Universal Hydrogen startet trockene, geflochtene Carbon-Vorformtanks für die Dekarbonisierung der Luftfahrt

Paul Eremenko, ehemaliger CTO von Airbus und United Technologies, gründete Universal Hydrogen (Los Angeles), um die Infrastruktur für wasserstoffbetriebene Luftfahrt bereitzustellen. Luftverkehr verursacht ca. 2,5 % der globalen Treibhausgasemissionen. Airbus und die französische Regierung planen, bis 2035 das erste dekarbonisierte Verkehrsflugzeug in Dienst zu stellen – alle drei Entwürfe basieren auf Wasserstoffantrieb.

Infrastruktur als Schlüssel

„Die eigentliche Herausforderung ist die Infrastruktur“, sagt Universal-Hydrogen-CTO J.P. Clarke. „Statt Pipelines und spezialisierte Wasserstofftransportsysteme zu bauen, nutzen wir die bestehende containerisierte Frachtinfrastruktur kombiniert mit neuer, effizienter Technologie für eine niedrigkapitalintensive Lösung. Unsere Twin-Capsule-Module ermöglichen einfaches Befüllen, Transport und Beladen und sind deutlich leichter als Batterien. Der Ansatz ist skalierbar: Mit wachsender Nachfrage wächst das Versorgungsnetz einfach durch mehr Module bei niedriger Markteintrittsbarriere.“

Umbau von Turboprop-Regionalflugzeugen

Den Markteintritt plant Universal Hydrogen durch Umrüstung von ATR- und Dash-8-Zweimotor-Turboprops auf Wasserstoff-Brennstoffzellenantrieb. Die Twin-Capsule-Module nutzen 850-bar-Zylinder aus mehrlagigem, gewichtsoptimiertem, kontinuierlichem Carbon-Geflecht-Vorformling über einer niedrigpermeablen Membran für Hochdruck-Gasspeicherung – oder zwei isolierte, aber nicht aktiv gekühlte Metalltanks für flüssigen Wasserstoff. Reichweite: 400 NM (Gas) bzw. 550 NM (flüssig).

Bis zu drei Module werden über die leicht erweiterte Servicetür in den hinteren Rumpf geladen (Supplemental Type Certificate). Wasserstoff wird außerhalb des Rumpfes in die Gondeln geleitet, wo je ein 2-MW-Brennstoffzellenstack einen Elektromotor für den Propeller und ein kleinerer Motor für Hilfsantrieb antreibt. Abgas ist nur Wasserdampf, der bei kondensationsfreien Flugbedingungen abgelassen wird. Ein Thermomanagementsystem mit Gondel-Kühler kühlt Stack und Motor.

Wirtschaftlichkeit und Zeitplan

Der Umbau erfordert den Verlust von zwei Sitzreihen (40 Sitze weniger), doch die Betriebskosten pro verfügbarem Sitzmeile bleiben laut Universal Hydrogen etwa unverändert. Wasserstoff ist derzeit teurer als Kerosin, aber die Kosten sollen mit angekündigten Produktionssteigerungen sinken. Eremenko schätzt mindestens 25 % geringere Wartungs- und Überholungskosten gegenüber Verbrennungsmotoren.

Geschäftsmodell und Partnerschaften

Universal Hydrogen will Wasserstoff-Module und Umbausätze für Dash 8 und ATR anbieten, Eintritt in Dienst 2024. Eremenko beschreibt eine Subventionierung des Umbaus („low-to-no-cost conversion“) gegen langfristige Wasserstofflieferverträge. Später sollen Umrüstpläne als Open-Source-Design für kleinere Flugzeuge (Urban Air Mobility, Commuter) freigegeben werden. Partnerschaften mit OEMs (ATR, De Havilland Canada, Boeing, Airbus) sollen die Wasserstoff-Entscheidung entlasten.

Demonstration von Antrieb und Modulen bis 2021, dann Erprobungsflüge und Zertifizierung. Parallel Aufbau des Wasserstoff-Logistiknetzes und Fertigung der Module. Bisher eigenfinanziert (~5 Mio. $), ca. 300 Mio. $ bis zu ersten Umsätzen nötig. Module könnten auch für wasserstoffverbrennende modifizierte Strahltriebwerke genutzt werden. Ex-Airbus-Chef Tom Enders berät das Start-up: Mittelstrecken-Einzelgangflugzeuge bilden den Großteil der Flüge weltweit – riesiges Marktpotenzial.