EU-Projekt GENESIS will Flugverkehr elektrifizieren

Im Strassenverkehr setzt sich die Elektromobilität immer weiter durch. In der Luftfahrt hingegen ist Kerosin nach wie vor der gängige fossile Treibstoff. Bei dessen Verbrennung entstehen neben CO₂ auch Wasserdampf, Stickoxide, Schwefeldioxid und Russ – alles Stoffe, die das Klima negativ beeinflussen. Um den Flugverkehr umweltfreundlicher und auch leiser zu machen, fördert und koordiniert die Europäische Kommission zusammen mit der europäischen Luftfahrtindustrie im Rahmen der Programme Clean Sky 1 + 2 diverse Forschungsprojekte. Eines davon ist GENESIS, ein Projekt, in dem die Auswirkungen von Elektro- und Hybridflugzeugen auf die Umwelt geprüft werden. An dem Projekt unter der Leitung der Technischen Universität Dänemark arbeiten auch Priscilla Caliandro und Bruno Lemoine vom Zentrum für Energiespeicherung der BFH. Sie befassen sich insbesondere mit der Forschung zu den Batterie- und Brennstoffzellentechnologien. Dabei analysieren sie verschiedene Batteriesysteme, um herauszufinden, welche die Anforderungen für die elektrische Luftfahrt erfüllen. Zudem erstellen die Forschenden Prognosen für den ökologischen Fussabdruck des Herstellungsprozesses von Batterien.

Hybridantriebe haben grosses Potenzial

Das Projekt GENESIS läuft noch bis im Spätsommer 2023. Resultate der Forschungsarbeit der BFH konnte Bruno Lemoine bereits Ende März an der International Conference on Electrical Systems for Aircraft, Railway, Ship Propulsion and Road Vehicles (ESARS) in Venedig präsentieren. In einem wissenschaftlichen Paper beschreiben die Forschenden der BFH, dass die verhältnismässig geringe Energiedichte von Speichersystemen eine der grossen Herausforderungen ist für die angestrebte Umstellung von fossilen Brennstoffen auf elektrische Antriebe. Hybridantriebe, die verschiedene Technologien zur Energiespeicherung kombinieren, könnten hier eine Lösung sein. Sie haben das Potenzial, die Leistung, Zuverlässigkeit, Robustheit und Nachhaltigkeit des Gesamtsystems zu verbessern. Um herauszufinden, welches System am vielversprechendsten ist, erstellten die Forschenden einen sogenannten Hybridisierungsalgorithmus. Dieser deutet darauf hin, dass die Leistung eines hybriden Antriebssystems für ein 50-sitziges Passagierflugzeug verbessert werden kann, indem das Energiespeichersystem – bestehend aus Festkörperbatterien und Festoxidbrennstoffzellen – optimiert wird.