ElringKlinger AG
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Im Oktober 2020 verkündete ElringKlinger seine strategische Partnerschaft mit Airbus. Ziel der beiden Partner ist es, die Emissionen in der Luftfahrt deutlich zu reduzieren. Um der Endlichkeit der fossilen Energieträger und den Folgen des globalen Klimawandels zu begegnen, muss Mobilität möglichst klimaneutral gestaltet werden. Im Zuge dessen werden ElringKlinger und Airbus in den kommenden Jahren gemeinsam luftfahrttaugliche Brennstoffzellenstacks entwickeln und validieren.

Die Vision treibt die Ingenieure von ElringKlinger an: Mobilität umweltgerecht zu gestalten. Die Produkte des Konzerns sind darauf ausgerichtet, bestehende Antriebstechnologien zu optimieren, um die Emissionen zu reduzieren. Die technologisch hoch entwickelten Dichtungen ermöglichen beispielsweise hohe Drücke und hohe Temperaturen, um den Verbrauch fossiler Kraftstoffe im Verbrennungsmotor zu senken. Der Einsatz von Kunststoffgehäusemodulen, die Metallkomponenten rund um den Motor ersetzen, oder Komponenten für den Strukturleichtbau senkt das Gewicht des Fahrzeugs. Geringeres Gewicht bedeutet geringeren Kraftstoffverbrauch und damit weniger Emissionen.

Doch die Optimierung bestehender Technologien ist nur der erste Schritt. Um für künftige Herausforderungen gerüstet zu sein, ist ein zweiter genauso wichtig: die Entwicklung alternative Antriebstechnologien, die die bisherigen Standards aufheben. Die wasserbetriebene Brennstoffzelle bietet die Möglichkeit, den nächsten Schritt in der Mobilität und im Energiesektor zu verwirklichen. Wasserstoff ist nahezu unbegrenzt verfügbar und kann durch umweltfreundliche Wind-, Wasser- oder Solarkraft realisiert werden. Dadurch ist eine wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle vollkommen klimaneutral. Denn als „Abgas“ resultiert aus dem anspruchsvollen elektrochemischen Prozess lediglich Wasserdampf.

 
Der Mobilitätsbedarf in der Luft wird steigen. Die klimaneutrale Energieversorgung eines Flugzeugs wird damit umso wichtiger.
Quelle: ICAO (2018), Jahresbericht 2017 für Daten bis 2017, Angaben für 2030 und 2050 sind ITF-Projektionen auf Basis der gegenwärtigen Nachfrage.

Diese Eigenschaft wird vor allem vor dem Hintergrund des steigenden Mobilitätsbedarfs relevant. Menschen reisen viel und über große Distanzen, zudem nimmt die Anzahl der auf der Erde lebenden Menschen zu. Gleichzeitig müssen Güter in einer globalisierten Welt rund um den Globus transportiert werden. Um diesen steigenden Mobilitäts- und Transportbedarf zu decken und gleichzeitig dem Klimaschutz gerecht zu werden, ist der nachhaltige Weg zwingend.

Airbus setzt im Rahmen seines Flugzeugkonzepts ZEROe auf Wasserstoff als Schlüsseltechnologie, um bis zum Jahr 2035 das erste emissionsfreie Flugzeug für den kommerziellen Markt zu entwickeln. Dazu testet und erforscht der europäische Luftfahrtkonzern eine Vielzahl an Konfigurationen und Technologievarianten zur Anwendung von Wasserstoff. Dazu gehört auch die Nutzung von Brennstoffzellen, um elektrische Energie zu erzeugen.

Bevor Airbus die Vereinbarung mit ElringKlinger unterzeichnet hat, hat der Konzern den Markt für Brennstoffzellenstacks umfangreich analysiert. Letztlich konnte in diesem internationalen Auswahlprozess ElringKlinger als Best-in-Class überzeugen. Die hohe Leistungsdichte der Stacks sowie die große Kompetenz bei Industrialisierungsprozessen waren entscheidende Bausteine bei der Auswahl von ElringKlinger als Partner.

ElringKlinger und Airbus entwickeln und validieren gemeinsam luftfahrttaug­liche Brenn­stoffzellenstacks.

Hinter der Entscheidung für Wasserstoff steckt auch die Erkenntnis, dass ein reiner Batterieantrieb bei bestimmten Anwendungen in der Luftfahrt, wie z. B. auf längeren Distanzen oder für größere Flugzeuge, aufgrund der eingeschränkten Leistungsfähigkeit bei vorgegebenem Gewicht schnell an seine Grenzen stößt. Wasserstoff mit seiner hohen Energiedichte ermöglicht mittels Brennstoffzellen eine leistungs­fähige Alternative der Energieerzeugung an Bord.

Die Vision einer klimaneutralen Luftfahrt ist natürlich weitreichender, sie erschöpft sich nicht nur in der Antriebstechnologie des Flugzeugs. Flughäfen müssen so ausgestattet sein, dass Wasserstoff jederzeit ausreichend verfügbar ist. Hinzu kommt, dass die Wasserstoffbetankung der Flugzeuge genauso gewährleistet ist, wie es die Betankung derzeit für die fossilen Kraftstoffe ist. Dann kann es künftig im klimaneutralen Flugzeug heißen: „Boarding, please!“