Die Zukunft des (nachhaltigen) Flugverkehrs
Die Aviatik von Morgen
An Alternativen für den emissionsfreien Flugverkehr wird schon seit Längerem getüftelt. Bereits sehr erfolgreiche Projekte wurden von einem Fokusprojekt der ETH Zürich mit CELLSIUS umgesetzt.
Die Vision von CELLSIUS ist es, Flugzeuge in Zukunft klimaneutral, effizient und nachhaltig zu betreiben. Im aktuellen Projekt soll dies mit Hilfe einer von Wasserstoff betriebenen Brennstoffzelle erreicht werden. Das Projektteam besteht aus engagierten Studierenden, die sich in ihrem letzten Bachelorjahr praktisch in Ingenieurprojekten beweisen können. CELLSIUS ist eigenfinanziert und wird in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern realisiert.
Swagelok Switzerland ist stolz, das H2-Projekt auch im Studienjahr 2024/25 mit Produkten, Dienstleistungen und Fachwissen zu unterstützen.
Cellsius H2 Team 2023/24
Ende September 2024 hatten wir die Freude, beim Rollout in Dübendorf im Swiss Innovation Parks dabei zu sein. Das Team bestehend aus 10 Fokusstudenten und nochmals gleich vielen Freelancern informierten Sponsoren, Gönner und weitere Interessenten über den aktuellen Status des Wasserstoffflugzeug-Projekts und stellte das neue Projektteam 2024/25 vor.
Ein Highlight war das ausgestellte Flugzeug-Chassis des Herstellers Sling, welches speziell für die zukünftige Integration von H2-Tanks modifiziert wird. Dank verlängerter Flügel wird es möglich sein, die Tanks sicher unterzubringen und vor allem den benötigten Auftrieb zu erreichen. Draussen durften wir anschliessend noch bei einem Test des Motors mit selbstentwickeltem Inverter dabei sein, der benötigte Strom wurde dabei hauptsächlich von der
Brennstoffzelle geliefert.
Nach dem Zusammenbau des Motors und der Montage auf den Teststand konnte das Team im Sommer 2024 den Elektromotor das erste Mal erfolgreich, mit selbst produzierten emmisonsfreiem Strom, drehen lassen. Während die Motorelemente von einem Industriepartner entwickelt und produziert wurden, sind die gesamten mechanischen Bauteile inklusive Kühlung von ihnen selbst designt worden. Dadurch erhielten sie einen nur 35kg leichten Elektromotor mit
einer Leistung von über 100 kW. Auch das Brennstoffzellensystem wurde mit Unterstützung diverser Firmen und viel Eigenleistung realisiert.
Das Video unserer Eindrücke vom Rollout und den Inverter-Tests finden Sie hier:
Das aktuelle Team arbeitet weiterhin intensiv an der Umsetzung eines alternativen Wasserstoff-Antriebsstrangs für das Kleinflugzeug. Dieses System setzt sich aus verschiedenen Komponenten zusammen, die gemeinsam einen effizienten und umweltfreundlichen Flug ermöglichen sollen. Ein Grossteil der benötigten Teile wird von CELLSIUS selbst entwickelt. Um technische Herausforderungen zu bewältigen, kann das Team auf die Unterstützung von Experten und Freelancern zurückgreifen. Das Ziel ist es, bis zum nächsten Rollout eine Flugzeit von bis zu 2 Stunden und eine Reichweite von 200 Kilometern zu ermöglichen.
Am Rollout Event im September 2024 hatten wir die Möglichkeit, mit dem dem Cellsius Teammitglied Lars Mayer ein Interview zu führen.
Erfolgsgeschichte
CELLSIUS startete 2020 sein erstes Großprojekt mit dem e-Sling, einem batteriebetriebenen Flugzeug, das 2022 erfolgreich seinen Jungfernflug absolvierte. Der Fokus liegt nun seit 2 Jahren auf dem Projekt H2, bei dem ein Wasserstoffantrieb für Kleinflugzeuge entwickelt wird. Wasserstoff bietet eine wesentlich höhere Energiedichte als Batterien, was längere Flugstrecken ermöglicht.
Im 2023 durften wir anlässlich der Powerfuel Week in Luzern mit Cellsius zusammen einen Stand betreiben, wo wir mit dem damaligen Projektteam ein Videointerview führen durften.
Sichere Testumgebung
Swagelok unterstützt das Team mit unserer Expertise im Bereich der Wasserstofftechnologie. Unsere Ventile, Kugelhähne und Druckregler sind neben der Zuleitung zu den Wasserstofftanks momentan vorwiegend im Teststand installiert, der in einem mobilen Container untergebracht ist. Um sicherzustellen, dass die Produkte korrekt und sicher verbaut werden, haben wir alle Teammitglieder zu einem unserer Swagelok Essential Sicherheitstraining eingeladen.
Die Leckdichtheit spielt eine entscheidende Rolle, insbesondere bei Wasserstoff, dem kleinsten Molekül. Um die Sicherheit zu gewährleisten, setzen wir auf Edelstahl 316 mit erhöhtem Chrom- und Nickelgehalt. Dieser Edelstahl enthält mindestens 17 % Chrom und 12 % Nickel und übertrifft damit die Mindestanforderungen der ASTM, wodurch das Risiko der Wasserstoffversprödung deutlich minimiert wird.
Eingesetzte Produkte
- Druckregler (Serie K)
- Manometer (PGI)
- Kugelhähne (Serie 40)
- Rückschlagventile (Serie C)
- Vollmetallschläuche (Serie FJ)
- Sicherheitsventile (Serie PRV)
- Verschiedene Rohre, Verschraubungen und Handrohrbieger
Wir werden weiterhin regelmässig über den Fortschritt des CELLSIUS H2-Projekts auf dieser Seite sowie auf unserem LinkedIn-Profil berichten und wünschen dem Team der ETH Zürich viel Erfolg bei der Verwirklichung ihrer Vision.