Forscher entwickeln nächste Generation von hybrid-elektrischen Flugzeugen

© TU Braunschweig, Stanislav Karpuk

Braunschweig – Der Umstieg der Automobilindustrie vom fossilen Verbrenner hin zu elektrischen Autos ist bereits voll im Gange. Dieser Schritt steht der Luftfahrt noch bevor. Eine deutsch-niederländische Forschungsgemeinschaft arbeitet an der nächsten Generation von hybrid-elektrischen Flugzeugen.

Die Technische Universität Braunschweig und die Delft University of Technology untersuchen im Projekt CHYLA, wie hybrid-elektrische Antriebe in kleinen Flugzeugen der allgemeinen Luftfahrt bis hin zu großen Transportflugzeugen skaliert werden können.

Stand zur Dekarbonisierung in der Luftfahrt: Elektrifizierung bis biogene Treibstoffe
Die Bestrebungen zur Dekarbonisierung der Wirtschaft in der EU wird durch neue Programme auf allen Ebenen sichtbar. Neben der Automobilindustrie, der chemischen Industrie oder der Stahlindustrie, ist auch in der Luftfahrtindustrie der Wandel spürbar. So planen Boeing und Britisch Airways den Einsatz von nachhaltigen, biogenen Flugkraftstoffen, erste Testflüge hat Boeing bereits absolviert. Die EU unterstützt das Flite-Projekt (Fuel via Low Carbon Integrated Technology from Ethanol) zum Bau einer Flugkraftstoff-Anlage, in der nachhaltiger Treibstoff produziert werden kann. Airbus wiederum hat bereits Konzepte für Wasserstoff-Flugzeuge vorgestellt, die bis 2035 realisiert werden können.

Forschung an hybrid-elektrischen Antrieben
In dem Forschungsprojekt CHYLA geht es um hybrid-elektrische Antriebe. Das bedeutet, dass eine Gasturbine im Heck einen elektrischen Generator antreibt und so Strom produziert wird. Mit diesem Strom werden die Elektromotoren angetrieben. Die TU Braunschweig übernimmt im deutsch-niederländischen Verbundprojekt mehrere Aufgaben.

Zum einen werden Simulations- und Optimierungsmethoden für verschiedene Technologien entwickelt, die in hybrid-elektrischen Flugzeugen zum Einsatz kommen, beispielsweise Energiequellen mit hoher Leistungsdichte, hocheffiziente elektrische Antriebssysteme und Energieverteilungssysteme. Des Weiteren wird ein multidisziplinärer Rahmen für die Design-Optimierung für hybrid-elektrische Flugzeuge erarbeitet. Letztendlich analysieren die Forscherinnen und Forscher die Infrastrukturen, die für den Einsatz solcher Flugzeuge erforderlich sind. Konkret geht es dabei um die Abfertigung von Flugzeugen an Flughäfen, zum Beispiel den Transport sowie die Speicherung von Wasserstoff und die damit verbundenen Sicherheitsfragen.

Über das Projekt CHYLA
Das Projekt CHYLA wird mit insgesamt 800.000 Euro im Rahmen des „Clean Sky 2“-Programms gefördert. Der Anteil der TU Braunschweig liegt bei 400.000 Euro. Das Projekt startete am 1.12.2020 mit einer Laufzeit von 30 Monaten. Projektkoordinator ist Dr. Maurice Hoogreef von der TU Delft, Vizekoordinator ist Professor Ali Elham von der TU Braunschweig.

„Clean Sky 2“ ist eine öffentlich-private Partnerschaft zwischen der Europäischen Kommission und der europäischen Luftfahrtindustrie. Ziel ist die Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und der damit verbundenen CO₂-Emissionen sowie die Reduzierung von Lärm in der Luftfahrt. „Clean Sky 2“ erforscht, demonstriert und bewertet zu diesem Zweck Einzeltechnologien und Vehikelkonzepte.