Mit dem Projekt „Systemintegrierte H2-Drucktank-Baugruppen für Flugzeuge der allgemeinen Luftfahrt und für Zubringerflugzeuge“ beginnt ein weiteres Verbundvorhaben für wasserstoffbasiertes Fliegen. „SaxonHy“ gliedert sich in eine ganze Reihe von Forschungsaktivitäten um das hybrid-elektrische Experimentalflugzeug APUS i-5 „H“ ein.
Seit 2019 realisieren die assoziierten Projektpartner Rolls-Royce Deutschland Ltd. & Co.KG und APUS – Aeronautical Engineering GmbH an diesem Thema. Das übergeordnete Ziel lautet: Schärfung der Kompetenzen auf dem Gebiet der emissionsfreien Luftfahrttechnologien. Im Rahmen von SaxonHy arbeiten hiesige Partner daran, in die modulare Plattform APUS i-5 „H“ einen wasserstoffbasierten Versuchsträger APUS i-5 „H“Hydro zu integrieren. Akteure sind das Institut für Leichtbau und Kunststofftechnik (ILK), das Institut für Luft- und Raumfahrttechnik (ILR) sowie das Institut für Energietechnik (IET) der TU Dresden mit der Leichtbau-Zentrum Sachsen GmbH und der EAST-4D Carbon Technology GmbH. An der Realisierung dieser Zielsetzung beteiligen sich weiter die assoziierten Partner COTESA GmbH und IMA Materialforschung und Anwendungstechnik GmbH. Sie bringen ihre Expertisen in der luftfahrtgerechten Fertigung einerseits und in der Nachweisführung komplexer Wasserstoffsysteme andererseits ein.
Leichter fliegen mit Wasserstoff
Eine der zentralen Fragestellungen beim wasserstoffbasierten Fliegen ergibt sich rund um die Speicherung des Wasserstoffs. Aufgrund der geringeren volumetrischen Energiedichte des Wasserstoffs im Vergleich zu Kerosin nimmt diese viel Platz in Anspruch. Das kann für zusätzliches Systemgewicht sorgen. Der zur Verfügung stehende Bauraum muss daher optimal ausgenutzt werden. Dafür müssen die einzelnen Subsysteme wie Tragstrukturen, Leitstrukturen und Sicherheitssysteme außergewöhnlich stark miteinander interagieren. Dies führt zu anspruchsvollen, interaktiven Entwicklungsprozessen.
Systemmodell für Tank-Baugruppe entsteht
Die geplanten Arbeiten im Projekt SaxonHy erfolgen am Beispiel einer in den Mittelflügel des Kleinflugzeugs integrierten H2-Drucktank-Baugruppe. Für diese Baugruppe erarbeiten die Partner ein Systemmodell als Grundlage für die Tankkonzeption und -integration. Unter Berücksichtigung der spezifischen Anforderungen streben sie eine exemplarische Konstruktion der H2-Drucktank-Baugruppe an. Dabei untersuchen sie, ob ein Tanksystem ohne einen Kunststoffliner (Typ 5-Tank) zur Erhöhung der gravimetrischen Speicherdichte zu realisieren ist. Der konzipierte Drucktank soll schließlich für die Luftfahrt gefertigt und in eigens entwickelten Systemtests unter Druck- und Manöverlasten geprüft werden, sodass im Rahmen von SaxonHy ein Zulassungskonzept für Wasserstofftanks erarbeitet wird.
