BALIS 2.0

Die Dekarbonisierung des weltweiten Flugverkehrs erfordert große Anstrengungen und Innovationen, bei denen Deutschland eine Vorreiterrolle einnehmen kann. Um die Herausforderungen eines emissionsfreien Multi-MW Antriebs im Bereich Luftfahrt mit 40-80 Passagieren zu meistern, sind revolutionäre Ansätze gefragt. In BALIS2 werden die Erfahrungen der letzten 15 Jahre im Bereich emissionsfreie Luftfahrtantriebe mit Wasserstoffbrennstoffzellen gebündelt und bestehende Herausforderungen eines Brennstoffzellenantriebes für den MW-Bereich in Angriff genommen. Die Arbeiten beinhalten die Inbetriebnahme der Testinfrastruktur „BALIS“ aus dem Vorgängerprojekt. Parallel werden mit einem Hochskalierungs- und Optimierungsansatz die in bisherigen Projekten identifizierten Detail-Herausforderungen zu Leistungsgewicht und DAL (Design Assurance Level) A Regel- und Steuerungssysteme für eine spätere Flugzeugintegration bearbeitet. Dazu gehören Komponentenentwicklung, Sub- und Gesamtsystemaufbau und Verifikationstestläufe. Als Ziele soll ein weltweit erster brennstoffzellenbasierter MW-Antriebsstrang im Bodendemonstrator als Basis für Multi-MW Antriebe für Luftfahrtanwendungen in Betrieb gehen, der Stand der Brennstoffzellensystem-Skalierung erweitert und der Reifegrad für den Einsatz in der Luftfahrt deutlich erhöht werden. Es soll dabei ein Grundmodul in der Leistungsklasse 350kW entwickelt werden, das über Skalierungsansätze einen MW-Antrieb mit Redundanz darstellen kann. Eine innovative, modulare, hoch performante und hoch zuverlässige Steuerungs- und Regelungstechnologie soll eine effiziente Kopplung einzelner Antriebsmodule und so eine effiziente Skalierbarkeit des Antriebssystems ermöglichen. Das Projekt kombiniert die Expertise der Industriepartner H2Fly GmbH, Diehl Aerospace GmbH und der Forschungseinrichtung DLR mit der Infrastruktur des „BALIS“ Testfelds. Die Überführung der Ergebnisse in die deutsche Forschungs- und Industrielandschaft eröffnet nachhaltige Verwertungsperspektiven zur Sicherung des technologischen Vorsprungs der deutschen Industrie.

H2Fly übernimmt in diesem Projekt die Verbundführung und ist hauptverantwortlich für die Entwicklung des 350 kW Brennstoffzellensystems.
Das DLR untersucht experimentell das stationäre und dynamische Verhalten der gekoppelten Brennstoffzellenmodule und des Elektromotors sowie den Betankungsprozess und die Flüssigwasserstoffbereitstellung auf dem Prüfstand BALIS.
Die Diehl Aerospace GmbH ist hauptverantwortlich für die Steuerungs- und Regelungstechnik des Antriebssystems.
Gemeinsam werden die Subsysteme auf dem BALIS-Teststand integriert, in Betrieb genommen, zum Gesamtantriebssystem gekoppelt und das Gesamtsystemverhalten untersucht.

Projektziele:

• Wissenschaftliche Untersuchung eines brennstoffzellenbasierten elektrischen Antriebssystems mit MW-Leistung 
• Test einer Flüssigwasserstoffinfrastuktur zur direkten Bereitstellung von Wasserstoff für ein MW Brennstoffzellensystem 
• Entwicklung eines hoch integrierten und gewichtsoptimierten 350kW Energieerzeugungssystems mit luftfahrttauglichen Komponenten 
• Demonstration des 350kW Systems als Grundmodul in einem Multi-Megawatt-System (bis zu 10MW)
• Entwicklung einer skalierbaren hoch-performanten 350kW Brennstoffzellensystemsteuerung mit Tool Suite für teilautomatisierte Plattformkonfiguration- und Autocoding Funktionalität.