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Entwurf eines brennstoffzellenbetriebenen Flugzeugs als Grundlage für zukünftige Designstudien

Müller, Simon und Schneiders, Nicolas und Atanasov, Georgi und Zill, Thomas (2025) Entwurf eines brennstoffzellenbetriebenen Flugzeugs als Grundlage für zukünftige Designstudien. Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2024, 2024-09-30 - 2024-10-02, Hamburg, Deutschland.

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Kurzfassung

In der weltweiten Bestrebung, den Luftverkehr der Zukunft klimaneutral zu gestalten, muss das gesamte Spektrum der aktuellen Flugzeugklassen betrachtet werden. Verschiedenste Projekte befassen sich daher mit der Erforschung eines emissionsfreien Flugzeugs der Regionalklasse. In diesem Paper wird eine wasserstoffbasierte Konfiguration mit neuartigen Antriebstechnologien aus verteilten Propellern und Brennstoffzellen auf integrierter Flugzeugkonzeptebene vorgestellt. Dieser Entwurf soll in zukünftigen Projekten als Basiskonfiguration dienen und wird zur Einschätzung des Einflusses von Technologien auf Flugzeuggesamtebene herangezogen. Hierzu wird sich auf den Einsatz von Protonenaustauschmembran (PEM)-Brennstoffzellen konzentriert und ein Regionalflugzeug für 100 Passagiere auf der Grundlage eines bereits zertifizierten Turbopropflugzeugs ausgelegt. Die Reichweite wird auf 1000 NM bei einem Markteintritt im Jahr 2035 festgelegt. Zunächst wird ein Referenzmodell des existierenden Turbopropflugzeugs der späten 1990er Jahre für 70 Passagiere abgeleitet. Die Referenz wird sowohl hinsichtlich der Triebwerks- als auch der aerodynamischen Performance untersucht, um sie so realitätsnah wie möglich nachzubilden. Dabei wird auch die Entwicklungshistorie als Teil einer Flugzeugfamilie berücksichtigt und die Datengrundlage zur Überprüfung der Konsistenz des Flugzeugmodells erweitert. Nach der Definition des Referenzflugzeuges werden Technologieannahmen für das Jahr 2035 getroffen und das Modell mit diesen Annahmen modifiziert. Es wird auf den Betrieb mit PEM-Brennstoffzellen angepasst. Die Brennstoffzellen werden in den Triebwerksgondeln integriert, wohingegen der Wasserstofftank im Heck positioniert wird. Der Rumpf wird auf eine Kapazität von 100 Passagieren erweitert und das erhaltene Flugzeugkonzept hinsichtlich der Flugleistung untersucht.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/208296/
Dokumentart:Konferenzbeitrag (Vortrag)
Titel:Entwurf eines brennstoffzellenbetriebenen Flugzeugs als Grundlage für zukünftige Designstudien
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Müller, SimonS.Mueller (at) dlr.dehttps://orcid.org/0009-0002-5056-4931NICHT SPEZIFIZIERT
Schneiders, Nicolasnicolas.schneiders (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Atanasov, GeorgiGeorgi.Atanasov (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Zill, ThomasThomas.Zill (at) dlr.deNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:2025
Referierte Publikation:Nein
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Nein
In ISI Web of Science:Nein
Status:akzeptierter Beitrag
Stichwörter:Flugzeugentwurf, Wasserstoffflugzeug, Brennstoffzelle
Veranstaltungstitel:Deutscher Luft- und Raumfahrtkongress 2024
Veranstaltungsort:Hamburg, Deutschland
Veranstaltungsart:nationale Konferenz
Veranstaltungsbeginn:30 September 2024
Veranstaltungsende:2 Oktober 2024
Veranstalter :Deutsche Gesellschaft für Luft und Raumfahrt
HGF - Forschungsbereich:Luftfahrt, Raumfahrt und Verkehr
HGF - Programm:Luftfahrt
HGF - Programmthema:Komponenten und Systeme
DLR - Schwerpunkt:Luftfahrt
DLR - Forschungsgebiet:L CS - Komponenten und Systeme
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):L - Flugzeugsysteme
Standort: Hamburg
Institute & Einrichtungen:Institut für Systemarchitekturen in der Luftfahrt > Automatisierung, Energie und Sicherheit
Hinterlegt von: Müller, Simon
Hinterlegt am:18 Nov 2024 13:46
Letzte Änderung:18 Nov 2024 13:46

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