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2026-04-10T12:57:07Z

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[[Datei:Antares bei der Flugdemonstration - Antares during a flight demonstration (14237241514).jpg|mini|Die ''Antares DLR-H2'', das weltweit erste bemannte und ausschließlich mit [[Brennstoffzelle]]n angetriebene Flugzeug 2009 bei seinem Erstflug]]
Als '''Wasserstoffflugzeug''' wird ein [[Flugzeug]] bezeichnet, das als Treibstoff [[Wasserstoff]] nutzt. Gemeint sind nicht [[Luftschiff]]e, sondern [[Luftfahrzeug#Schwerer als Luft|Flugzeuge schwerer als Luft]].

Außer der unmittelbaren Verbrennung kann auch eine Verstromung des Wasserstoffs mithilfe von [[Brennstoffzelle]]n angewendet werden, wodurch Elektromotoren als Vortriebsmittel verwendet werden können. Bei einer Nutzung von sogenanntem [[grüner Wasserstoff|grünem Wasserstoff]], der aus [[Erneuerbare Energien|regenerativem Strom]] erzeugt wird, ergibt sich eine [[Alternative Antriebstechnik|klimafreundliche Antriebsform]]. Wasserstoff, insbesondere zusammen mit einer Brennstoffzelle verwendet, soll dabei ermöglichen die Nicht-CO2-Effekte zu senken, die beim Flugverkehr die größte Klimaschädigung ausmachen. Denn ein Flugzeug betankt mit [[Sustainable Aviation Fuel]] produziert annähernd genauso viele Nicht-CO2-Effekte wie eins betankt mit [[Kerosin]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.berliner-zeitung.de/open-source/flugscham-tante-ju-neu-gedacht-der-traum-vom-klimaneutralen-fliegen-ist-er-ausgetraeumt-li.368147 |titel=„Tante Ju“ neu gedacht: Der Traum vom klimaneutralen Fliegen – ist er ausgeträumt? |autor=[[Achim Michael Hasenberg]] |hrsg=[[Berliner Zeitung]] |werk=berliner-zeitung.de |datum=2023-07-13 |abruf=2023-07-13}}</ref>

== Geschichte ==
Unternehmen und Einrichtungen wie [[Tupolew]], [[Boeing]], das [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)]], [[Lange Aviation]] und [[Airbus Group|Airbus]] erforschten den Wasserstoffantrieb zu unterschiedlichen Zeitpunkten.

=== Vor 2000 ===
In den 1930er-Jahren gab es Versuche mit [[Raketenflugzeug]]en, deren Treibstoffgemische teilweise geheim blieben. Bei den Versuchen mit Flüssigkeitsraketenmotoren von [[Wernher von Braun]] und [[Hellmuth Walter]] wurden u. a. Gemische mit Wasserstoffverbindungen eingesetzt.

Bereits in den 1950er-Jahren gab es Pläne für ein mit Wasserstoff betriebenes [[Spionageflugzeug]], die ''Lockheed CL-400 Suntan''. Das Flugzeug sollte höher und schneller fliegen als die [[Lockheed U-2]]. Das Projekt wurde 1958 eingestellt.<ref>{{Internetquelle |url=https://weaponsandwarfare.com/2020/05/07/lockheed-cl-400-suntan/ |titel=LOCKHEED CL-400 SUNTAN - Weapons and Warfare |werk=weaponsandwarfare.com |datum=2020-05-07 |abruf=2021-08-09}}</ref>

In den 1980er-Jahren wurden bei [[Tupolew]] alternative [[Kraftstoff]]e für [[Strahltriebwerk]]e im Rahmen der Weiterentwicklungen der [[Tupolew Tu-154|Tu-154]] in der Praxis erprobt. Dabei entstand der mit Flüssigwasserstoff bzw. Erdgas betriebene Prototyp [[Tupolew Tu-154#Tu-155/Tu-156|Tu-155]]. Bei dieser dreistrahligen Maschine wurde das rechte Triebwerk nicht von Kerosin, sondern von Wasserstoff oder Erdgas angetrieben. Ihren ersten Flug mit Flüssigwasserstoff absolvierte die Tu-155 am 15. April 1988, ihren ersten Flug mit Erdgasantrieb am 18. Januar 1989.

=== 2000 bis 2019 ===
Unter dem Namen ''Cryoplane'' lief von 2000 bis 2002 ein Großprojekt von 36 Firmen, Hochschulen und Behörden unter der Führung von [[Airbus]] mit dem Ziel, die technische und wirtschaftliche Machbarkeit sowie Sicherheitsaspekte und die Umweltverträglichkeit von flüssigem Wasserstoff als Flugzeugkraftstoff zu untersuchen sowie Strategien für einen möglichst reibungslosen Wechsel zu diesem neuen Treibstoff zu erarbeiten. Der Name des Projektes leitet sich aus der Notwendigkeit ab, Wasserstoff auf mindestens −253 °C abzukühlen, um ihn in flüssigem Zustand zu halten.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.h2hh.de/downloads/Westenberger.pdf |titel=Cryoplane – Hydrogen Aircraft |datum=2003 |format=PDF; 2,5 MB |sprache=en |abruf=2006-06-13}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=http://www.diebrennstoffzelle.de/h2projekte/mobil/cryoplane.shtml |titel=Wasserstoffflugzeug Cryoplane |werk=diebrennstoffzelle.de |abruf=2005-09-06}}</ref>

An der [[Universität Stuttgart]] entwickelte das Institut für Flugzeugbau unter dem Projektnamen ''Hydrogenius'' einen mit Wasserstoff angetriebenen zweisitzigen [[Motorsegler]]. Die als gasförmiger Wasserstoff gespeicherte Energie sollte in Brennstoffzellen in Strom umgewandelt werden; ein Elektromotor sollte die Luftschraube antreiben. Mit dem Konzeptentwurf gelang dem Team um Rudolf Voit-Nitschmann im Jahr 2006 der Gewinn des [[Albrecht Ludwig Berblinger|Berblinger]]-Flugwettbewerbs der Stadt Ulm.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.solarserver.de/2007/07/28/projekt-des-bemannten-brennstoffzellenflugzeugs-hydrogenius-gewinnt-an-fahrt/ |titel=Projekt des bemannten Brennstoffzellenflugzeugs “Hydrogenius” gewinnt an Fahrt |werk=solarserver.de |datum=2007-07-28 |abruf=2020-09-23}}</ref> Das daraus entwickelte Flugzeug [[e-Genius]] flog im Mai 2011.

Im Jahr 2007 hatte das auf dem [[Smartfish]]-Konzept basierende unbemannte Versuchsflugzeug [[HyFish]] seinen Erstflug in der Nähe von Bern. HyFisch ist 1,2 m lang und hat eine 1 kW leistende Polymerelektrolyt-Brennstoffzelle.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-4550/127_read-8329/ |titel=Erfolgreicher Erstflug des "HyFish" - ein Brennstoffzellen-Flugmodell geht in die Luft |werk=DLR Portal |hrsg=Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt e. V. (DLR) |datum=2007-04-03 |sprache=de |archiv-url=https://web.archive.org/web/20160304124109/http://www.dlr.de/desktopdefault.aspx/tabid-4550/127_read-8329/ |abruf=2023-07-10}}</ref>

[[Datei:Boeing Fuel Cell Demonstrator AB1.JPG|mini|Eine von Boeing auf Elektroantrieb umgerüstete [[Diamond HK36]], deren Brennstoffzellensystem genug Leistung für den Horizontalflug lieferte]]
Ab Februar 2008 testete [[Boeing]] mit der ''Phantom Works'' auf Basis einer [[Diamond HK36]] ein bemanntes Elektro-Flugzeug, das durch Strom aus einer Batterie und einem Brennstoffzellensystem angetrieben wurde.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.sciencedaily.com/releases/2009/10/091013123350.htm |titel=Ion tiger hydrogen UAV |hrsg=Sciencedaily.com |datum=2009-10-15 |abruf=2010-12-12}}</ref> Die Leistungsabgabe der Brennstoffzellen war dabei für den Horizontalflug ausgelegt. Der [[Steigflug]] erfolgte mit zusätzlicher Energie aus einer [[Lithium-Ionen-Akkumulator|Lithium-Ionen-Batterie]].<ref name="KronenZtg2008-04-04" /> Im Juli 2010 stellte Boeing den wasserstoffgetriebenen [[Boeing Phantom Eye|Phantom Eye]] vor, ein ausdauerndes, unbemanntes Aufklärungsflugzeug für große Höhen. Das Antriebssystem bestand nun aus zwei Verbrennungsmotoren, die mit Wasserstoff angetrieben wurden.<ref name="The Register">{{Internetquelle |url=https://www.theregister.co.uk/2010/07/13/phantom_eye_rollout/ |titel=Boeing’s 'Phantom Eye' Ford Fusion powered stratocraft |hrsg=The Register |datum=2010-07-13 |abruf=2010-07-14}}</ref>

[[Datei:Das von Brennstoffzellen angetrieben Flugzeug Antares - The fuel-cell powered aircraft Antares (14050859619).jpg|mini|Das von Brennstoffzellen angetriebene Elektro-Flugzeug ''Antares DLR-H2'']]
[[Lange Aviation]] gemeinsam mit dem [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt]]<ref>{{Internetquelle |url=https://www.welt.de/print/wams/wirtschaft/article11719950/Die-groesste-fliegende-Brennstoffzelle-der-Welt.html |titel=Die größte fliegende Brennstoffzelle der Welt |werk=WELT |abruf=2024-01-03}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://nachhaltig-wirtschaften.rlp.de/unternehmen-zukunft/lange-aviation/ |titel=Segelflug mit Brennstoffzellen |hrsg=Rheinland Pfalz - Ministerium für Wirtschaft, Verkehr, Landwirtschaft und Weinbau |abruf=2023-01-03}}</ref><ref>{{Literatur |Titel=Bild der Wissenschaft |Nummer=09/2010 |Datum=2010-09 |Seiten=78-90 |Online=https://www.dlr.de/tt/Portaldata/41/Resources/Bild_der_Wissenschaft_09_2010_Gelingt_der_Weltrekord.pdf}}</ref> (DLR) hatte unterdessen auf Basis einer [[Lange Antares 20E|Antares 20E]] mit der ''Antares DLR-H2'' das weltweit erste bemannte und auch beim Start ausschließlich mit [[Brennstoffzelle]]n angetriebene Flugzeug entwickelt. Der Erstflug, gesteuert von Pilot [[Axel Lange]]<ref>{{Internetquelle |url=https://www.dw.com/en/german-fuel-cell-plane-makes-maiden-flight/a-4463354 |titel=High-flying fuel cell |werk=DW.com (Deutsche Welle) |abruf=2024-01-03}}</ref>, erfolgte am 7. Juli 2009 in Hamburg. Mit einer Flughöhe von 2558 Metern stellte die DLR-H2 am 21. November 2009 in Zweibrücken pilotiert von Axel Lange einen Höhenrekord auf und bewies erstmals mit einem kompletten Flugzyklus die Funktionsfähigkeit unter Unterdruckbedingungen.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.iwr.de/druckansicht.php?id=15249 |titel=Brennstoffzellenflugzeug Antares DLR-H2 stellt Höhenrekord auf |hrsg=Internationales Wirtschaftsforum Regenerative Energien |abruf=2024-01-03}}</ref> Am 8. Juni 2010 absolvierte die Antares DLR-H2 eine ununterbrochene Flugstrecke von 380 km mit Wasserstoffantrieb. Der Flug startete in [[Zweibrücken]] und führte zum Auftanken nach [[Hof (Saale)|Hof]]. Von dort wurde die Reise am nächsten Tag zur [[Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung Berlin#2010|Internationalen Luft- und Raumfahrtausstellung Berlin]] (ILA 2010) fortgesetzt. Die Antares DLR-H2 landete noch am selben Tag auf der ILA 2010, führte während der Messe Demonstrationsflüge<ref>{{Internetquelle |autor=Manuela Braun |url=https://www.dlr.de/en/latest/news/2010/20100612_antares-shows-off-its-unique-abilities-at-ila-2010_24966 |titel=Antares shows off its unique abilities at ILA 2010 |werk=DLR |datum=2010-06-12 |abruf=2024-01-10}}</ref> durch und verließ den [[Flughafen Berlin-Schönefeld]]<ref>{{Internetquelle |url=https://www.youtube.com/watch?v=2F-H5pCpoEk |titel=Antares DLR-H2 - Flug auf der ILA 2010 Berlin |werk=GolemDE |hrsg=Youtube |datum=2010-06-09 |abruf=2024-01-10}}</ref> für einen Direktflug nach Stuttgart. Die Maschine hatte in zwei zusätzlichen Außenlastbehältern Wasserstofftanks und ein hocheffizientes Brennstoffzellensystem. Ein [[Bürstenloser Motor|bürstenloser Elektromotor]] wurde von Brennstoffzellen mit Strom versorgt, die eine maximale Leistung von 25 kW und eine Dauerleistung von über 20 kW lieferten. Die [[Wirkungsgrad|Gesamteffizienz]] von Wasserstoff bis zur Welle des Elektromotors beträgt rund 44 %.<ref name="DLR-H2" /> In den folgenden 2010er-Jahren wurde das Potential der Wasserstofftechnologie in der Luftfahrt aufgrund der nun forcierten [[Energiewende]] nochmals wichtiger.
[[Datei:HY4 2016-09-29 ueber Flughafen Stuttgart.jpg|mini|Das Wasserstoff-Brennstoffzellen-Flugzeug [[HY4]] beim Erstflug am 29. September 2016 über dem Flughafen Stuttgart]]
Es folgte am 12. Oktober 2015 das Konzept eines viersitzigen Brennstoffzellen-/Batterie-Passagierflugzeuges [[HY4]].<ref>[https://www.republik.ch/2020/01/28/der-traum-vom-sauberen-fliegen Der Traum vom sauberen Fliegen], [[Republik (Magazin)|Republik]], 28. Januar 2020.</ref> Dieses wurde mit Partnern aus öffentlichen Forschungseinrichtungen, Universitäten und Industrie entwickelt und kann je nach Speichertechnologie bei einer Reisefluggeschwindigkeit von 165 km/h eine Strecke von 750 bis 1500 km zurücklegen, mit vier Passagieren. Am 29. September 2016 gelang der Erstflug.<ref>{{Internetquelle |url=http://www.dlr.de/dlr/presse/desktopdefault.aspx/tabid-10172/213_read-19469/year-all/#/gallery/24480 |titel=DLR Presse Portal – Emissionsfreier Antrieb für die Luftfahrt: Erstflug des viersitzigen Passagierflugzeugs HY4 |abruf=2016-09-29}}</ref><ref>{{Literatur |Autor=Jürgen Schelling |Titel=HY4 in der Erprobung: Das erste viersitzige Wasserstoffflugzeug |Sammelwerk=Frankfurter Allgemeine Zeitung |Datum=2016-10-12 |ISSN=0174-4909 |Online=https://www.faz.net/aktuell/technik-motor/auto-verkehr/hy4-in-der-erprobung-das-erste-viersitzige-wasserstoffflugzeug-14472353.html |Abruf=2016-10-24}}</ref>

=== Ab 2020 ===
Eines der bis dahin größten bisherigen Brennstoffzellenflugzeuge war eine umgebaute [[Piper PA-46]], die 2020 abhob.<ref name="Piper2020">{{Internetquelle |autor=V. K. Thomalla |url=https://aerobuzz.de/general-aviation/erstes-brennstoffzellen-flugzeug-ist-in-grossbritannien-geflogen/ |titel=Brennstoffzellenflugzeug aus Großbritannien und USA |werk=aerobuzz.de |datum=2020-06-28 |abruf=2020-10-14}}</ref> Diese wurde von ZeroAvia<ref name="ZeroAvia">{{Internetquelle |url=https://www.zeroavia.com/ |titel=Firmenwebsite: ZeroAvia |abruf=2020-10-18}}</ref> im Rahmen des britischen Projektes HyFlyer gebaut.<ref name="Piper2020" />

Im Januar 2021 erfolgte ein Forschungsauftrag für das Projekt BALIS an die [[Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt|DLR]] für einen Versuchstand bzw. Antriebsstrang für ein Wasserstoffflugzeug auf Brennstoffzellenbasis mit 1500 kW aufzubauen. Diese Entwicklungsarbeiten werden vom deutschen Wirtschaftsministerium mit 26 Millionen Euro gefördert.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.aerokurier.de/elektroflug/umweltfreundliche-technologie-dlr-entwickelt-brennstoffzellenantrieb/ |titel=DLR-Projekt BALIS |datum=2021-01-23 |abruf=2021-01-26}}</ref><ref>{{Internetquelle |url=https://www.dlr.de/content/de/artikel/news/2021/01/20210121_balis-foerderbescheid.html |titel=Projekt BALIS – DLR entwickelt und testet Brennstoffzellen im Megawatt-Bereich für die Luftfahrt |werk=Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt |datum=2021-01-21 |abruf=2021-01-26}}</ref>

Das bisher größte Wasserstoffflugzeug mit Brennstoffzellen hob etwa am 20. Januar 2023 vom [[Cotswold Airport]] im englischen [[Gloucestershire]] erstmals ab.<ref name="electriveJan2023"/> Es handelt sich dabei um eine von [[ZeroAvia]] umgebaute [[Dornier 228]], im Rahmen des Programms ''HyFlyer II'' von der britischen Regierung.<ref name="electriveJan2023">{{Internetquelle |autor=Cora Werwitzke |url=https://www.electrive.net/2023/01/20/zeroavia-bz-erstflug-mit-umgeruesteter-dornier-228/ |titel=ZeroAvia: BZ-Erstflug mit umgerüsteter Dornier 228 |werk=electrive.net |datum=2023-01-20 |abruf=2023-01-20}}</ref>

=== Weltumrundung ''Climate Impulse'' ===
Anfang Februar 2024 gab [[Bertrand Piccard]] den Plan bekannt, mit dem Wasserstoffflugzeug [[Climate Impulse]] die [[Weltumrundung|Welt nonstop zu umrunden]]. Er wolle ein Zeichen setzen gegen „Pessimismus und Untätigkeit in Sachen Umweltschutz“. Der Flug könnte bis 2028 machbar sein, die Arbeit am Projekt habe schon drei Jahre zuvor begonnen.<ref>[https://www.bernerzeitung.ch/bertrand-piccard-fliegt-wieder-schluss-mit-klima-pessimismus-220517085844 «Ich habe die Nase voll von all dem Pessimismus»]</ref>
Piccard arbeitet mit Industriepartnern zusammen wie [[Airbus]], [[Daher (Unternehmen)|Daher]], [[Capgemini]] und [[ArianeGroup|Ariane Group]].<ref>[https://www.cockpit.aero/rubriken/detailseite/news/climate-impuls-im-wasserstoffbetriebenen-flugzeug-um-die-welt Mit Wasserstoff: Bertrand Piccard enthüllt neues Um-die-Welt-Projekt]</ref>

=== Weitere Planungen ===
{{Anker|ZEROe}}
Nach Planungen von Mitte Juni 2021 wollte Airbus bis 2025 mit einem Wasserstoffflugzeug in den Probebetrieb gehen, um schließlich bis etwa 2030 oder bis 2035 kommerzielle Flugzeuge auf den Markt bringen zu können.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.aerotelegraph.com/airbus-will-2025-erstmals-mit-wasserstofftanks-abheben |titel=Airbus will 2025 erstmals mit Wasserstofftanks abheben |werk=aeroTelegraph |abruf=2021-06-14}}</ref> Die Entwicklung des Airbus "ZEROe" Demonstrators begann im Februar 2022.<ref>{{cite web|url=https://www.airbus.com/en/newsroom/stories/2022-02-the-zeroe-demonstrator-has-arrived|title=The ZEROe demonstrator has arrived|publisher=Airbus|date=2022-02-22}}</ref> Im Juni 2023 wurde der Brennstoffzellenblock mit 1,2 Megawatt fertiggestellt, im Oktober der 1 Megawatt elektrischen Antrieb, und im Dezember verbunden.<ref>{{cite web|url=https://www.airbus.com/en/newsroom/stories/2024-01-first-zeroe-engine-fuel-cell-successfully-powers-on|title=First ZEROe engine fuel cell successfully powers on|publisher=Airbus|date=2024-01-24}}</ref> Stand 2024 soll der Antrieb 2026 in den speziell für Flugerprobungen konzipierten [[A380#Testprogramm|A380 MSN 001]] eingebaut werden.<ref>{{cite web|url=https://simpleflying.com/airbus-a380-hydrogen-flight-zeroe-power-on/|title=Airbus Plans A380 Hydrogen Flights In 2026 After Successful Power On Of ZEROe Engine|publisher=Simple Flying|date=2024-01-24|author=Anthony Bang An}}</ref> Anfang 2025 pausierte bzw. reduzierte Airbus sein Programm für unbestimmte Zeit, da die Technik nicht so schnell vorankommt wie ursprünglich gedacht.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.handelsblatt.com/unternehmen/nachhaltigkeit/luftfahrt-airbus-verschiebt-die-entwicklung-von-wasserstoff-flugzeugen/100106494.html |titel=Airbus verschiebt die Entwicklung |hrsg=[[Handelsblatt]] |abruf=2025-02-08}}</ref>

ZeroAvia plant 20-sitzige Regionalflugzeuge und später bis 100-sitzige Wasserstoffflugzeuge für Langstrecken auf den Markt zu bringen.<ref name="ZeroAvia"/>

[[Lange Aviation]] entwickelt für die Lange Research Aircraft GmbH<ref>[https://www.lange-research.com/ Lange Research Aircraft GmbH], abgerufen am 25. September 2023</ref> die mit sechs Elektromotoren ausgestattete Antares E2, die ihre Energie ausschließlich aus Wasserstoff gewinnt.<ref>Das Flugzeug wird in einem SWR Fernsehen-Filmbeitrag vom 3. Januar 2023 ab 10 min 23 s gezeigt: {{Internetquelle |url=https://www.swrfernsehen.de/made-in-suedwest/ueberflieger-mit-e-power-die-elektrosegler-von-lange-aviation-100.html |titel=Überflieger mit E-Power – Die Elektrosegler von Lange Aviation |datum=2023-01-03 |sprache=de |abruf=2023-09-24}}</ref>

== Technologie ==
=== Verbrennung oder Elektroantrieb über Brennstoffzellen ===
Bei der konventionellen Verbrennung von [[Kerosin]] entsteht neben anderen Abgasen klimaschädliches [[Kohlenstoffdioxid|CO2]].<ref>{{Internetquelle |url=https://www.bundesregierung.de/breg-de/aktuelles/fliegen-mit-wasserstoff-1776282 |titel=Deutsche Bundesregierung: Wie funktioniert der Antrieb von Flugzeugen mit Wasserstoff? |datum=2020-08-13 |abruf=2020-09-09}}</ref> Alternativ kann Wasserstoff in einem Verbrennungsantrieb verwendet werden, wobei kein CO2 entsteht, weil im Brennstoff kein Kohlenstoff enthalten ist. Allerdings entstehen durch diese Verbrennung dennoch Abgase als Stickoxide und der Wirkungsgrad ist relativ gering.

Der technisch elegantere Weg ist die indirekte Nutzung des Wasserstoffs mithilfe von [[Brennstoffzelle]]n, weil dabei keine Abgase entstehen, sondern nur Wasserdampf. Dabei wird aus dem Wasserstoff über die Brennstoffzellen zunächst Strom gewonnen, der dann ein [[Elektroflugzeug|Flugzeug über Elektromotoren]] antreibt. Beim Einsatz von H2-Zellen kann Strom, Wasser und [[Inertgas]] damit erzeugt werden.<ref name="Klappentext_Peters">Ralf Peters (Hrsg.): ''Brennstoffzellensysteme in der Luftfahrt.'' ISBN 978-3-662-46797-8; vom Klappentext des Buches</ref>

=== Vorteile ===
Da Wasserstoff bei gleicher Masse das 2,8-fache an Energie enthält wie [[Kerosin]], würde ein Wasserstoffflugzeug bei gleicher Reichweite erheblich weniger Treibstoffmasse benötigen als eine heutige Maschine und könnte somit den Transport höherer [[Nutzlast]]en ermöglichen. Dennoch wäre das nötige Tank-Volumen für H2 flüssig um den Faktor 3,4 größer. D. h. für einen Atlantikflug einer Boeing 707 (90.000 l Kerosin), wären 304 m³ flüssiges H2 nötig, was technisch nicht zu machen ist. Allerdings wäre als Ersatz für eine Standard [[Airbus-A320-Familie]] oder eine [[Boeing 737]] das Tankvolumen durchaus ausreichend.

Wasserstoff verbrennt ohne [[Emission (Umwelt)|Emission]] von [[Kohlendioxid]], [[Kohlenmonoxid]] und [[Kohlenwasserstoffe]]n, daher hätten Wasserstoffflugzeuge im Hinblick auf diese Stoffe deutlich geringere schädliche Auswirkungen auf die [[Umwelt]]. Ein möglicher wirtschaftlicher Vorteil ergibt sich hieraus, wenn Regierungen – z. B. zur Umsetzung der Vereinbarungen der [[Übereinkommen von Paris|Pariser Klimaziele]] zur Bekämpfung des [[Globale Erwärmung|Klimawandels]] – Förderungsmaßnahmen für emissionsarme Technologien beschließen. Allerdings entstehen bei der Verbrennung mit Luft weiterhin Wasserdampf ([[Kondensstreifen]], bei gleicher Turbinenleistung sogar intensiver) und [[Stickoxide]].

Im Brandfall wird die Tatsache als Vorteil angesehen, dass Wasserstoff bei Temperaturen über −253 °C gasförmig und leichter als Luft ist. Die Bildung von Brandteppichen, wie sie bei auslaufendem Kerosin auftritt, wäre ausgeschlossen, da austretender Wasserstoff schnell nach oben entweicht, sodass Rettungskräfte leichter zu einer am Boden havarierten Maschine vordringen könnten.

=== Nachteile ===
Das spezifische Volumen von Wasserstoff ist auch im flüssigen Zustand noch viermal größer als das von Kerosin. Dies hat zur Folge, dass entweder weniger Raum für Nutzlasten verbleibt oder dass die Rümpfe von Wasserstoffflugzeugen entsprechend größer ausgelegt werden müssten. Darüber hinaus müssen Tanks, in denen flüssiger Wasserstoff transportiert werden soll, beim heutigen Stand der Technik Kugel- oder Zylinderform haben. Damit ist eine Unterbringung der Tanks in den Tragflächen – wie es heute bei Kerosintanks der Fall ist – nur noch begrenzt möglich. Dies führt dazu, dass neue Positionen für die Unterbringung der Treibstofftanks gefunden werden müssen. Diskutiert wird derzeit (2006) z. B. über einen Einbau im Rumpf oberhalb der Passagier- bzw. Frachtkabine.

Das ''Clean-Sky-Forschungsprojekt'' geht davon aus, dass mittelfristig Wasserstoffflugzeuge nur bis 10.000 km Flugstrecke eingesetzt werden können, darüber hinaus nur Flugzeuge mit E-Fuels.<ref>{{Internetquelle |url=https://www.klimareporter.de/verkehr/klimaneutrales-fliegen-in-weiter-ferne |titel=Klimaneutrales Fliegen in weiter Ferne |autor=Hanno Böck |hrsg=Klimareporter |werk=klimareporter.de |datum=2020-12-16 |abruf=2022-10-10}}</ref>

Wenn Wasserstoff verbrannt wird, entstehen möglicherweise noch mehr langlebige Kondensstreifen-[[Cirrus (Wolke)|Zirren]], die den größten Beitrag des Luftverkehrs zur globalen Erwärmung beisteuern. Bei der Verbrennung von Wasserstoff entsteht dreimal mehr Wasserdampf als bei Kerosin. Andererseits verursacht ein Wasserstoffantrieb keine Partikelemissionen, was die Klimawirkung wieder senkt. Bei Verwendung einer Brennstoffzelle entstehen außer Wasserdampf keine anderen Emissionen mehr. Da die Prozesse innerhalb der Brennstoffzelle auf deutlich niedrigerem Temperaturniveau ablaufen als bei der Wasserstoffverbrennung, tritt vermehrt flüssiges Wasser aus, welches wieder zur Brennstoffzelle zurückgeführt werden könnte, um der Brennstoffzelle eine gewisse Feuchtigkeit zuzuführen, die in großer Höhe nicht gegeben ist.<ref>{{Internetquelle |url=https://aeroreport.de/de/innovation/wie-wasserstoffantriebe-auf-das-klima-wirken |titel=Wie Wasserstoffantriebe auf das Klima wirken |autor=Denis Dilba |hrsg=MTU Aero Engines |werk=aeroreport.de |datum=2021-06-01 |abruf=2022-10-10}}</ref>

Aufgrund der hohen Verbrennungstemperatur von Wasserstoff entstehen bei der Verbrennung mit Luft umweltschädliche Stickoxide.

Der Einsatz von Wasserstoff als Treibstoff bedingt neue Konstruktionen für Tanks, Kraftstoffsysteme und Triebwerke der Maschinen sowie eine neue Technik der Betankung an Flughäfen. Die für die Automobiltechnik entwickelten Konzepte, z. B. leichte Drucktanks, können abgewandelt auch in der Flugzeugtechnik eingesetzt werden.
{{Hauptartikel|Wasserstoffspeicherung}}

Wasserstoff muss energieaufwändig hergestellt werden, dabei können weitere Nachteile auftreten. Auch über 2025 hinaus geschah dies regelmäßig aus [[Erdgas]] unter Kohlendioxid-Freisetzung. Die Herstellung aus [[Biomasse]], die nur begrenzt zur Verfügung steht, ist im Versuchsstadium. Bei Herstellung durch [[Elektrolyse]] mit Strom aus erneuerbaren Energiequellen ([[Power-to-Gas]]) sind die Kosten der Stromerzeugung, die Kosten und die Auslastungsstunden der Elektrolyseanlagen und die begrenzte Zeitdauer verfügbaren Überschussstromes wirtschaftliche Herausforderungen, zusätzlich der Transport aus Weltregionen mit guter Sonneneinstrahlung zu Verbrauchern und evtl. Stromspeicherung
{{Hauptartikel|Wasserstoffherstellung}}

== Siehe auch ==
* [[Wasserstoffwirtschaft]]
* [[Wasserstoffantrieb]]
* [[Liste von Elektroflugzeugen]]

== Literatur ==

'''Bücher'''
* Ralf Peters (Hrsg.): ''Brennstoffzellensysteme in der Luftfahrt.'' Springer Vieweg, Berlin/Heidelberg 2015, [[doi:10.1007/978-3-662-46798-5]], ISBN 978-3-662-46797-8.
* ''Luftfahrt.'' In: [[Sven Geitmann]], Eva Augsten: ''Wasserstoff und Brennstoffzellen: Die Technik von gestern, heute und morgen'', Hydrogeit Verlag, 4. komplett überarbeitete Auflage, Oberkrämer 2021, ISBN 978-3-937863-51-1, S. 181–185

'''Artikel'''
* Heinrich Großbongardt: ''Pack die Sonne in den Tank: Treibstoffe der Zukunft.'' In: ''[[Aero International|AERO International]]'', Nr. 10/2020, S. 42–44.
* Thomas Wagner-Nagy: ''Ohne Abgas durch die Lüfte.'' In: ''[[P.M. Magazin|P.M.]]'', Nr. 1/2020, S. 44–49.
* Rainer W. During: ''Airbus setzt auf Wasserstoff: Konzepte für emissionsfreies Flugzeug.'' In: ''[[Fliegerrevue|FliegerRevue]]'', Nr. 12/2020, S. 15.
* ''ZEROe – on cleaner flight.'' In: ''AIR International.'' Nr. 12/2020, S. 58–64.
* ''Wasserstoffantrieb.'' In: ''[[Flug Revue]]'', Nr. 3/2021, S. 64–71
* Ulrike Ebner: ''Europa setzt auf Wasserstoff.'' In: ''Flug Revue'', Nr. 10/2020, S. 74–75
* S. Steinke: ''Wasserstoff-Visionen.'' In: ''Flug Revue'', Nr. 12/2020, S. 56–59

== Weblinks ==
{{Commonscat|Aircraft with fuel cells|Wasserstoffflugzeuge|audio=0|video=0}}

'''Artikel'''
* {{Internetquelle |url=https://www.bauhaus-luftfahrt.net/topthema/hy-shair/ |titel=Das Hy-ShAir-Konzept: Die Zukunft der Langstrecke neu denken |werk=bauhaus-luftfahrt.net |abruf=2020-11-15}}
* {{Internetquelle |autor=Ulrike Ebner |url=https://www.flugrevue.de/flugzeugbau/zukunftsantriebe-europa-setzt-auf-wasserstoff/ |titel=Kann Wasserstoff die Zukunft sein? |werk=flugrevue.de |datum=2020-11-15 |abruf=2020-11-15}}

'''Videos'''
* {{YouTube|id=a-vFA-F5gsk|titel=Zukunft der Luftfahrt! Können wir klimafreundlich fliegen? |uploader=AeroNewsGermany |abruf=2023-06-19}}
* {{YouTube|id=s5dLLrBDPTI|titel=Fliegen mit Wasserstoff |uploader=MTU Aero Engines|abruf=2020-11-16|upload=2020-06-22}}
* {{YouTube|id=f-4if26F_RA |titel=Why Hydrogen-Powered Planes Might Be Inevitable |uploader=Bloomberg |abruf=2022-09-01 |sprache=en}}

== Einzelnachweise ==
<references>
<ref name="DLR-H2">DLR {{Internetquelle |autor=Institut für Technische Thermodynamik |url=http://www.dlr.de/tt/desktopdefault.aspx/tabid-4935/8219_read-13587/ |titel=Abheben mit der Brennstoffzelle: Alles zur Antares DLR-H2 |werk=Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) Institut für Technische Thermodynamik |abruf=2016-10-02}}</ref>
<ref name="KronenZtg2008-04-04">
DLR {{Internetquelle |url=https://www.krone.at/wissen/boeing-testet-wasserstoff-flugzeug-erstmals-mit-pilot-story-97150 |titel=Boeing testet Wasserstoff-Flugzeug |titelerg=Erstmals mit Pilot |werk=[[Kronen Zeitung]] |hrsg=Krone Multimedia GmbH & Co KG |datum=2008-04-04 |abruf=2016-10-03}}</ref>
</references>

[[Kategorie:Forschungsprojekt (Verkehr)]]
[[Kategorie:Wasserstofftechnik|Flugzeug]]
[[Kategorie:Flugzeugbauart]]
[[Kategorie:Emissionsarme Mobilität]]

Wasserstoffflugzeug - Versionsgeschichte

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