Eerste vlucht met praktisch bruikbaar waterstofvliegtuig

Het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) heeft het HY4 – vliegtuig ontwikkeld. Die heeft op 29 september 2016 voor het eerst gevlogen.
Voor het persbericht zie www.dlr.de/dlr/en/desktopdefault.aspx/tabid-10081/151_read-19469/#/gallery/24480 .

Het waterstofvliegtuig HY4 (DLR)
Het waterstofvliegtuig HY4 (DLR)

Kenmerken
De HY4 vliegt op waterstof. Het gas wordt toegevoerd aan een brandstofcel, die er elektrische energie mee opwekt waarop de propeller draait. Verder bevat het aandrijfsysteem een Lithiumbatterij, die de piekbelasting bij het stijgen en landen levert, en uiteraard een gastank. Het is dus een hybride systeem.

Het vliegtuig weegt maximaal 1500kg. De 80kW – motor geeft het vliegtuig een kruissnelheid van 145km/uur en een topsnelheid van 200km/uur. Afhankelijk van de omstandigheden heeft de machine een vliegbereik van 750 tot 1500 km.
Het ding ziet er een beetje uit als twee aan elkaar gemonteerde zweefvliegtuigen. Dat is niet onbegrijpelijk, omdat veel van dit soort research start met zweefvliegtuigen als uitgangpunt. In elk van de twee rompen kunnen twee passagiers zitten.
Het persbericht vermeldt niet op welke wijze de waterstof wordt op-
geslagen. In de gegeven omstandigheden is het het meest logisch, dat dat in een sterk samengeperste gasvorm is (een paar honderd atmosfeer), net als in auto’s.

Het inwendige van de HY4
Het inwendige van de HY4

Voordelen en beperkingen van die voordelen
De techniek heeft één overduidelijk en een potentieel milieuvoordeel.
Overduidelijk is dat het vliegtuig bijna muisstil is. Het stijgt op met een elektromotor op een batterij.
Potentieel kan de techniek zero emission en duurzaam zijn, als de waterstof uit de elektrolyse van water komt, en als die elektrolyse plaats vindt met wind- of zonnestroom. Het is niet ondenkbaar dat het ooit zo ver komt.

Het is ook verstandig, zoals meestal in duurzame energiezaken, om je niet meteen rijk te rekenen. Iedereen rekent aan zijn eigen toko (de vliegsector is daar ijzersterk in), maar het probleem komt als alle toko’s bij elkaar worden opgeteld.
Een eenvoudige beschouwing ziet er als volgt uit. Het netto vermogen (op topsnelheid) van de HY4  is 80kW, de efficiency van de motor en de brandstofcel samen ca 40%, dus gaat er 200kW uit de waterstoftank de brandstofcel in. Het comprimeren heeft 6% verlies gekost, dus je moet rekenen alsof het vliegveld 212kW levert.
Het rendement van de elektrolyse is ca 80%, dus moet er 265kW stroom de elektrolyse ingaan en bij het gangbare rendement van zonnepanelen is daar 1500m2 zonnepaneel voor nodig waar de zon in ideale omstandigheden recht op schijnt. Omdat dat in werkelijkheid niet zo is, heb je grofweg 10* zoveel nodig.
Dus: als de vlucht bijvoorbeeld 5 uur duurt, moet de gemiddelde opbrengst van anderhalve hectare zonnepaneel gedurende 5 uur er aan worden toegerekend.
Dat kan wat minder worden als het rendement van zonnepanelen toeneemt, maar duidelijk is dat  de energievraag van de luchtvaart niet meteen opgelost is.

Voor welk economisch model geschikt?
Het persbericht van DLR noemt als mogelijke toepassing de inzet als elektrische luchttaxi. Een blik op de kaart met Duitse vliegvelden leert, dat dat op zich technisch niet zo raar gedacht is.
Financieel kan het ongetwijfeld nog niet uit, maar dat is eigenlijk nog de minste zorg.

Duitse vliegvelden
Duitse vliegvelden

Tegelijk leert deze blik ook dat dit een niche is. Ook de DLR verwacht in zijn persbericht, dat de gangbare wijze van vliegen die met straalverkeersvliegtuigen blijft. Maar voor de omgeving van drukke vliegvelden kan het geluids- en emissievrij maken van de kleine luchtvaart enige verlichting in de ellende brengen.

Parachutisten springen op Texel
En nog een niche: het parachutisten vliegen en rondvluchten op Texel. Ik ben daar eens op vakantie geweest en ik heb me kapot geërgerd aan die bromvlieg die de hele dag in de lucht hing.
Dat lijkt me een mooie niche om zo snel mogelijk te vervangen door een waterstofvliegtuig.

Zie verder:
Nieuwe elektromotor van Siemens voor vliegtuigen kansrijk?

Siemens-vliegtuig vliegt hybride elektrisch – update

Het elektrische vliegtuig van ir. Gologan (en van anderen)

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *