Verwendung von Wasserstoff als Treibstoff für Flugzeuge?
hey wollte mal fragen wie die Funktionsweise von Wasserstoff-Triebwerken in Flugzeugen ist und allgemein Funktionsweise in Flugzeugen
besten dank
5 Antworten
Die Funktionsweise ist (oder wäre) grundsätzlich sehr ähnlich wie bei jedem andern Treibstoff, der verbrannt wird, also mit Sauerstoff reagiert.
Das ist ja eine Antriebsform für Weltraumraketen.
Nur ist die Technik heikler (z.B. Dichtungen bei diesem sehr kleinen Molekül).
Und Wasserstoff muss hergestellt werden, so dass die Effizienz wie bei jeder Wasserstoffanwendung nur gegeben ist, wenn man den Wasserstoff mit viel überflüssiger grüner Energie herstellen kann.
Treibstoff wird in eine Turbine eingespritzt und dort verbrannt. Dadurch entsteht Gas und Hitze, wodurch mehr Gasvolumen austreten muss, als vorn eintritt. Dadurch erhöht sich die Rotationsgeschwindigkeit und auch die Schubkraft.
Letztlich wird nur das Kerosin durch Wasserstoff ausgetauscht.
Allerdings hat Wasserstoff pro Volumeneinheit eine geringe EnergieDichte und man benötigt schwere und voluminöse DruckgasTanks, ggf. Isolierung und Kühlung. Fossile, bzw. organische EnergieTräger sind was das angeht halt fast unschlagbar!
Im Grunde gibts zwei Optionen:
- Den Wasserstoff direkt in der Brennkammer der Turbine verbrennen, wie es jetzt auch mit Kerosin gemacht wird
- Per Brennstoffzelle aus dem Wasserstoff Strom gewinnen und damit Propeller antreiben
Letzterer Weg wird effizienter sein, aber eine begrenzte Maximalleistung und ein höheres Systemgewicht haben. Deshalb wird in meinen Augen zumindest für große Verkehrsflugzeuge eher erstere Option infrage kommen.
Für große Passagier Flugzeuge wäre die Verbrennung mit Sauerstoff glaub die einzige sinnvolle möglichkeit.
Und für kleine flugzeuge mit einer brennstoffzelle und die Motoren laufen dann mit dem umgewandelten Strom.
Dass ist nur eine vermutung von mir wie es am warscheinlichsten sein könnte.
Als erstes mit Wasserstoff betriebenes Verkehrsflugzeug der Welt erhebt sich die Tu-155 an diesem 15. April 1988 in die Luft. Das hat man aber recht schnell wieder eingestellt weil die Wirtschaftlichkeit nicht gegeben war. ( kann aber Heute schon wieder anders sein?!) Deshalb werden z.Zt. nur kleine Propellermaschinen mittels Brennstoffzellen und Wasserstofftanks betrieben. An der Effizienz wird - selbstverständlich - noch gearbeitet / geforscht1 ( genau wie bei JEDER anderen Antriebsart auch!)