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The First Plane to Fly on Carbon-Free Liquid Hydrogen?

Everyone agrees that liquid hydrogen is the jet fuel of the future, at least for long-distance flights. With almost three times more energy than conventional jet fuel, a liquid hydrogen-powered aircraft can travel much longer with the same fuel—and without greenhouse gases. Longer range and zero carbon emissions are worth the tradeoff of an extra storage tank’s weight.

But actually building an aircraft that can handle those tanks has proven to be a technical challenge. One German company is pushing ahead. H2Fly has been flying a four-seat aircraft called the HY4 on a fuel cell powered by hydrogen gas since 2016. In April, the aircraft set a record for the highest zero emission flight, at 7,230 feet. H2Fly announced recently that it would be installing tanks that can handle liquid hydrogen. The switch from pressurized gas should at least double the odd-looking twin-prop’s range, from 450 to 900 miles.

“Liquid hydrogen has huge advantages over the alternative pressurized hydrogen gas, not least because it becomes possible to carry a far greater quantity on board an aircraft,” Dr. Josef Kallo, H2Fly’s co-founder and CEO, told Robb Report. “The result is significantly longer ranges.” H2Fly’s current fuel-cell system was developed in 2012, though Kallo says the components have been updated over the last 10 years. “We’re currently producing 120kW, but we’re updating the stack and with the new technology we should get to a 300kW system.”

Kallo wouldn’t share performance projections, but it’s a safe bet the new system will improve on the current version of the HY4, which has a maximum speed of 125 mph with a 90-mph cruise. Those numbers are possible thanks to an efficient twin-fuselage design that provides optimal spacing of the propellers and electric motors, which are powered by the cells and a small battery bank that offers additional power during peak loads.

“If we really want to change energy use on a global scale, we have to go with the fuel that provides the most efficient way of creating power, and that is definitely hydrogen,” Kallo said. “No other process comes close.” The company has entered into a partnership with Deutsche Aircraft to develop a fuel-cell powered aircraft that will hold up to 40 passengers, with a range of 1,200 miles. Like the HY4, it will tap into liquid hydrogen. H2Fly isn’t the only manufacturer working on an experimental liquid hydrogen aircraft.

In 2020, Airbus presented three ZEROe hydrogen-fueled concepts that it says will go into commercial service by 2035. Cranfield Aerospace Solutions announced that its Project Fresson was switching from batteries to hydrogen gas power. It will have a nine-passenger aircraft that is scheduled for a demo flight next month. ZeroAvia said it’s developing an aircraft with a fuel-cell powertrain that will fly 20 passengers 350 nautical miles. Tests could begin next year, with entry into commercial service as early as 2027. Last March, FlyZero also detailed three concept aircraft that will fly on hydrogen. Testing on the liquid-hydrogen-powered HY4 is expected to begin early next year. Source: ‘RobReport.com‘.

Überführungsflug des Wasserstoff-elektrischen Flugzeugs HY4

Am 12. April 2022 flog das von H2FLY federführend entwickelte Testflugzeug HY4 von Stuttgart (STR) zur Messe AERO Friedrichshafen und damit erstmals zu einem anderen Flughafen als dem Heimat- und Testflughafen. Dem Überführungsflug folgte am 13. April ein Höhenflug mit erstmals über 7.230 Fuß, womit H2FLY eigenen Angaben zufolge einen neuen Weltrekord für wasserstoffelektrische Passagierflugzeuge aufstellt. Auf der AERO Friedrichshafen wird die HY4 zum ersten Mal der breiten Öffentlichkeit präsentiert. Die aktuelle Testkampagne von H2FLY ist ein voller Erfolg. Am 12. April 2022 um 19.29 Uhr landete das wasserstoffelektrische Testflugzeug HY4 erstmals fernab des Heimatflughafens Stuttgart (STR), auf dem 124 km entfernten Flughafen Friedrichhafen (FDH). Dort wird die HY4 Ende April auf der diesjährigen Messe AERO Friedrichshafen ausgestellt. Bislang fanden die Tests der HY4 ausschließlich im Rundflug im Testgebiet um den Flughafen Stuttgart statt. Der Flughafen Stuttgart ist langjähriger Partner von H2FLY und unterstützt das Unternehmen maßgeblich mit seiner Infrastruktur.

Ein weiteres Highlight der aktuellen Tests folgte keine 24 Stunden später: Die HY4 überschritt im Rahmen eines Höhentests am 13. April 2022 als erstes wasserstoffelektrisches Passagierflugzeug mit 7.230 Fuß die 7.000-Fuß-Grenze. Damit stellte die HY4 nicht nur einen eigenen Höhenrekord auf, sondern nach Einschätzung von H2FLY auch einen neuen Weltrekord für wasserstoffelektrische Passagierflugzeuge. Die viersitzige HY4 hat im Rahmen mehrerer Flugkampagnen und mit über 90 Starts erfolgreich die Anwendbarkeit wasserstoffelektrischer Antriebslösungen in der Luftfahrt demonstriert. Sie dient außerdem als Testplattform, um das Antriebssystem weiterzuentwickeln und damit die Grundlage für die Entwicklungsarbeit an einer wasserstoffelektrisch angetriebenen, 40-sitzigen Dornier 328, die gemeinsam mit Deutsche Aircraft bis zum Jahr 2025 entwickelt werden soll, zu legen.

„Die aktuelle Testkampagne liefert uns nicht nur wertvolle Daten für unsere Entwicklung, sondern innerhalb von nur 24 Stunden zwei absolute Meilensteine. Mit 7.230 Fuß sind wir so hoch wie noch kein anderes wasserstoffelektrisches Passagierflugzeug geflogen. Dieser Vorsprung ist nur deshalb möglich, weil wir die Grundlagenforschung der Universität Ulm und des DLR in Stuttgart in die Anwendung einfließen lassen konnten. Für diese Unterstützung sind wir sehr dankbar. Gleichzeitig freuen wir uns, dass uns unser erster Streckenflug zur renommierten AERO nach Friedrichshafen führt. Es ist ein ganz besonderes Gefühl, auf der AERO zu landen und dem Fachpublikum sowie der Öffentlichkeit unsere HY4 und unsere Pläne für eine CO2-freie Luftfahrt vorstellen zu dürfen. Großer Dank geht daher an unseren langjährigen Partner Flughafen Stuttgart, dem Flughafen Friedrichshafen und die AERO Friedrichshafen, die uns bei diesem großartigen Flug unterstützt“, erklärt Prof. Dr. Josef Kallo, Mitgründer und CEO von H2FLY.

„Wir freuen uns, dass die HY4 diesen nächsten technischen Meilenstein geschafft hat. Das ist ein weiterer Schritt auf dem langen Weg des Transformationsprozesses der Luftfahrt hin zu einem klimaschonenderen Luftverkehr. Wir sehen wasserstoffelektrische Antriebe als Schlüssel für das emissionsfreie Fliegen an und fördern deshalb das Projekt HY4 schon seit vielen Jahren. Als fairport wollen wir beim Thema Nachhaltigkeit weiter Vorreiter und Enabler für die nächsten Schritte sein“, so Walter Schoefer, Sprecher der Geschäftsführung der Flughafen Stuttgart GmbH. „In der über hundertjährigen Geschichte des Flughafens landete zum ersten Mal ein wasserstoffbetriebenes Flugzeug hier in Friedrichshafen. Es freut uns sehr, dass wir damit unseren Teil zur weiteren Entwicklung und zum Testen des wasserstoffelektrischen Antriebs beitragen können. Gerade im Hinblick auf zahlreiche Projekte zu nachhaltiger Mobilität in der Luftfahrt, sehe ich für den Standort Friedrichshafen große Chancen hier die Rahmenbedingungen für innovative Unternehmen der Luftfahrt zu schaffen und diese hier anzusiedeln“, so Claus-Dieter Wehr, Geschäftsführer des Flughafens Friedrichshafen.

„Nachhaltige Luftfahrt ist auf der diesjährigen AERO Friedrichshafen das zentrale Thema. Wir freuen uns daher wirklich sehr, das Prof. Dr. Kallo und sein Team von H2FLY mit dem wasserstoffelektrischem Flugzeug HY4 eine Messeweltpremiere auf der AERO Friedrichshafen feiert. Seit mehr als zehn Jahren zeigen wir im Rahmen der e-flight-expo Innovationen aus dem Bereich der elektrischen Luftfahrt. Mit dem AERO Sustainable Aviation Trail verdeutlichen wir mit über 75 registrierten Ausstellern auf diesem Nachhaltigkeitspfad in 11 Messehallen wie innovativ die gesamte General Aviation und die diesjährige AERO ist,“ freuen sich Bereichsleiter Roland Bosch und Projektleiter Tobias Bretzel von der AERO Friedrichshafen. Nachhaltigkeit in der Luftfahrt spielen auch für den Flughafen Friedrichshafen und die diesjährige AERO, die mit mehr als 600 Ausstellern aus 35 Nationen zu den bedeutendsten Luftfahrtmessen weltweit gehört, eine große Rolle. H2FLY wird deshalb auf der Fachmesse vom 27. bis 30. April mit einem eigenen Messestand in Halle A7 mit der HY4 vertreten sein. Außerdem wird H2FLY Mitgründer und CEO Prof. Dr. Josef Kallo als Speaker am 27. April ab 11.00 Uhr auf der „IASA Conference – GREENER SKIES AHEAD The Future of Regional Aviation Pioneering Sustainable Air Transport” den Vortrag „Powered by Hydrogen H2FLY – Emission-Free Flying“ halten. Quelle: ‘Wochenblatt‘.