Wasserstoff-Propellerturbine für General Aviation

03. Februar 2023: Nachdem erste Ultraleichtflugzeuge bereits serienmässig ab diesem Jahr bei JMB mit Propellerturbine ausgestattet werden, ist es naheliegend, dass andere Hersteller folgen werden. In Frankreich hat jetzt der französische Leichtflugzeughersteller Elixir Aircraft zusammen mit Safran Turbotech, Air Liquide und Daher am ArianeGroup-Standort in Vernon die erste Wasserstoff-Verbrennungsgasturbine für den Leichtflugzeugmarkt getestet. Dieser Versuch ist Teil des BeautHyFuel-Projekts zur Bewertung von Wasserstoffantriebslösungen für die Leichtaviatik.

Dieses erste Experiment der Wasserstoff-Direkteinblasung in die Brennkammern wurde insbesondere dank der Mittel und Fähigkeiten der ArianeGroup in Bezug auf die Vorbereitung und Durchführung von Wasserstofftests ermöglicht, die sie aus jahrzehntelangen Weltraumanwendungen am Standort Vernon erfolgen konnten. Diese ersten Tests wurden noch mit einem gasförmig gespeicherten Wasserstoffvorrat durchgeführt. In einer zweiten Phase sollen noch in diesem Jahr an das Triebwerk an ein von Air Liquide entwickeltes kryogenen Flüssigkeitsspeichersystem angeschlossen werden, um die durchgängige Integration eines Antriebssystems zu demonstrieren, das alle Funktionen eines kompletten Flugzeugs abdeckt. Der entsprechende Tank wird dabei wie eine Thermosflasche aufgebaut, um den auf minus 273 Grad Celsius kryogenen Wasserstoff in seiner flüssigen Konsistenz zu erhalten.

„Dieses erste Experiment mit einem regenerativen Turboprop-Motor TP-R90 zeigt, dass wir bisher bewährte Verbrennungstechnologien konvertieren können, um eine funktionierende kohlenstofffreie Lösung für die allgemeine Luftfahrt zu schaffen“, sagte Damien Fauvet, CEO von Turbotech. „Mit dem Wechsel zu flüssigem Wasserstoff ist es das Ziel, ein Hochenergie-Densing-System mit realen kommerziellen Anwendungen anzubieten. Unsere Lösung wird bei Leichtflugzeugen leicht nachrüstbar sein und Potenzial in anderen Marktsegmenten bilden.“

„Diese erste Phase des Projekts ist bereits über unsere Erwartungen hinausgegangen“, sagte Pierre-Alain Lambert, VP Hydrogen Programs für Safran. „Unser Ziel war es, das Verhalten des Motor- und Kraftstoffsteuersystems in allen Phasen zu validieren, vom Motorstart bis zum Vollgas sowie Strategien im Falle eines Ausfalls. Für Safran ist diese Art von Kleinuntersuchungen wirklich wertvoll, weil wir schnell und flink lernen können. Es ergänzt unsere anderen, grösseren Initiativen zur Entfernung der Hindernisse für den Wasserstoffantrieb für den Luftverkehr, wie unsere Technologiedemonstration in Partnerschaft mit CFM International im Rahmen des von Clean Aviation unterstützten ZEROe-Programms von Airbus. Das Know-how der ArianeGroup in der Wasserstoffprüfung war entscheidend für den rechtzeitigen Erfolg dieses entscheidenden ersten Schritts.“

Turbotech entwickelt und fertigt innovative Mikroturbinentriebwerke mit regenerativem Kreislauf und bringt neue Lösungen für den Leichtflugzeugmarkt in Bezug auf Zuverlässigkeit, Emissionsreduzierung und Komfort. Diese Mikroturbinen sind in zwei Motortypen für Flugzeuge erhältlich: Turboprops und Turbogeneratoren. Der Wasserstoffantrieb ist ein neuer technologischer Baustein, der die bereits von Turbotech entwickelten Innovationen ergänzt und die Turbinentechnologie mit regenerativem Kreislauf mit der Wasserstoffeinspritzung kombiniert. Die Safran Turbotech Turbine TP-KW Startleistung von 100 kW mit einer Spitzenleistung von 130 kW (175,5 PS) für den Start. Sie verbraucht regulär 19 l/h Kerosin und wiegt nur 80 Kilo, was theoretisch für alle Viersitzer geeignet ist.  Hellmut Penner

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