Rolls-Royce gab am 26.9.2023 bekannt, dass im Rahmen seines Wasserstoff-Forschungsprojekts ein weiterer wichtiger Meilenstein erreicht und damit Industriegeschichte geschrieben wurde.

Das Unternehmen Rolls-Royce und sein Partner easyJet haben sich gemeinsam verpflichtet, bei der Entwicklung von Triebwerken zur Wasserstoffverbrennung an vorderster Front mitzuwirken. Diese sollen ab Mitte der 2030er Jahre eine Reihe von Flugzeugen, auch im Bereich sogenannter Narrowbodies, also Flugzeugen für die Kurz- und Mittelstrecke, antreiben.

In Zusammenarbeit mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und der Universität Loughborough in Großbritannien hat Rolls-Royce nun die Funktion einer entscheidenden Triebwerkstechnologie nachgewiesen – ein weiterer wichtiger Schritt auf dem Weg zur Nutzung von Wasserstoff als Flugkraftstoff.

Durch Tests an der Brennkammer eines Pearl 700-Triebwerks beim DLR in Köln mit 100 % Wasserstoff wurde nachgewiesen, dass der Treibstoff auch unter Bedingungen verbrannt werden kann, die der maximalen Startleistung entsprechen.

Der Schlüssel zu diesem Erfolg war die Entwicklung fortschrittlicher Kraftstoff-Einspritzdüsen zur Steuerung des Verbrennungsprozesses. Dabei mussten durch die Ingenieure erhebliche Herausforderungen bewältigt werden, da Wasserstoff viel heißer und schneller verbrennt als Kerosin. Die neuentwickelten Düsen sind in der Lage, die Flammenposition mit Hilfe eines neuen Systems zu steuern, bei dem dem Wasserstoff nach und nach Luft beigemischt wird, um die Reaktivität des Kraftstoffs zu steuern. Durch die Tests konnte bestätigt werden, dass sowohl die Funktionsfähigkeit der Brennkammer als auch die Emissionen voll im erwarteten Rahmen liegen.

Die einzelnen Düsen wurden zunächst bei mittlerem Druck in den kürzlich aufgerüsteten Testeinrichtungen von Loughborough und beim DLR Köln getestet, bevor zusätzliche Brennertests bei vollem Druck beim DLR in Köln stattfanden.

Bereits im letzten Jahr haben easyJet und Rolls-Royce Luftfahrtgeschichte geschrieben, indem sie ein modernes AE2100-Triebwerk in Boscombe Down, Großbritannien, erfolgreich mit grünem Wasserstoff betrieben haben.

Der Abschluss dieser jüngsten Tests bedeutet, dass das Thema Verbrennung nun gut verstanden ist, während die Arbeiten an den Systemen zur Kraftstoffzuführung und zur Integration dieser Systeme in ein Triebwerk fortgesetzt werden.

Markus Fischer, Bereichsvorstand Luftfahrt des DLR, sagte:

Dies ist eine herausragende Erfolgsgeschichte, und wir sind mehr als glücklich, dass wir mit unseren Testfähigkeiten im Bereich Wasserstoff einen Beitrag leisten konnten. Es war sehr aufregend, diese Technologieentwicklung zu unterstützen und zu sehen, wie sie in verschiedenen Anlagen an unserem Institut für Antriebstechnik weiterentwickelt wurde. Dies unterstreicht einmal mehr die Fähigkeiten des DLR in der komplexen angewandten Forschung, und die Erreichung dieses hohen Tempos wurde durch unsere Erfahrung bei der Erprobung von bodengestützten Gasturbinen unterstützt.”

Die in Loughborough und im DLR getesteten Technologien werden nun gemeinsam mit den Erkenntnissen aus den Boscombe-Down-Tests in die nächste Testphase einfließen – Rolls-Royce und easyJet bereiten sich darauf vor, einen Bodentest mit gasförmigem Wasserstoff an einem kompletten Pearl-Triebwerk durchzuführen.

Anschließend daran erfolgt ein vollständiger Bodentest eines Pearl-Triebwerks mit flüssigem Wasserstoff. Sowohl easyJet als auch Rolls-Royce haben das gemeinsame Ziel, die Technologie anschließend im Flug zu testen.

Rolls-Royce und die Universität Loughborough erhalten Unterstützung für die Wasserstoff-Forschung durch das britische Aerospace Technology Institute HyEST-Programm, und die Forschung wird auch durch das deutsche LUFO 6-Programm und das EU-Programm Clean Aviation CAVENDISH gefördert.

Bilder von den Tests beim DLR und an der Universität Loughborough finden Sie unter: https://www.flickr.com/gp/rolls-royceplc/3mGu4hEB45

Quelle: Rolls-Royce