Airbus und Toshiba ESS: Der Weg zum Wasserstoff-Flugzeugzeitalter mit supraleitenden Motoren

Die Herausforderung der Luftfahrtindustrie auf dem Weg zur Wasserstoffgesellschaft

Im Zuge der weltweiten Dekarbonisierung steht die Luftfahrtindustrie vor der großen Herausforderung, ihre CO2-Emissionen zu reduzieren. Die Internationale Zivilluftfahrt-Organisation (ICAO) hat sich zum Ziel gesetzt, die Treibstoffeffizienz von Flugzeugen bis 2050 jährlich um 2 % zu verbessern und ab 2020 keine Zunahme der CO2-Emissionen aus dem internationalen Flugverkehr zuzulassen. Für die Erreichung dieses Ziels ist die Elektrifizierung von Flugzeugen unerlässlich, wobei der Einsatz von Wasserstoffenergie große Erwartungen weckt.

Airbus und Toshiba ESS ebnen mit supraleitenden Motoren den Weg in die Zukunft

Airbus UpNext, ein Tochterunternehmen des europäischen Flugzeugherstellers Airbus, und Toshiba Energy Systems & Solutions (ESS) haben eine gemeinsame Forschungsarbeit zur "Supraleiter-Motor"-Technologie für die Entwicklung der nächsten Generation von Wasserstoffflugzeugen angekündigt. Dieses Unterfangen kann als ein großer Schritt zur Realisierung von Wasserstoffflugzeugen betrachtet werden. Airbus hat sich zum Ziel gesetzt, bis 2050 die Kohlendioxidemissionen auf Netto-Null zu reduzieren und treibt die Forschung und Entwicklung von "Wasserstoffflugzeugen" voran, die Wasserstoff als Treibstoff verwenden. Bei Wasserstoffflugzeugen wird der Flugzeugrumpf anstelle der herkömmlichen Düsentriebwerke von einem mit Wasserstoff betriebenen Motor angetrieben. Der von Toshiba ESS entwickelte "Supraleiter-Motor" wird genau für diesen neuen Antrieb erwartet. Die Supraleitertechnologie, die auch in Magnetschwebebahnen zum Einsatz kommt, zeichnet sich durch einen elektrischen Widerstand von Null aus. Im Flugzeugmotor eingebaut, birgt sie das Potenzial für Gewichtsreduzierung und höhere Leistung.

Das neue Zeitalter der Wasserstoffflugzeuge durch supraleitende Motoren

Laut Toshiba ESS ist der entwickelte Supraleiter-Motor im Vergleich zu herkömmlichen Motoren gleicher Leistung um das Zehnfache leichter und kleiner. Dies dürfte zu einer deutlichen Gewichtsreduzierung des gesamten Flugzeugs führen. Das Wasserstoffflugzeug von Airbus soll flüssigen Wasserstoff bei minus 253 Grad Celsius als Treibstoff verwenden. Durch die Verwendung dieses extrem kalten flüssigen Wasserstoffs zur Kühlung des Supraleitermotors wird ein noch effizienterer Flug als mit herkömmlichen Motoren für Wasserstoffflugzeuge möglich. Ein Führungskraft von Toshiba ESS ist überzeugt, dass die Kommerzialisierung des Supraleitermotors nicht nur die Luftfahrtindustrie, sondern die gesamte Branche der großen Mobilität revolutionieren wird. Airbus sieht in der Partnerschaft die notwendige Voraussetzung für die Entwicklung modernster Supraleiter-Motorkomponenten, die den Bedürfnissen der Luft- und Raumfahrtindustrie entsprechen.

Geschichte und aktueller Stand der Entwicklung von Wasserstoffflugzeugen

Die Entwicklung von Flugzeugen, die Wasserstoffenergie nutzen, begann bereits Ende der 1950er Jahre. In frühen Forschungsprojekten standen Wasserstoffturbinentriebwerke im Mittelpunkt, aber seit den 2000er Jahren werden auch Flugzeuge mit Brennstoffzellen entwickelt. In jüngster Zeit nimmt Europa eine führende Rolle in der Entwicklung von Wasserstoffflugzeugen ein. Im Rahmen des EU-Projekts "Horizont 2020" werden Flugzeuge mit Brennstoffzellen und Wasserstoffturbinentriebwerken entwickelt. Airbus hat ebenfalls drei verschiedene Konzepte für ein emissionsfreies Passagierflugzeug vorgestellt, das bis 2035 Wasserstoff als Hauptantrieb nutzen soll.

Herausforderungen und Ausblick

Für die Realisierung von Wasserstoffflugzeugen sind neben den technischen Herausforderungen auch der Ausbau der Infrastruktur für die Herstellung, Lagerung und den Transport von Wasserstoff erforderlich. Durch die intensive Forschungs- und Entwicklungsarbeit von Unternehmen wie Airbus und Toshiba ESS sowie die Zusammenarbeit zwischen Regierungen und Industrie besteht jedoch die reale Möglichkeit, diese Herausforderungen zu meistern und das Zeitalter der Wasserstoffflugzeuge einzuläuten. Der Supraleiter-Motor wird eine Schlüsseltechnologie zur Beschleunigung der Entwicklung von Wasserstoffflugzeugen sein. Die Bemühungen von Airbus und Toshiba ESS sind ein großer Schritt in Richtung Dekarbonisierung der Luftfahrtindustrie und ein wichtiger Beitrag zur Schaffung einer nachhaltigen Gesellschaft.