HyDDEn – Hydrogen Demonstrator and Development Environment
In diesem Projekt wird ein wasserstoff-hybrides Antriebssystem für die Forschungsdrohne AREA inklusive Auslegungsumgebung sowie einem bauraumangepassten Tank zur Wasserstoffspeicherung entwickelt.
Projektpartner
Lehrstuhl für Hubschraubertechnologie der Technischen Universität München
Laufzeit
01.01.2022 – 31.12.2024
Fördergeber
Bayerisches Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie
Motivation
Für zukünftige vertical take off and landing (VOTL) Luftfahrzeuge, etwa für Urban-Air-Mobility (UAM) Anwendungen mit hoher Reichweite sind Antriebskonzepte mit hohen Energiedichten kritisch. Um eine emissionsfreie Luftfahrt zu ermöglichen wird daher im HyDDEn-Projekt ein wasserstoffhybrides Antriebskonzept für eine Forschungsdrohne entwickelt. Aktuell bestehen die Herausforderungen hierfür zum einen im Bereich der luftfahrttauglichen Dimensionierung des Antriebskonzepts im Hinblick auf Leistung, Masse und Ausfallsicherheit. Zum anderen gilt es aber auch, einen Wasserstoffspeicher zu entwickeln, der den verfügbaren Bauraum möglichst gut ausnutzt um einerseits die Speicherkapazität zu maximieren und andererseits den Luftwiderstand zu minimieren um somit eine maximale Reichweite erzielen zu können.
Vorgehen
Im Projekt wird einerseits die bestehende AREA-Forschungsdrohne des Lehrstuhl für Hubschraubertechnologie (siehe Abbildung) von batterieelektrischer auf eine wasserstoff-hybride Energieversorgung umgerüstet. Dazu wird die Wasserstoffarchitektur modelliert und eine Auslegungsumgebung für deren Dimensionierung unter Berücksichtigung von Leistung, Masse und Ausfallsicherheit des Systems entwickelt. Zudem wird ein an den Bauraum angepasster Tank zur Wasserstoffspeicherung entwickelt. Dazu sollen zunächst geeignete Konzepte verglichen bzw. auch neue Ideen entwickelt werden. Nach einer detaillierten Auslegung des Tanks werden mehrere Technologieträger aus Kohlenstofffaser-verstärkten Thermoplast-Tapes mit der lehrstuhleigenen Tape-Placement Anlage gefertigt. Zur Validierung des Tanks wird zunächst ein Bersttest durchgeführt bevor der Tank abschließend in das System „Drohne“ zu Systemtests integriert werden soll.
Danksagung
Der Lehrstuhl bedankt sich für die Förderung des Projektes „HyDDEn“, die vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie im Rahmen der „Holistischen Air mobility Initiative Bayern (HAMI) “ gewährt wurde. (Förderkennzeichen: ROB-2-3410.20-04-11-40/HAM-2109-0040).
Ansprechpartner
Christian Jäger, M.Sc.; Dr.-Ing. Swen Zaremba