ZETeBS - Zero Emission Testinfrastruktur für Brennstoffzellensysteme

Projektübersicht und Ziele

Die erwartete Zunahme in der Nachfrage nach Transportleistung wird zukünftig nur durch effizientere und klimafreundliche Lufttransportsysteme bedient werden können. Maßnahmen zur Reduzierung der Umweltwirkungen zielen daher auf eine signifikante Reduzierung der CO2-Emissionen aus fossilen Quellen, aber auch der Nicht-CO2-Effekte bis hin zum Zero Emission Aircraft ab. Als möglicher Weg hin zu einer emissionsneutralen Luftfahrt wird eine (Teil-)Elektrifizierung des Antriebsstrangs durch die Entwicklung eines Brennstoffzellensystems für den emissionsfreien Antrieb von Luftfahrzeugen vorangetrieben. Die Validierung von neuen Systemen für den Einsatz in der Luftfahrt erfordert jedoch hohe Aufwände zum Nachweis der geforderten Zuverlässigkeit, Funktionalität und Kontinuität der Daten. Im Vorhaben ZETeBS sollen daher Teststände und Methoden auf verschiedenen Brennstoffzellen-Systemebenen entwickelt und für die Eignung zur Nachweisführung bis zur Flugfähigkeit validiert werden. Wesentliche Herausforderungen, wie z.B. die hohe Leistungsklasse, Komplexität und Varianz der Systeme, genutzte Medien sowie die hohe Anzahl von Systemparametern und Sicherheitsaspekte, müssen dafür berücksichtigt werden. Dafür sollen im Vorhaben Testkonzepte für unterschiedliche Leistungsbereiche von Brennstoffzellensystemen entwickelt und anhand repräsentativer Systemkonfigurationen validiert werden. Kritische Sensorik zur Überwachung der Systeme und Medienführung für den Einsatz in verschiedenen Konfigurationen, bis hin zur Flugtestinstallation, wird im Vorhaben ebenfalls adressiert.

Abbildung 1: Aufbau der verteilten Testsysteme in ZETeBS

Arbeitsinhalte der TUHH

Das Institut für Flugzeug-Systemtechnik wird im Rahmen des Projekts seine jahrelange Erfahrung mit der Anwendung und Entwicklung von modellbasierten Methoden im Entwicklungsprozess von Test-Plattformen einbringen und für die frühzeitige und kontinuierliche Validierung durch hybrides und verteiltes Testen mit hohem Automatisierungsgrad weiter ausbauen.
Dabei geht es um die Erweiterung und das Schaffen neuer Standards und die Evaluation dieser in realistischen Anwendungsfällen für den Brennstoffzellenprüfstand. Mit den gewonnenen Erkenntnissen können die bisherigen Werkzeugketten im Bereich des Testens ergänzt und der Betrieb verteilter Teststände über den gesamten Entwicklungsprozess eingegliedert werden.
Durch die konsequente Weiterentwicklung der Methoden wird auch die Digitalisierung in der Luftfahrtentwicklung weiter vorangetrieben. Mit dem verbesserten Systemverständnis können Testprozesse grundlegend neu gedacht werden und zukünftige Prüfstandarchitekturen, automatisierte Testprozesse und standardisierte Datenübertragung und -speicherung in die Flugzeug-Entwicklung integriert werden.

Projektinformationen

Das von AIRBUS geleitete Projekt ZETeBS wird im Rahmen des Luftfahrtforschungsprojektes LuFo VI-3 durchgeführt. Das Gesamtprojekt läuft von Januar 2025 bis März 2028.