Motivation
Antriebssysteme auf der Basis grünen Wasserstoffs für größere kommerziell genutzte Flugzeuge sind eine aussichtsreiche Alternative für eine klimafreundlichere Luftfahrt. Nur, wenn der Wasserstoff aus regenerativen Energien hergestellt wird, kann seine Verwendung einen Beitrag zum Klimaschutz leisten. Neben der Notwendigkeit zur Entwicklung neuer Antriebe und Flugzeugkonzepte ist der Aufbau einer entsprechenden Wasserstoff-Infrastruktur, die wettbewerbsfähige Kosten für den Betrieb der neuartigen Flugzeuge ermöglicht, eine der größten Herausforderungen.
Projektziel
In dem Projekt erstellen wir Konzepte für globale Wasserstoffbereitstellungsinfrastrukturen für den Einsatz in H2-getriebenen Flugzeugen. Ziel dabei ist es langfristige Perspektiven und mögliche Transitionspfade im Einklang mit einer globalen Energiewende aufzuzeigen und daraus Handlungsempfehlungen für Politik und Industrie abzuleiten. Dabei werden drei Betrachtungsebenen untersucht, von globalen H2-Potentialen für die Luftfahrt, dem europäischen Energiesystem mit dem dazugehörigen Wirkungsbereich wie in Ländern Afrikas und dem Nahen Osten, bis hin zur lokalen Umsetzungsbeschreibung für einen archetypischen Flughafen.
Beitrag des IMO
Die erforderliche Wasserstoffinfrastruktur wird sich schrittweise entwickeln und dabei mit Unsicherheiten verbunden sein. Es bedarf spezieller Optimierungsmethoden, um sie zu jedem Zeitpunkt so auszulegen, dass sie sowohl gegenwärtig als auch für die weitere Entwicklung gut geeignet ist. Wir entwerfen hierfür Methoden für transitionsoptimales Netzwerkdesign (u.a. im Sinne explorativer Unsicherheit) sowie der robusten Optimierung von Netzwerken in Lufttransportsystemen und Wasserstofflogistik.
(Gefördert durch das Bundesministerium für Bildung und Forschung, BMBF, unter FKZ 03SF0670B.)