Wenn es um Technologien geht, die zur Dekarbonisierung der Zivilluftfahrt und zur Verringerung der Emissionen beitragen können, wird Wasserstoff (H2) bei künftigen Lösungen eine wichtige Rolle spielen.
Die Tatsache, dass H2 produziert und verbraucht werden kann, ohne CO2 zu erzeugen, und dass H2 in großem Umfang in Wasser vorhanden ist, sind zwei der Hauptfaktoren, die es als Lösung so attraktiv machen und es als Mittel zur Erreichung der Ziele des Green Deal, d. h. der Umstellung von fossilen Brennstoffen auf saubere (erneuerbare) Energien, vorsehen.
Gezielte Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten haben bisher vielversprechende Ergebnisse erbracht, aber es sind noch weitere Forschungs- und Entwicklungsarbeiten zu Wasserstoff als Flugkraftstoff erforderlich.
Die Europäische Union hat ihre Aktivitäten durch eine Reihe von Forschungsinitiativen erheblich intensiviert.
In einem Arbeitspapier der Europäischen Kommission vom 22. Januar 2022 wir die Rolle unterstrichten, die die EU-Investitionen in Forschung und Innovation im Bereich Wasserstoff spielen sollen.
Dieser Artikel gibt einen Überblick über die Vorteile, Größenordnungen und Ideen, wie H2 (sowohl in gasförmiger als auch in flüssiger Form) zu einem integralen Bestandteil der Antriebstechnik in der Luftfahrt werden kann.
Wasserstoffbetriebenes Flugzeug
Bei der 
Prüfung von H2 als effiziente und effektive Treibstofftechnologie für die Luftfahrt müssen die Eigenschaften von Wasserstoff an sich betrachtet werden und der Lebenszyklus von der Herstellung bis zur Anwendung berücksichtigt werden, um sein Potenzial voll zu erfassen.
Bei der Herstellung von H2 entsteht kein CO2als Nebenprodukt, wenn es mit erneuerbaren Energien erzeugt wird. Dies macht es zu einer interessanten und offensichtlichen Wahl im Rahmen der weltweiten Bemühungen um eine Verringerung der CO2-Emissionen im Luftfahrtsektor.
Emissionsverringerungen durch H2 – ein Überblick
Es werden zwei Hauptszenarien/Lösungen in Betracht gezogen:
- Verringerung der Brutto-CO2-Emissionen in der Luftfahrt mit dem Ziel, langfristig keine CO2-Emissionen mehr zu verursachen
- Schrittweise Verringerung aller Emissionen im Luftverkehr bis hin zur Emissionsfreiheit bzw. CO2-Neutralität
Das Diagramm zeigt, welche Rolle H2 (sowohl flüssig als auch gasförmig) bei der Erreichung von CO2-Neutralität in der Luftfahrt spielen kann (klicken Sie auf das Bild, um es als PDF herunterzuladen).
Legende: Grün steht für hohen Nutzen, Orange für mäßigen Nutzen und Rot für unzureichenden Nutzen in diesem Stadium
Sektoren der Zivilluftfahrt – beste Anwendungsfälle für H2
H2 hat eine geringere Energiedichte, was bedeutet, dass im Vergleich zu den derzeitigen Düsentreibstoffen ein größeres Speichervolumen an Bord benötigt wird, um die gleiche Strecke zurückzulegen. Das Volumen der vorhandenen Treibstofftanks reicht nur für sehr kurze Strecken, und der derzeitige Platz der Treibstofftanks in den Flügeln eines Flugzeugs würde die Lagerung von H2 in gasförmiger oder flüssiger Form nicht zulassen.
Darüber hinaus muss für die Infrastruktur und die Versorgungskette zur Gewährleistung der Verfügbarkeit von H2 auf den Flughäfen gesorgt werden, bevor regelmäßiger Flugverkehr eingerichtet werden kann.
Unter Berücksichtigung des derzeitigen Stands der Dinge könnten zunächst Segmente der zivilen Luftfahrt wie Pendel-, Regional-, Kurz- und Mittelstreckenflüge für die Nutzung von H2 als Flugkraftstoff in Frage kommen.
Die Verwendung von H2 in größeren Passagierflugzeugen würde erhebliche Änderungen an der Flugzeugkonstruktion erfordern, um das benötigte Wasserstoffvolumen zu ermöglichen, was längerfristig vorgesehen werden könnte.
Bei allen Lösungsansätzen steht die Sicherheit der Fluggäste im Vordergrund
Bei allen voraussichtlichen Lösungen, die uns helfen werden, unsere Klimaziele zu erreichen, und bei unserem ehrgeizigen Ziel, den Luftverkehr emissionsfrei zu machen, steht bei unserer Arbeit die Sicherheit der Fluggäste stets im Vordergrund.
Alle neuen Konstruktionen, mit denen Wasserstoff als Kraftstoff für die Luftfahrt eingeführt wird, müssen den geltenden Spezifikationen entsprechen, damit das erwartete hohe Sicherheitsniveau beibehalten wird.
Die Rolle der EASA bei EU-Initiativen
Als Teilnehmerin der Partnerschaft für saubere Luftfahrt, in dessen Rahmen Zertifizierungsexperten und Forschungsteams eng mit der Initiative für sauberen Wasserstoff zusammenarbeiten, setzt sich die EASA weiterhin aktiv ein.
Die Partnerschaft für saubere Luftfahrt ist Nachfolgerin des vorangegangenen Projekts Clean Sky. Es wurde von der EU gefördert, um uns auf dem Weg zur Verringerung der Emissionen im Luftverkehr zu unterstützen.