Ausgangspunkt / Motivation

Die Luftfahrt trägt erheblich zu den weltweiten CO₂- und Stickoxidemissionen bei, während die Nachfrage nach Flugreisen und somit auch die Passagierzahlen stetig steigen. Herkömmliche Triebwerkstechnologien reichen jedoch nicht aus, um die ehrgeizigen Klimaziele der EU für das Jahr 2050 zu erreichen.

HEROPS setzt hier an, indem es ein Antriebssystem auf Basis von Brennstoffzellen und flüssigem Wasserstoff entwickelt. Ziel ist es, den ökologischen Fußabdruck des Luftverkehrs stark zu verringern und eine kommerzielle Nutzung dieser Technologie ab dem Jahr 2035 vorzubereiten.

Ziele

• Einführung eines klimaneutralen Antriebs für Regionalflugzeuge mit einem geplanten Markteintritt im Jahr 2035
• Demonstration eines 1,2 MW starken Antriebssystems basierend auf einem skalierbaren 600 kW Kernmodul
• Bestätigung der Skalierbarkeit des Gesamtsystems auf ein Leistungsniveau von 2 bis 4 Megawatt
• Validierung des Kernmoduls und aller Subsysteme bis zu den technologischen Reifegraden TRL4 und TRL5

Inhalt

Im Zentrum des Projekts steht das "Flying Fuel Cell" (FFC) Konzept von MTU. Das System nutzt Brennstoffzellen als alleinige Energiequelle und flüssigen Wasserstoff als Brennstoff, wodurch schwere Hochleistungsbatterien überflüssig werden.

Die Herausforderung liegt in der kompakten Integration der Brennstoffzellen und der elektrischen Antriebseinheit in die Antriebsgondel, um ein optimales Verhältnis von Leistung zu Gewicht zu gewährleisten.

Das Projekt umfasst zudem Simulationen und Tests des elektrischen Netzwerks, um die Funktionsfähigkeit des modularisierten Systems für zukünftige Regionalflugzeuge sicherzustellen.

Methodik/Vorgehensweise

Das Projekt folgt einem zweiphasigen Ansatz mit intensiven Entwicklungs-, Test- und Validierungszyklen. Ein europäisches Konsortium aus Systemintegratoren, Experten für elektrische Systeme und Forschungseinrichtungen nutzt Synergien zwischen nationalen und europäischen Programmen.

Methodisch werden alle Subsysteme bis zum Reifegrad TRL5 validiert, während das Zertifizierungsprogramm auf bestehenden Aktivitäten aufbaut, um die Technologie zeitnah an die Luftfahrtanforderungen anzupassen.

Bis 2028 soll das Konzept so weit gereift sein, dass es für eine Demonstration in einem Regionalflugzeug (TRL6) bereit ist.

Erwartete Ergebnisse

• Validiertes 1,2 MW Antriebssystem und Subsysteme auf dem Niveau TRL4 bzw. TRL5
• Reduzierung der Klimawirkung durch Kondensstreifen und Zirruswolken um bis zu 80 %
• Nachweis der Skalierbarkeit der Wasserstofftechnologie für Verkehrsflugzeuge der Megawatt-Klasse
• Reifung des FFC-Konzepts zur Vorbereitung einer Flugdemonstration auf einem Regionalflugzeug bis 2028

Projektkoordination

MTU Aero Engines, DE

Projektpartner:innen

• Technische Universität Wien
• MTU Aero Engines Polska, PL
• MT Aerospace, DE
• Collins Aerospace Ireland, IE
• UTC Aerospace Systems Wroclaw, PL
• Nord-Micro, DE
• Eaton Elektrotechnika, PL
• Lufthansa Technik, DE
• Stichting Koninklijk Nederlands Lucht, NL
• HS Marston Aerospace, GB

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