Projektbeschreibung
Innovatives wasserstoffbetriebenes elektrisches Antriebssystem für Flugzeuge
Der kommerzielle Luftverkehr trägt mit etwa 2-3 % zu den weltweiten CO2-Emissionen bei, was unterstreicht, wie wichtig die Entwicklung innovativer Technologien ist, um die Klimaauswirkungen zu mindern. Ziel des EU-finanzierten Projekts HYLENA ist es, ein wasserstoffbetriebenes elektrisches Antriebssystem für Flugzeuge zu entwickeln. Dieses System wird Festoxid-Brennstoffzellen und Turbomaschinen zur Optimierung der Antriebseffizienz einsetzen. Das Flugzeug wird über einen Elektromotor für den Antrieb, wasserstoffbetriebene Festoxid-Brennstoffzellenpakete und eine Gasturbine zur Integration der Festoxid-Brennstoffzellen verfügen. Das HYLENA-Konzept ist auf CO2-Neutralität ausgelegt, wodurch die Effizienz insbesondere bei Kurz- und Mittelstreckenflügen erheblich gesteigert wird. Im Rahmen des Projekts werden neuartige Zelltechnologien, die Integration leichter Pakete und Motorzyklus-Simulationen untersucht. HYLENA birgt das Potenzial, eine radikale Steigerung der Gesamtleistung im Vergleich zu fortgeschrittenen Mantelstromtriebwerken zu bewirken.
Ziel
HYLENA will investigate, develop and optimize an innovative, highly efficient, hydrogen powered electrical aircraft propulsion concept. This is based on the integration and combination of Solid Oxide Fuel Cells (SOFC) with turbomachinery in order to use both the electric and thermal energy for maximisation of propulsive efficiency. This game-changing engine will exploit the synergistic use of:
a) an electrical motor: the main driver for propulsion,
b) hydrogen fueled SOFC stacks: geometrically optimized for nacelle integration,
c) a gas turbine: to thermodynamically integrate the SOFC.
This concept will achieve significant climate impact reduction by being completely carbon neutral with radical increase of overall efficiency for short and medium range aircrafts. The HYLENA methodology covers on:
- SOFC cell level: experimental investigations on new high-power density cell technologies
- SOFC stack level: studies and tests to determine the most light-weight and manufacturable way of stack integration
- Thermodynamic level: engine cycle simulations of novel HYLENA concept architectures
- Engine design level: exploration, through resilient calculation and simulation, of the best engine design, sizing and overall components integration
- Overall engine efficiency level: demonstration that HYLENA concept can reach an efficiency increase of more than 50 % compared to state-of-the-art turbofan engines
- Demonstration level: a decision dossier for a potential ground test demonstrator to prove that the concept works in practice during a second phase of the project
The HYLENA consortium consists of one aircraft manufacturer (Airbus), 3 universities and 2 research institutes covering the expertise in aircraft design, propulsion system design, SOFC technology, hydrogen combustion and climate impact assessment. This project is fully complementary to Clean-Aviation to investigate a low level TRL concept and bring it to TRL3 in 42 months prior to a demonstrator in phase 2.
Wissenschaftliches Gebiet
Schlüsselbegriffe
Programm/Programme
Thema/Themen
Aufforderung zur Vorschlagseinreichung
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HORIZON-RIA - HORIZON Research and Innovation ActionsKoordinator
31700 Blagnac
Frankreich