Direkt zum Seiteninhalt springen

HY4: Das erste viersitzige Passagierflugzeug, das ausschließlich mit einem Wasserstoff-Brennstoffzellen-Batteriesystem angetrieben wird. Bild: DLR

Ein Beispiel: Bei einem Überangebot an erneuerbarem Strom kann die Industrie zusätzlich Wasserstoff herstellen, der etwa zum Antrieb von Brennstoffzellenfahrzeugen verwendet wird.

Diese Brennstoffzellen wandeln Wasserstoff direkt in elektrische Energie um und kommen für zahlreiche Anwendungen infrage: für den elektrischen Antrieb oder die Bordstromversorgung von Lastwagen, Bussen, Flugzeugen, Schiffen, Gabelstablern und Pkw, für Blockheizkraftwerke sowie für die Stromversorgung netzferner Geräte. Helmholtz-Wissenschaftler:innen arbeiten daran, den Wirkungsgrad, die Langlebigkeit und die Leistungsfähigkeit von Brennstoffzellen weiter zu verbessern. Dazu nutzen sie verschiedene Zelltypen passgenau für die jeweiligen Anwendungen.

Wasserstoff lässt sich außerdem nutzen, um daraus synthetische, flüssige Kraftstoffe sowie Grundchemikalien zu gewinnen. Synthetische Kraftstoffe werden aus erneuerbarem Strom und CO2 gewonnen, können aber wie Benzin oder Diesel in Verbrennungsmotoren eingesetzt werden. Weitere Vorteile: Sie sind gut speicherbar und eignen sich zum Beispiel für den Einsatz in Schiffen, Flugzeugen und Lastwagen, wo elektrische Antriebe nicht infrage kommen. Jedoch ist ihre Herstellung bisher sehr teuer und aufwändig und erfordert große Mengen an erneuerbaren Energien. Helmholtz-Forscher:innen entwickeln neue Herstellungsverfahren bis hin zum industriellen Maßstab.

Konzeptstudie für ökoeffizientes Fliegen

Seit Anfang 2020 arbeiten 45 Wissenschaftler:innen aus 20 DLR-Instituten gemeinsam an der Entwicklung neuer Technologiebausteine für ein ökoeffizientes Verkehrsflugzeug. Übergeordnetes Ziel ist es, bis 2040 die erforderlichen Technologien für ein ein solches Luftfahrzeug mit mindestens 70 Sitzen und einer Reichweite von 2.000 Kilometern zur Einsatzreife zu bringen.

Mehr erfahren

Flug­an­trieb mit Brenn­stoff­zel­le

Emissionsfreies Fliegen lautet das große Ziel der zivilen Luftfahrt. Realisieren lässt sich Emissionsfreiheit am Himmel langfristig zum Beispiel durch die Wandlung von Wasserstoff in Strom und damit die umweltfreundliche Elektrifizierung des Antriebs. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die MTU Aero Engines setzen dazu auf einen Brennstoffzellen-Antriebsstrang, den sie gemeinsam entwickeln wollen.

Mehr erfahren

Hochtemperatur-Brennstoffzelle erreicht mehr als elf Jahre Lebensdauer

Mehr als elf Jahre lang konnten Wissenschaftler:innen eine von ihnen entwickelte Brennstoffzelle bei einer Temperatur von 700 Grad betreiben. Über zehneinhalb Jahre lang lieferte die Hochtemperatur-Brennstoffzelle während dieser Zeit Strom. Der Nachweis einer derart langen Lebensdauer gilt als wichtiger Schritt für die Entwicklung von Hochtemperatur-Brennstoffzellen, die höchste Wirkungsgrade erzielen.

Mehr erfahren

Brennstoffzellen mit Rekorden

Brennstoffzellen wandeln Wasserstoff in elektrische Energie um und sind für die zahlreiche Anwendungen interessant, etwa für den Antrieb von Lastwagen, Schiffen und PKW, für Blockheizkraftwerke oder die Stromversorgung netzferner Geräte. Wissenschaftler:innen arbeiten daran, den Wirkungsgrad, die Langlebigkeit und die Leistungsfähigkeit von Brennstoffzellen zu verbessern.

Mehr erfahren

Weltweit erste wasserstoffbetriebene Hochseefähre

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) beteiligt sich an der Entwicklung der weltweit ersten wasserstoffbetriebenen Hochseefähre mit Brennstoffzelle für den Personen- und Fahrzeugtransport mit umfangreichen ökonomischen und ökologischen Analysen sowie mit der Ermittlung des Marktpotenzials im europäischen Raum.

Mehr erfahren

Wasserstoffverbrennung in Gasturbinen

Bei der Herstellung von Wasserstoff mittels Elektrolyse wird elektrische Energie in chemische Energie umgewandelt, also der Strom genutzt, um Wasserstoff zu erzeugen. Eine Verwendungsmöglichkeit für diesen regenerativ erzeugten Wasserstoff ist die Einspeisung ins Erdgasnetz. In konventionellen Gasturbinenkraftwerken könnte dann das Wasserstoff-Erdgas-Gemisch verbrannt und so wieder Strom erzeugt werden.

Mehr erfahren

Interdisziplinäre Erforschung synthetischer Kraftstoffe

Synthetische Kraftstoffe machen es möglich, Energie einfach, flexibel, effizient und nachhaltig zu speichern. Gleichzeitig sind sie leistungsfähige Garanten zukünftiger Mobilität: als Kraftstoffe für Fahrzeuge, Züge und Schiffe sowie als Treibstoff für Flugzeuge und Raketen. Elf Institute des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) erforschen die Entwicklung und Anwendung synthetischer Kraftstoffe.

Mehr erfahren

Synthetische Kraftstoffe

Wie die Energiewende bei flüssigen Kraftstoffen ermöglicht wird, damit beschäftigt sich das Institut für Katalyseforschung und -technologie (IKFT). Die Forscher:innen entwickeln ressourcen- und energieeffiziente Prozesse, die für die großtechnische Herstellung von hochwertigen synthetischen Kraftstoffen genutzt werden können, und suchen nach Alternativen für rohölbasierte Energieträger.

Mehr erfahren

So neugierig wie wir? Entdecken Sie mehr.