AH2AS - Austrian Hydrogen Aviation Study - Dr. Michael Nöst, A3PS Dr. Holger Friehmelt, FH Joanneum FFG Take Off, 31.03.2022, 10:00, (virtuell)
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Austrian Association for Advanced Propulsion Systems
AH2AS -
Austrian Hydrogen
Aviation Study
Dr. Michael Nöst, A3PS
Dr. Holger Friehmelt, FH Joanneum
FFG Take Off, 31.03.2022, 10:00, (virtuell)
AH2AS Scope, Studienziele Analyse zukünftiger Anwendungsmöglichkeiten für Wasserstoff in der Luftfahrt Erfassung der sich daraus ergebenden Forschungs- und Marktpotenziale Identifizierung notwendiger Adaptionen der technischen, rechtlichen und institutionellen Rahmenbedingungen Darstellung der sich daraus für Österreich im Rahmen europäischer Kollaboration ergebenden Möglichkeiten Wasserstoff-Roadmap für die österreichische Luftfahrtforschung- und -Industrie
AH2AS Konsortium A3PS – Austrian Association for Advanced Propulsion Systems FH Joanneum – Studiengang Aviation Diamond Aircraft
Arbeits- und Zeitplan
AP 1 Projektmanagement
AP 2 Erfassung Stand der Technik und
Marktpotentiale im Bereich
Wasserstoff und Luftfahrt
AP 3 Identifikation von Herausforderungen
und technologischen Potenzialen
AP 4 Identifikation von Herausforderungen
und des Marktpotenzials auf
nationaler und Europäischer Ebene
AP 5 Evaluierung und Empfehlung
Entwicklung der weltweiten H2 Produktion
Wasserstoffproduktionsmengen Anwendungen für Wasserstoff
50 Mio. t
für
Luftfahrt
Data Based on the 2021 IEA report Net Zero by 2050 2019 Data based on IEA report 2019
*) Based on figures from Volker Quaschning 2050 Data Based on the 2021 IEA report Net Zero by 2050
Grafics: ICT Impact GmbH Grafics: ICT Impact GmbH
Grobabschätzung H2 Bedarf Aviation Für den Flugverkehr in Ö wird eine ähnliche Grössenordnung Energie verbraucht wie für die Stahlproduktion oder den Schwerlastverkehr (LKW > 12 t) Energieverbrauch Flugverkehr 2019: 41.352 TJ Dies entspricht einem Bedarf von: 337.000 t H2 Dafür erforderlicher erneuerbarer Strombedarf: ~ 19 TWh Zum Vergleich: Alle Laufkraftwerke in Österreich liefern rund 22 TWh jährlich. Der Gesamtbedarf an Wasserstoff für die österreichische Stahlproduktion beträgt ca. 500.000 t H2 pro Jahr (Quelle: BMK 2020).
H2-Studie Österreich (ICT) – Fokus Aviation
Klärung folgender Fragen:
• Welche Wasserstoff-Volumina werden Österreichs
Hauptanwendungen 2025 / 2030 / 2040 benötigen?
• welche Menge an (grünem) Wasserstoff werden künftig für
die Luftfahrt erforderlich sein?
• Wie sieht die Kosten- bzw. Preisentwicklung aus?
• Wer sind die relevanten Player in Österreich bzgl. Aviation?
(Technologieentwicklung, Infrastruktur, Versorgung)
H2-Studie Österreich (ICT) – Fokus Aviation
Geplante Interviewpartner – Fokus
Aviation:
Öffentliche Hand BMK, BMWD, WKO, Klima- & Energiefonds, WIVA P&G,
Cleantech Cluster, Greentech Cluster, H2 Cluster Hydrogen
& NPOs Austria, a3ps, ICAO…
Infrastruktur & Verbund, Wien Energie, Linz AG, Energie Stmk., Energie
Graz, TIWAG, oekostrom, RAG, Flughäfen…
Energieversorgung
Wissenschaft TU Graz, TU Wien, MUL, Energieinstitut, Energieagentur,
& Technologie Joanneum Research, AIT, FH Joanneum, HyCentA, AVL,…
voestalpine, OMV, RHI Magnesita, Fronius, Zementindustrie,
Industrie Stoelzle Glas, Aluminiumindustrie, Transportsektor (MPREIS,
& Wirtschaft Faun, Hyundai, Post, ÖBB, Austrian Airlines, Diamond
Aircraft…), Komponentenhersteller (Worthington, Plastic
Omnium, Magna, FACC…), Finanzdienstleistungen,…
AP3 – Technikgeschichte
Identifikation von Herausforderungen und technischen Potenzialen
1956 – 1958 Lockheed CL-400 SUNTAN
Pratt & Whitney (PW) Wasserstofftriebwerk Model 304
Problem: Reichweite unzulänglich
1980er Jahre Tupolev Tu-155
experimentellen Umbau eines Verkehrsflugzeuges als
Hybridflugzeug
à nur das rechte von den drei Triebwerken wurde mit
Wasserstoff betrieben
à Betrieb mit H2 und CH4 möglich
Problem: Lagerung und Kühlung der H2 Tanks (im
gesamten Rumpf)
Tupolev Tu-155
AP3 – Status
Identifikation von Herausforderungen und
technischen Potenzialen
Wasserstoff:
~ 3-fach höhere gravimetrische
Energiedichte gegenüber Kerosin
~ 4-fach geringere volumetrische
Energiedichte gegenüber Kerosin
Übersicht der gravimetrischen und volumetrischen
Energiedichten von unterschiedlichen BrennstoffenAP3 – Status
Identifikation von Herausforderungen und
technischen Potenzialen
Kryogentank:
Form nicht frei wählbar
Innenbehälter: Metallschicht
Außenbehälter: Faserverbundwerkstoffe
Regelsystem notwendig
Isolierung:
Aufgabe: Verdampfungsverluste von < 0,1 %
pro Stunde (Raumfahrt ~1,6 %)
mehrschichtige Isolation
Vakuum-Isolation
Beispiel für ein LH2-Tanksytstem der Linde AG
SchaumstoffisolierungAP3 – Status
Identifikation von Herausforderungen und
technischen Potenzialen
Tanksysteme im Vergleich
Viele Aspekte, wie zum Beispiel Unterschied zwischen einem LH2-Integraltank und Kerosin-
Integraltank
Trimmung,
Cross Feeding etc. vollkommen ungeklärt
Konzept für die externe Anbringung der LH2-TanksWasserstoffstudie Österreich (ICT) - Timeline
• Deskresearch Jan. – Feb. 2022
• Experteninterviews Jan. – März 2022
• Wenn möglich Verbindung mit
der österr. Wasserstoffstrategie
• Zusammenstellung der Ergebnisse April 2022
• Onlinepräsentation Mai 2022
• Den Experten/Interviewpartnern werden die
Ergebnisse zur Verfügung gestellt.
Die Ergebnisse der Befragung werden anonym und gesamtheitlich dargestellt.Austrian Association for Advanced Propulsion Systems
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Aviation Study
Q&A Diskussion
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