ALM, CFK, MRO oder H2Fly – Industriegase für die innovative Branche Luftfahrt
- Industriegase für den Einsatz in der Luftfahrt Branche
- Mobilität und ZERO Emission: 100% des Wasserstoffs kohlenstoffarm bis 2030
- Gefragte Wasserstoff-Expertise aus der Raumfahrt und aus den anderen Industrie- und Verkehrssegmenten als Vorbild für die Luftfahrtbranche.
- Auf dem Weg zur Produktion von kohlenstoffarmem Wasserstoff
In der Luftfahrt Industrie gelten bei der Herstellung und Instandhaltung sowie für den Betrieb (MRO, Maintenance Repair and Overhaul) hohe Anforderungen und Richtlinien.
Zulieferer fertigen komplexe Bauteile, oft in Leichtbauweise. Im Flugbetrieb unterliegen sie zum großen Teil starken dynamischen Belastungen. Daher kommen zertifizierte Werkstoffe und speziell für die Luftfahrtbranche abgestimmte Fertigungsverfahren zum Einsatz. In den anspruchsvollen High-Tech-Produktionen werden eine Reihe von Schutzgasen, Formiergasen oder Brenngasen angewendet.
Industriegase für den Einsatz in der Luftfahrt Branche
Gase finden ihren Einsatz in der Wärmebehandlung, beim 3D Druck (Additive Manufacturing), Laserschneiden, in Schweißprozessen, beim kryogenen Zerspanen, CO2 Schneestrahlen zur schonenden Reinigung oder als Schutzgas beim “Aushärten” von Großbauteilen aus CFK (Carbonfaserverstärkter Kunststoff) im Autoklaven, wie zum Beispiel für Tragflächen und Rumpfbauteile.
Häufig arbeiten unsere Kunden mit unseren Experten im Air Liquide Technologie Center in Krefeld, im Innovation Campus Rhein-Ruhr und Innovation Center Frankfurt gemeinsam an der Realisierung wirtschaftlicher Prozesse und Lösungen.
In unserem neuen Schweißtechnikzentrum SchweisserCampus in Krefeld zeigen wir Ihnen alles Wichtige zum Thema Anwendung, Entwicklung und Training beim Schweißen und Schneiden.
Angebot von Air Liquide
Für die Instandhaltung und Reparatur (MRO) von Flugzeugen, Hubschraubern und Drohnen liefert Air Liquide ein breites Spektrum verschiedenster Flaschengase, auch “packaged gases” genannt. Sie werden meist gasförmig mit einem Fülldruck von 200 bar abgefüllt.
Der Flughafen-Beauftragte von Air Liquide kümmert sich mit dem Supply Chain Management um einen zuverlässigen Lieferservice – eingebettet in die bestehende Flughafen-Logistik – und sorgt für reibungslose Abläufe.
Mobilität und ZERO Emission: 100% des Wasserstoffs kohlenstoffarm bis 2030
Die Dekarbonisierung in der Luftfahrtbranche ist wie in allen anderen Verkehrssektoren das zentrale Thema.
Somit stellt der Klimaschutz das gesamte Luftfahrt Ecosystem vor große technologische und finanzielle Herausforderungen.
Klimaneutral hergestellter Wasserstoff soll in die Tanks der Flugzeuge eingefüllt und erprobt werden. Die großen Flugzeugbauer wie AIRBUS und BOEING sowie namhafte Turbinenhersteller wie MTU, Rolls Royce und SAFRAN arbeiten mit Hochdruck an neuen nachhaltigen Antriebskonzepten. Wasserstoff wird auch bei der Herstellung von Sustainable Aviation Fuels (SAF) verwendet.
Unterstützt wird die Technologieentwicklung von zahlreichen Initiativen kleiner und mittelständischer innovativer Unternehmen, Startups, Forschungsinstituten, AirLines und Airports, etc.
Angebot von Air Liquide
Air Liquide arbeitet im Bereich Research & Technology an der Integration von Tankanlagen für flüssigen Wasserstoff (LH2) in Flugzeugen. Ein Industrie- und Forschungskonsortium unter Führung der Deutschen Luft- und Raumfahrt (DLR) hat zum Ziel, den flüssigen Wasserstoff in einem bestehenden Brennstoffzellen-Flugzeug vom Startup H2Fly in Kürze fliegen zu lassen und hat bereits die Skalierung im Blick. Die Gesellschaft, das politische Umfeld und die Industrie fordern zum Handeln auf.
Die Entwicklung von Wasserstoff-Energie ist eine dieser Optionen. In den vergangenen 50 Jahren hat Air Liquide ein einzigartiges Know-how beim Management der gesamten Wasserstoff-Wertschöpfungskette entwickelt (Produktion, Lagerung, Distribution und Entwicklung neuer Anwendungen). Aufgrund des hohen Energiebedarfs eines Flugzeuges, steht der Einsatz von verflüssigtem Wasserstoff als Treibstoff zur Diskussion. (LH2 = Liquide Hydrogen)
Der Vorteil gegenüber gasförmig gespeichertem Wasserstoff liegt im Wesentlichen in der höheren Lagerkapazität, ohne dass eine weitere Verdichtung auf hohem Druck erfolgt (mehrstufige gasförmige Kompression, z.B. Fülldruck für Bahn und Busse bei 350 bar und für PKW´s bei 700 bar).
Die Herausforderung ist das Handling und das Lagern des tiefkalten flüssigen Wasserstoffs bei - 253°C.
Im Wesentlichen werden folgende Antriebstechnologien erprobt.
- Verbrennung von Wasserstoff in einer Flugzeugturbine oder in einem Turboprop
- Verbrennung von Wasserstoff in einer zentralen Gasturbine zur Bereitstellung der elektrischer Energie für elektrische Turbinen.
- Bereitstellung elektrischer Energie für E-Motoren durch Brennstoffzellentechnologie
- Für Langstreckenflugzeuge könnte sogenannter Synthetischer Aviation Fuel (SAF) zur Verbrennung in der heutigen Flugzeugturbinen in Frage kommen. Zur Herstellung von E-Fuels sind u.a. Vorprodukte wie grüner Wasserstoff, CO2 und Methan/Methanol zum Einsatz.
Auch hybride Antriebskonzepte, also eine Kombination verschiedener Technologien sind denkbar.
Bis 2025 möchte die Flugzeugindustrie und der Flugzeugbauer AIRBUS technologieoffen an allen Möglichkeiten forschen und entwickeln.
Das erste Flugzeug mit null Emissionen soll in den Probebetrieb bis 2035.
Gefragte Wasserstoff-Expertise aus der Raumfahrt und aus den anderen Industrie- und Verkehrssegmenten als Vorbild für die Luftfahrtbranche.
Raumfahrt:
Trägerraketen, wie die Europäische ARIANE 5, gehören zu den zuverlässigsten Transportsystemen für Satelliten und fliegen schon lange mit flüssigem Wasserstoff und flüssigem Sauerstoff im Hauptstufenantrieb und Oberstufenantrieb.
Air Liquide ist als Mitbegründer des ARIANE Konsortiums mit der Entwicklung, Konstruktion und Fertigung von Tankanlagen für die kryogenen Antriebe verantwortlich. Die notwendige Schubkraft wird durch die Verbrennung von großen Mengen Treibstoff in kurzer Zeit erzeugt. Die ca. 740 Tonnen Startgewicht der ARIANE 5 heben auf diese Weise senkrecht vom Boden ab.
Industrie:
In der Industrie ist der Einsatz von Wasserstoff sehr verbreitet. Ob in der Wärmebehandlung, in der chemischen Industrie zum Dehydrieren oder zur Sauerstoffreduktion beim Hochtemperaturlöten.
In diesem Kontext setzt auch die Stahlindustrie zur Dekarbonisierung auf den Einsatz von grünem Wasserstoff.
Ähnlich wie in der Luftfahrtbranche wäre es notwendig, große Investitionen in die Infrastruktur zu tätigen, um die benötigten Mengen von grünem Wasserstoff zu produzieren.
Nachhaltig erzeugter Wasserstoff zu bezahlbaren Preisen wäre für die Industrie, für die Luftfahrtbranche und den anderen Verkehrssektoren unabdingbar.
Zukunftsmobilität:
Wasserstoff in Bussen, Bahnen,PKWs sowie im LKW Schwerlastverkehr sind bereits heute in der Praxis erfolgreich im Probebetrieb. Mit 350 bis 700 bar werden die Gastanks binnen weniger Minuten vollgetankt. Über Brennstoffzellen wird Wasserstoff in elektrische Energie umgewandelt und sorgt so für eine hohe Verfügbarkeit elektrischer Leistung. Damit wird eine höhere Reichweite gegenüber heutigen vergleichbaren batteriebetriebenen Vehiclen erzielt.
Carbagas ist in der Schweiz Mitglied des Swiss Hydrogen Association “Hydropole”, der die Entwicklung von Wasserstoff und seinen Anwendungen, insbesondere im Energiesektor, fördert.
Dennoch gibt es zahlreiche neue Herausforderungen für die Entwickler in der Luftfahrtbranche. Das sind zum Beispiel das Gewicht (Leichtbau), die dynamischen Leistungen für die Antriebskomponenten und die Sauerstoffkonzentration in verschiedenen Flughöhen.
Auf dem Weg zur Produktion von kohlenstoffarmem Wasserstoff
Das einzigartige Know-how von Air Liquide erlaubt es der Gruppe, den CO2-Fußabdruck des erzeugten Wasserstoffs dank verschiedener Verfahren zu reduzieren:
Biomethan-Reformierung, CO2-Neutralisierung und Speicherung oder auch Wasser-Elektrolyse.
Industriegase, Technologien und Services sind “unsichtbare” Helfer in zahlreichen Anwendungen der Luftfahrtbranche:
- Laserschneiden
- WIG-Schweißen
- Industrielles Inertisieren
- Helium Lecktests
- Additive Fertigung / 3D Druck
- Wärmebehandlung
- Elektronik-Baugruppenfertigung
Der Klimawandel zwingt sämtliche Industrie- und Verkehrssektoren zur Dekarbonisierung.
Dabei sind für uns die zentralen Handlungsfelder nachhaltig hergestellte Industriegase, die Entwicklung umwelt- und ressourcenschonende Produktionsprozesse sowie “grüner oder blauer” Wasserstoff für die Energiewirtschaft und Mobilität.
Air Liquide verfügt über jahrzehntelanges Know-how in der sicheren und zuverlässigen Gasversorgung unserer Kunden. Das breite innovative Technologieportfolio ermöglicht uns eine aktive Rolle in der Gestaltung der aktuellen Herausforderungen.