfernung von bis zu 6.000 Kilometern bewältigen.

250 Kilogramm Nutzlast soll das insgesamt 1,25 Tonnen schwere Segelflugzeug befördern können. Dieses hat eine Spannweite von 23 Metern. Unter den Tragflächen sind vier Wasserstofftanks angebracht.

Die Energieumwandlung in der Brennstoffzelle, die auch in der Automobilindustrie getestet wird, erfolgt ohne direkte Verbrennung in einer elektrochemischen Reaktion. Deshalb ist der Wirkungsgrad auch erheblich höher als bei Verbrennungsmotoren. Als Abgas entsteht nur Wasserdampf.

Um die Erprobung dieser Technologie unter Flugbedingungen geht es den Forschern des DLR. Wie zuverlässig sind Brennstoffzellen bei niedrigen Temperaturen und niedrigem Luftdruck? Die gewonnenen Erkenntnisse helfen, so Professor Andreas Friedrich vom DLR in Stuttgart, bei der Entwicklung leistungsstärkerer Module für große Passagierflugzeuge.

Diese werden zwar nicht die Hauptturbinen ersetzen, die Hilfsturbine, mit der das Flugzeug mit Strom versorgt wird, könne aber mit Wasserstoff betrieben werden. Die Lärm- und Abgasbelastung gerade bei Starts und Landungen könnten so minimiert werden.

Axel Lange, dessen Firma in Zweibrücken Segelflugzeuge herstellt und an dem Projekt beteiligt ist, sieht sogar Marktchancen für wasserstoffgetriebene Kleinflugzeuge. Elektrosegler sind den handelsüblichen Motorseglern, die mit Zweitaktmotoren ausgestattet und laut, vibrierend, wartungsintensiv und unzuverlässig sind, weit überlegen.

Batteriebetriebene Sportsegler werden bereits in Serie gebaut. Die Brennstofftechnologie allerdings ermögliche einen mehrere Tage währenden Einsatz in der Luft, wenn das Flugzeug unbemannt betrieben werde. Ein solches Flugzeug könne, so Axel Lange, für viele Aufgaben eingesetzt werden: die Überwachung von Verkehrsströmen, Pipelines und Grenzen, die Suche nach Bodenschätzen oder bei der Vermessung von Packeis.

Eine militärische Nutzung, so versichern sowohl Friedrich wie Lange, sei nicht geplant. "Dafür ist unsere Firma viel zu klein", sagt Axel Lange. "Das Militärische steht bei uns nicht im Fokus", ergänzt Andreas Friedrich.

Die Auffassung, dass Wasserstoff in der Regel kein umweltfreundlicher Brennstoff ist, weil er nur sehr energieaufwändig hergestellt werden kann, teilt Axel Lange nicht. Elektrolyseanlagen könnten dann betrieben werden, wenn zu viel Strom produziert werde.

Gerade für regenerative Energien stelle sich die Frage, wie bei Produktionsspitzen die überschüssige Kraftwerksleistung eingesetzt werden könne. Mit Wasserstoff, so vermutet Andreas Friedrich, könnten in absehbarer Zukunft Flugzeuge mit bis zu zwölf Passagieren fliegen.