HY4: Das erste Brennstoffzellen-Passagierflugzeug hebt ab

Start frei ins Zeitalter der sauberen Luftfahrt: Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat das erste Passagierflugzeug mit Brennstoffzellenantrieb getestet: HY4 ist am 29. September 2016 zum Erstflug vom Flughafen Stuttgart gestartet.

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HY4 fliegt: das Brennstoffzellen-Flugzeug beim offiziellen Erstflug (Foto: DLR - CC-BY 3.0)

Gegen 11:10 Uhr hob das Flugzeug ab. Der Flug war jedoch nur kurz: HY4 drehte eine Runde über den Platz und landete dann wieder sicher. An Bord waren zwei Piloten sowie zwei Dummys, die Passagiere simulierten.

HY4 besteht aus zwei Segelflugzeugen

HY4 ist praktisch aus zwei Segelflugzeugen zusammengesetzt: Es besteht aus zwei Rümpfen mit jeweils einer Tragfläche, die durch einen kurzen Flügel miteinander verbunden sind. Auf diesem Verbindungsstück befindet sich der Antrieb, ein Elektropropeller, der von einer Niedertemperatur-Wasserstoffbrennstoffzellen mit Strom versorgt wird. Jeder Rumpf hat eine Kabine für zwei Insassen, die nebeneinander sitzen.

HY4 ist 7,4 Meter lang und hat eine Spannweite von etwas mehr als 21 Metern. Ohne Brennstoffzelle und Batterie wiegt das Flugzeug etwa 630 Kilogramm. Das maximale Startgewicht beträgt 1.500 Kilogramm.

Maximalleistung wird nur beim Start gebraucht

Der Motor hat eine Maximalleistung von 80 Kilowatt (kW), die aber nur beim Start benötigt wird. Im normalen Flug soll der Motor 26 kW Leistung aufnehmen. Die Höchstgeschwindigkeit des Flugzeugs beträgt rund 200 Kilometer pro Stunde. Die Reisegeschwindigkeit liegt bei etwa 165 Kilometern pro Stunde.

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HY4 ist ein Brennstoffzellenflugzeug für vier Insassen. (Foto: DLR)

Die Brennstoffzelle wird mit Wasserstoff und dem Sauerstoff aus der Luft betrieben und liefert eine Leistung von 45 kW. Der Tank des Flugzeugs, der mit einem Druck von 700 bar betankt wird, fasst etwa 1,2 Kilogramm Wasserstoff. Mit einer Tankfüllung soll das Flugzeug zwischen 750 und 1.500 Kilometer weit fliegen - je nach Geschwindigkeit, Flughöhe und Ladung. Beim Start und im Steigflug liefert ein Lithium-Ionen-Akku zusätzlich elektrische Energie. Geladen wird der Akku von der Brennstoffzelle.

Ein Segelflugzeug hat sehr gute Flugeigenschaften

Die ungewöhnliche Konstruktion ist dem Antriebsstrang geschuldet: Der sei relativ groß und schwer. Deshalb brauche das Flugzeug mehr Spannweite als ein normales Kleinflugzeug, sagte ein DLR-Mitarbeiter Golem.de auf der Hannover Messe, wo das DLR das Konzept des HY4 vorgestellt hat. Da ein Segelflugzeug bessere Flugeigenschaften habe, sei die Idee für die Doppelrumpfkonstruktion entstanden.

Entwickelt wurde das Flugzeug vom Institut für Technische Thermodynamik des DLR in Stuttgart zusammen mit dem kanadischen Brennstoffzellenhersteller Hydrogenics, dem slowenischen Flugzeughersteller Pipistrel, der DLR-Ausgründung H2Fly, der Universität Ulm sowie dem Flughafen Stuttgart. Gebaut hat HY4 Pipistrel, ein Hersteller von Kleinflugzeugen mit Elektroantrieb in Slowenien, H2Fly wird es betreiben.

Das erste Brennstoffzellenflugzeug des DLR flog 2009

HY4 ist der Nachfolger der Antares DLR-H2, dem ersten Brennstoffzellenflugzeug, das mit Passagieren an Bord flog. Das Flugzeug absolvierte im Juli 2009 seinen Jungfernflug. Wie Antares ist auch HY4 in erster Linie als fliegender Prüfstand für Brennstoffzellen gedacht.

Das Flugzeug sei "eine optimale Plattform, um den Einsatz der Brennstoffzelle im Flugzeug weiterzuentwickeln", sagte Projektleiter Josef Kallo. Allerdings sieht er durchaus auch kommerzielle Anwendungen dafür: "Kleine Passagierflugzeuge wie die HY4 können sehr bald im Regionalverkehr als Electric Air Taxis eingesetzt werden und eine flexible und schnelle Alternative zu bestehenden Transportmitteln bieten."