Paris Air Show 2015: Mehr Strom für Flugzeugküchen

Flugzeuge haben ein langes Leben: Sie sind meist mehrere Jahrzehnte im Einsatz. Die Inneneinrichtung in den Kabinen wird im Laufe eines Flugzeuglebens mehrmals modernisiert, ebenso wie die Küchen. Das birgt allerdings ein Problem:

Die neue Ausstattung braucht meist mehr Energie als die alte, sei es durch leistungsfähigere Küchengeräte, sei es durch kleine Fernseher in jeder einzelnen Sitzlehne. Doch die Energie, die im Flugzeug zur Verfügung steht, ist begrenzt – sie wird während des Flugs von Turbinen erzeugt.

Zu Zeiten, in denen die Turbinen nicht laufen – also beim Ein- und Aussteigen der Passagiere – sorgt ein Hilfsstromaggregat für den nötigen Strom. Ein weiteres Manko: Wenn man elektrische Verbraucher im Passagierteil nachträglich einbaut, muss das Energiesystem des kompletten Flugzeugs wieder neu zugelassen werden, denn neue Geräte könnten die Stromversorgung stören und schlimmstenfalls lahmlegen.

Zusätzlicher Stromversorger in den Küchen

Ein zusätzlicher Stromaggregat, als schiebbarer Trolley jeweils in den Küchen installiert, stellt Energie bereit. Entwickelt wird das System von Forschern des Fraunhofer-Instituts für Chemische Technologie ICT, Institutsteil ICT – IMM, zusammen mit dem Unternehmen Diehl Aerospace GmbH und der Deutschen Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt DLR.

»Mit dem neuen Stromversorger lässt sich das Energie-Defizit schließen«, sagt Prof. Dr. Gunther Kolb, Abteilungsleiter am ICT-IMM. Auch das Zulassungsprozedere dürfte sich durch den Trolley vereinfachen: Da die Energieversorgung der Küchen und Kabinen unabhängig von der des Flugzeugs ist, braucht diese nicht nach jeder Modernisierung eine neue Zulassung.

Reformer und Brennstoffzelle

Die Forscher setzen bei ihrer Neuentwicklung auf Brennstoffzellen: Diese erzeugen den Strom nicht nur effizient, sondern auch leise. Was den Brennstoff angeht, ist der Einsatz in der Luft jedoch nicht einfach. Denn Wasserstoff lässt sich nur in Druckbehältern mit rund 800 bar lagern – im Flugzeugbauch ein erhebliches Sicherheitsrisiko. Auch brennbare Flüssigkeiten wie Benzin scheiden aus.

»Wir verwenden Propylenglykol«, verrät Kolb. Der Vorteil: Diese Substanz ist flüssig – man braucht also keinen Druckbehälter – ist mit Wasser gemischt nicht brennbar und zudem ungiftig. Außerdem wird sie bei Flugzeugen bereits als Kühl- und Enteisungsmittel eingesetzt.

Das Propylenglykol besteht aus Wasserstoff, Kohlenstoff und Sauerstoff. Eine chemische Anlage, der Reformer, zerlegt die Flüssigkeit und zieht den Wasserstoff heraus, der direkt in die Brennstoffzelle strömt und sie antreibt. Da das Kohlenstoffmonoxid, das bei der Wasserstofferzeugung entsteht, weder für Bordpersonal und Passagiere noch für die Brennstoffzelle gesund wäre, wandelt der Reformer es in ungiftiges Kohlendioxid um.

Das System stammt aus den Fraunhofer-Laboren: Die Mitarbeiter haben nicht nur die darin vorhandenen, nötigen Katalysatoren entwickelt, sondern auch dafür gesorgt, dass das Gerät möglichst wenig kostbaren Platz einnimmt. »Die Bauteile, die das Kohlenstoffmonoxid abbauen, konnten wir im aktuellen Reformer 90 Prozent platzsparender gestalten als mit herkömmlicher Technik«, bestätigt Kolb.

Einen Mock-Up des Reformers, also ein maßstabsgetreu gefertigtes Modell, haben die Forscher bereits angefertigt, auch die Einzelkomponenten stehen. In den nächsten Monaten werden die Wissenschaftler den ersten Prototyp aufbauen und testen. Auf der Messe Paris Air Show vom 15. bis 21. Juni stellen sie ihre Technologie vor (Halle 1, Stand G316).