Wasserstofftechnik: THWS und Industriepartner forschen : Brennstoffzelle für die Taifun 17 H2

(Quelle: aero-kurier.de)

Das System wird auf der AERO in der Halle A7 gezeigt. Der Antriebsstrang besteht aus einer Wasserstoff PEM-Brennstoffzelle, einem Li-Ionen-Hochleistungs-Akku als Pufferbatterie, einem elektrischen Laderegler, Elektromotor und elektrisch verstellbarem Propeller. Als Tank für den gasförmigen Wasserstoff dient ein Carbon-Kugeltank. Vorgesehen sind mit CFK-Rovings umwickelte Kugeltanks PS-HySphere. Sie sind für einen Druck von 700 bar ausgelegt und haben ein Fassungsvermögen von fünf kg. Dies sichert eine Reichweite von etwa 1000 km. Eingebaut werden sie im Rumpf hinter den beiden Sitzen.

AERO 2023

Der Antriebsstrang wird an der Hochschule aufgebaut, in Laboren der THWS auf Versuchsständen getestet, für den späteren Betrieb weiterentwickelt und optimiert. Um die für den Start erforderliche höhere Leistung und die von den Bauvorschriften geforderte Reserve zur Verfügung zu stellen, kommt ein Lithium-Ionen-Batteriesystem Air-Energy mit einem Speichervermögen von rund 5 kWh zum Einsatz.

Erprobt werden die Brennstoffzellen PowerCell S2 und S3. Geeignete Steuergeräte und Zirkulationsgebläse sind in der Entwicklung. Zum Einsatz kommt der synchrone Permanentmagnet-Außenläufermotor Emrax 268. Er gibt bei 3000 U/min eine Dauerleistung von ca. 75 kW ab. Bei 2000 U/min sind es ca. 50 kW. Das Motormanagement übernimmt das Steuergerät Bamocar PG D3 mit einer Dauerleistung von maximal 75 kVA. Der Propeller hat 1,65 m Durchmesser.

Die Entwicklung erfolgt im Rahmen eines mit 1,1 Millionen Euro geförderten Projekts. Es ist in vier Teilprojekte gegliedert. Industriepartner sind die Flugzeugentwickler PS-HyTech GmbH, Kasaero GmbH und Flying AD GmbH. PS-HyTech entwickelt und vermarktet technologische Lösungen im Energie- und Mobilitätssektor auf Basis von grünem Wasserstoff. Die Kasaero GmbH ist ein führender Composite Konstruktions- und Zertifizierungsspezialist für Luftfahrzeuge. Die österreichische Flying AD GmbH bietet Flugtests und Zertifizierungen in einem Bereich von Ultraleichtflugzeugen bis hin zu Business Jets an. Als Testträger wird der Motorsegler Taifun dienen.

Die THWS bearbeitet die Bereiche Systemintegration, den Aufbau sowie die experimentelle und theoretische Analyse eines Brennstoffzellensystems für Leichtflugzeuge und die Optimierung der Brennstoffzellen-Antriebskomponenten. Realisiert werden diese Schritte im Schweinfurter Labor für Thermodynamik sowie im Bad Neustädter TTZ-EMO.

Während im Labor für Thermodynamik die Brennstoffzelle mit der Peripherie und deren Steuerung entwickelt wird, wird im Technologietransferzentrum das rein elektrische System von der Batterie, ihrem Laderegler bis hin zum Motor untersucht. Beide Hochschul-Institutionen übernehmen im Projekt “HyFly” den Aufbau, die Inbetriebnahme und Analyse des Antriebsstranges als Labormodell gemeinsam. Testflüge könnten noch in diesem Jahr stattfinden.

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