Onderzoekers van het German Aerospace Center (DLR) hebben belangrijke stappen gezet in de ontwikkeling van waterstof als brandstof voor de luchtvaart. In de nieuwe testfaciliteit Future Propulsion Test Facility in Keulen zijn voor het eerst onderdelen getest van het systeem dat vloeibare waterstof van de brandstoftank naar de vliegtuigmotor transporteert.
Waterstof geldt als een van de kansrijke energiebronnen om de luchtvaart op termijn klimaatvriendelijker te maken. Maar voordat vliegtuigen op waterstof kunnen vliegen, moeten nog diverse technische uitdagingen worden opgelost – met name rond opslag, transport en conditionering van de brandstof.
Extreme omstandigheden
Vloeibare waterstof stelt hoge eisen aan het brandstofsysteem van een vliegtuig. De brandstof wordt vloeibaar bij temperaturen onder –253 °C, zogeheten cryogene temperaturen. Die temperatuur moet gedurende de hele vlucht zo stabiel mogelijk blijven, van het platform op een tropische luchthaven tot op kruishoogte.
Daarnaast moet de waterstof op weg van de tank naar de turbine tot circa 100 bar druk worden gebracht. Dat vraagt om speciale pompen die zowel hoge druk als extreem lage temperaturen aankunnen.
Volgens projectleider Christian Fleing waren zulke pompen nog niet beschikbaar voor de luchtvaart. Daarom werkte DLR samen met het Italiaanse bedrijf Vanzetti Engineering, dat ervaring heeft met cryogene pompen in de scheepvaart. Ook Messer Group leverde expertise op het gebied van cryogene technologie.
Van concept naar schaal
De recente tests werden uitgevoerd op Technology Readiness Level 4 (TRL 4), waarbij componenten of prototypes in een laboratoriumomgeving worden gevalideerd. De meetdata worden nu gebruikt voor simulaties om het systeem verder op te schalen naar de grootte die nodig is voor toepassing in vliegtuigen.
German Aerospace Centre (DLR)
Foto: © DLR.
Volgens Florian Herbst, directeur van het DLR Institute of Propulsion Technology, gaat het hier om fundamenteel nieuwe technologie. “In plaats van bestaande systemen te optimaliseren, onderzoeken we de opbouw en configuratie van een compleet nieuw aandrijfsysteem.”
Waterstof als route naar klimaatneutrale luchtvaart
De tests maken deel uit van een breder onderzoeksprogramma naar waterstofluchtvaart. In 2024 liet DLR al zien dat vliegtuigverbrandingskamers veilig kunnen werken met 100 procent waterstofgas. De huidige experimenten richten zich op de ontbrekende schakel: het brandstofsysteem tussen tank en motor.
De nieuwe testfaciliteit, geopend in 2025, werd gefinancierd via het Duitse onderzoeksprogramma UpLift, dat technologieontwikkeling ondersteunt voor klimaatneutrale luchtvaart.
Met de experimenten in Keulen wil DLR de basis leggen voor toekomstige vliegtuigen die waterstof gebruiken als brandstof – een technologie die mogelijk een belangrijke rol speelt in de verduurzaming van de luchtvaart in de komende decennia.
