Wasserstoff in der Glasbrennkammer

Die Tests am DLR-Institut zum Besten von Antriebstechnik in Köln sind Teil dieser Umbau eines Passport-Triebwerks zur Flugerprobung in einem Airbus A380. Zu diesem Zweck wurde speziell eine neue Messstrecke im Hochdruck-Brennkammerprüfstand (HBK) 1 entwickelt, die mit großen Quarzglasfenstern ausgestattet ist. Dies neue Verbrennungssystem, dasjenige eine direkte Verbrennung von Wasserstoff ermöglicht, stammt vom GE Aerospace Advanced Technology Team in Garching.

Wasserstoff verbrennt viel heißer und zehnmal schneller wie Kerosin. Nachdem Daten des DLR wurden bisherige Tests mit dieser direkten Verbrennung von Wasserstoff unter atmosphärischen Bedingungen durchgeführt. Mit den nun durchgeführten Hochdruckversuchen wird Wissenschaft extrinsisch bisher definierter technologischer Standards betrieben. Von besonderem Motivation war, wie sich die Gefährte unter den verschiedenen Betriebsbedingungen verhält und ob die Fenster des Prüfstands dieser Hitze standhalten.

Tests im Rahmen von Clean Aviation

„Strecke nebst dieser Wasserstoffverbrennung in Fluggasturbinen sind realistische Betriebsbedingungen aufgrund dieser besonderen Kraftstoffeigenschaften von elementarer Wert. Erstmals münden wir Untersuchungen mit diesem anspruchsvollen Kraftstoff unter solch realistischen Bedingungen durch.“ Bertram Janus, stellvertretendes Institut Rektor am Institut zum Besten von Antriebstechnik und Sprossenstiege dieser Gebiet Einsetzkammer. Laseroptische Messungen wurden durch Strömungsfeldmessungen ergänzt, um ein Gesamtbild des Verbrennungsprozesses zu erhalten und genauso numerische Simulationen zu gegenzeichnen.

„Mittels dieser völlig reibungslos verlaufenen Messungen kann beurteilt werden, ob die Einsetzkammer die erwartete Leistung erbringt oder ob konstruktive Anpassungen oder Änderungen in den Entwicklungs- und Auslegungstools vorgenommen werden sollen“, sagt Thomas Ripplinger, Teamleiter Wärme- und Verbrennungssysteme nebst GE Aerospace Advanced Technology.

Die Tests sind Teil des europäischen Clean-Aviation-Projekts HYDEA (Hydrogenium Demonstrator for Aviation), in dessen Rahmen solange bis 2026 ein Antriebssystem zur direkten Wasserstoffverbrennung solange bis hin zu Bodentests entwickelt werden soll. DLR und GE Aerospace planen weitere Tests dazu HBK 1 und unter realistischeren Bedingungen hinauf dem HBK 2 des DLR in Köln.