Können Dienstreisende und Urlauber also schon bald reinen Gewissens in den Flieger steigen? Das scheint noch Zukunftsmusik zu sein, die Basis dafür wird bei der FOTEC aber jetzt gelegt.
Das von der Österreichischen Forschungsfördergesellschaft FFG im Rahmen des Programmes TAKE OFF geförderte Forschungsprojekt “Liquid Hydrogen Tank Demonstrator 4.0“, kurz LHYTAMAN, hat zum Ziel, einen Flüssig-Wasserstoff Tankdemonstrator für die Luftfahrt sowie den zugehörigen digitalen Zwilling zu realisieren.
„Wir sind stolz dabei zu sein und einen wichtigen Beitrag für die Umstellung der Luftfahrt auf Flüssig-Wasserstoff und in weiterer Folge für die Erreichung der Klimaziele leisten zu dürfen“, erläutert FOTEC-Geschäftsführer Helmut Loibl. Koordiniert wird das Projekt von TEST-FUCHS, weitere Projektpartner neben der FOTEC sind die Silicon Austria Labs GmbH, die Salzburger Aluminium AG sowie die Dr. Ryll Lab GmbH.
Digitaler Zwilling als Entwicklungshelfer
Die Grundfunktionen eines Flüssig-Wasserstoff Tankdemonstrators für die Luftfahrt werden im Projekt in kleinerem Maßstab umgesetzt. Dafür wird ein Modell mit hoher Fertigungstiefe angefertigt. Das bedeutet, dass ein Großteil der nötigen Komponenten selbst hergestellt werden. Anschließend wird ein fiktives Luftfahrzeug mit diesem Testmodell ausgestattet, um damit möglichen Luftfahrtanforderungen gerecht zu werden. Intelligente Komponenten und Sensoren ermöglichen die Erfassung der wichtigsten Daten in Echtzeit. Unterstützt wird dieser Prozess von künstlicher Intelligenz (KI). In Kombination mit einem Simulationsmodell, einem sogenannten digitalen Zwilling, wird so der Aufwand für die Tests reduziert. Das spart Zeit und Geld.
Kompetenz-Aufbau im Bereich Wasserstoff
Die FOTEC wird in dem Projekt an der Realisierung des Demonstrators mit ihren Kompetenzen zum 3D-Druck von Metallen beitragen, das Simulationsmodell des digitalen Zwillings erstellen sowie digitale Verfahren implementieren, die mit Hilfe künstlicher Intelligenz Anomalien oder Abweichungen im System des Demonstrators erkennen. Das Projekt wird 2,5 Jahre dauern und soll im Frühjahr 2025 abgeschlossen sein.
„Um in der Branche wahrgenommen zu werden, muss die entsprechende Kompetenz im Bereich Wasserstoff erst aufgebaut und schließlich nachgewiesen werden. Dazu ist es nötig, einsetzbare Demonstratoren von Einzelkomponenten oder sogar von Gesamtsystemen herzustellen“, erläutert TEST-FUCHS Innovationsmanager Andreas Strohmer.
Mit Wasserstoff reinen Gewissens in den Urlaub?
Internationaler Warenverkehr, wirtschaftliche Verflechtungen mit vielen Dienstreisen oder der lang ersehnte Erholungsurlaub – der Flugverkehr ist heutzutage nicht mehr wegzudenken. Gleichzeitig ist er aufgrund des hohen CO2-Ausstoßes einer der ganz großen Klimasünder. Daher ist die Luftfahrt bereits seit längerer Zeit auf der Suche nach alternativen, nachhaltigen und CO2-freien Treibstoffen.
In der Branche ist man sich einig, dass Wasserstoff langfristig das beste Verhältnis zwischen Verfügbarkeit, Erzeugungsaufwand, Kosten und gravimetrischer sowie volumetrischer Leistungsdichte hat. Wegen der geringen Dichte muss Wasserstoff in Drucktanks oder flüssig gelagert werden. Drucktanks sind auf Grund des Gewichts und der Reichweite nur für kleinere Flugzeuge und Drohnen geeignet. Für Verkehrsflugzeuge wird Flüssig-Wasserstoff als beste Energiequelle angesehen.
