Mit dem Entwurf HyZero gewinnt das Team der RWTH Aachen im deutschen Teil der NASA/DLR Design Challenge 2021. Diesmal widmete sich der Studierendenwettbewerb der Entwicklung eines Wasserstoff-Flugzeugs vor dem Hintergrund der Wasserstoffstrategie der Bundesregierung und des „Green Deals“ in der EU.
Fünfte NASA/DLR Design Challenge
Bereits zum fünften Mal forderte das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam mit der amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA Studierende technischer Universitäten in Deutschland und den USA zu dem Ideenwettbewerb heraus. Mit der NASA/DLR Design Challenge fördern zwei der bedeutendsten Luftfahrtforschungseinrichtungen der Welt den grenzüberschreitenden Austausch der Studierenden.
„Mit dem diesjährigen IPCC-Bericht zum Stand des Klimawandels haben wir vor Augen geführt bekommen, wie wichtig es ist zu handeln“, sagt Prof. Anke Kaysser-Pyzalla, die Vorstandsvorsitzende des DLR. „Die Studierenden im Wettbewerb haben beachtliche Impulse gesetzt, wie der klimaneutrale Luftverkehr von morgen aussehen kann und wie vielseitig sich zum Beispiel Wasserstoff dafür einsetzen lässt.“
Der Sieger-Entwurf „HyZero“
In der diesjährigen Design Challenge sollten die Studierenden ein Kurz- und Mittelstreckenflugzeug für 150 Passagiere entwerfen, dass bis 2035 einsatzbereit sein könnte. Dabei waren Szenarien für eine 600 und eine 2.000 Kilometer weite Flugstrecke zu berücksichtigen für die anhand des Flugzeugentwurfs eine Gesamtenergiebilanz zu erstellen war.
Den Siegern der RWTH Aachen gelang dies besonders gut. In ihrem Entwurf HyZero kombinierten sie einen Auftrieb erzeugenden Doppelrumpf mit verformbaren ultraglatten Laminar-Flügeln. Ein hybrider Antriebsstrang ermöglicht die Direktverbrennung von Wasserstoff ebenso wie die Stromgewinnung über Brennstoffzellen. Ein Wasserstofftank im Heck stellt den nachhaltig gewonnenen Brennstoff bereit. Ein zusätzliches Triebwerk am Heck nutzt den Grenzschicht-Effekt für einen besonders effizienten Antrieb.
Insgesamt benötigt dieses Flugzeug rund 40 Prozent weniger Energie als von einem vergleichbaren konventionell angetriebenen Referenzflugzeug im Jahr 2035 zu erwarten wäre. An diesem Entwurf zeigt sich, dass die Zukunft der klimaneutralen Luftfahrt bei Flugzeugen liegt, die besonders wenig Energie verbrauchen, die zudem aus regenerativen Quellen bereitgestellt wird.
