HyPoint und Piasecki arbeiten an BZ-Antrieb für VTOL

Das auf luftgekühlte Brennstoffzellen für elektrische Fluggeräte spezialisierte Unternehmen HyPoint hat eine Entwicklungsvereinbarung mit der Piasecki Aircraft Corporation (PiAC) geschlossen. Ziel ist die Entwicklung von BZ-Systemen – unter anderem für den voraussichtlich weltweit ersten bemannten H2-Hubschrauber.

Konkret wollen die Partner zunächst fünf 650-kW-Wasserstoff-Brennstoffzellensystemen für den Einsatz in Piaseckis eVTOL PA-890 Compound Helicopter entwickeln. Diese Vereinbarung habe einen Wert in Höhe von 6,5 Millionen US-Dollar, heißt es in einer begleitenden Mitteilung. Umgerechnet sind dies rund 5,5 Millionen Euro. Darüber hinaus verfolgen HyPoint und Piasecki aber das Ziel, BZ-Systeme für den weltweiten eVTOL-Markt zu kreieren und zu vermarkten. Die Rede ist von einer „zertifizierten Multiplattform-Lösung für eVTOL-Hersteller“.

Die Wasserstoff-Lösung solle ein anpassbares, FAA-zertifiziertes System darstellen, dass Herstellern von elektrischen Senkrechtstartern eine viermal höhere Energiedichte als bestehende Lithium-Ionen-Batterien, eine doppelt so hohe spezifische Leistung wie bestehende Wasserstoff-Brennstoffzellensysteme und eine Senkung der direkten Betriebskosten um bis zu 50 Prozent im Vergleich zu turbinengetriebenen Drehflüglern bietet, teilt Hypoint mit.

Piasecki soll die Exklusivlizenz für die im Rahmen der Partnerschaft entwickelte Technologie erhalten. HyPoint wird der Abmachung zufolge Eigentümer der zugrunde liegenden Wasserstoff-Brennstoffzellentechnologie bleiben. Die Partner geben an, das BZ-Antriebssystem später je nach Kundenwunsch anpassen zu wollen. Alternativ könnten Hersteller auch mit HyPoint und Piasecki zusammenarbeiten, um ein neues System für ihre speziellen Bedürfnisse zu entwickeln, führt das Duo aus.

„Das lang erwartete Aufkommen von eVTOLs und ähnlichen Flugzeugen wurde durch die technischen Grenzen der bestehenden Energiesysteme stark behindert“, sagt Alex Ivanenko, Gründer und CEO von HyPoint. Die neue strategische Partnerschaft werde die Lieferfristen „drastisch verkürzen, indem sie eVTOL-Hersteller mit Wasserstoff-Brennstoffzellensystemen der nächsten Generation ausstattet, die ihren speziellen Anforderungen entsprechen“.

Im März hatte das kalifornische Startup den ersten funktionsfähigen Prototyp seiner im vergangenen Jahr angekündigten luftgekühlten Brennstoffzelle für elektrische Fluggeräte vorgestellt und angekündigt, den den Verkauf der Brennstoffzellen an Luftfahrt- und eVTOL-Kunden ab 2022 einläuten zu wollen.

Erstmals nannte das 2019 gegründete Unternehmen im Frühjahr auch Kennziffern zu seiner HTPEM-Brennstoffzelle („high-temperature proton-exchange membrane“), für die das Unternehmen die Bezeichnung „turbo-gekühlte Brennstoffzelle“ erdacht hat. Das System erreicht laut HyPoint bis zu 2.000 Watt pro Kilogramm spezifischer Leistung und eine Energiedichte von bis zu 1.500 Wattstunden pro Kilogramm. Ob die Lösung auch die „vierfache Lebensdauer gegenüber herkömmlichen Brennstoffzellen, konkret 20.000 Stunden“ bieten wird, wie vergangenes Jahr angekündigt, geht aus der aktuellen Mitteilung des Unternehmens nicht hervor.

Der Ansatz von HyPoint basiert darauf, Druckluft sowohl für die Kühlung als auch für die Sauerstoffversorgung der HTPEM zu nutzen, die nach Entwicklerangaben dreimal leichter sein wird als vergleichbare flüssigkeitsgekühlte Niedertemperatur-Brennstoffzellensysteme (LTPEM). Die Lösung soll zudem eine Reihe von technischen Innovationen nutzen, etwa leichte Bipolarplatten und eine leitfähige, korrosionsbeständige Beschichtung. Wichtige Validierungstests zum Nachweis der technischen Machbarkeit sind nach Angaben des Startups abgeschlossen.

Als OEM-Partner führt HyPoint unter anderem die auf E-Flugzeugantriebe spezialisierte Firma ZeroAvia an. Im Juni 2020 war zudem von einer Kooperation mit dem israelischen Flugtaxi-Entwickler Urban Aeronautics die Rede. Nun will HyPoint also auch mit Piasecki durchstarten. Das Unternehmen mit Sitz in Essington im US-Bundesstaat Pennsylvania ist ein 1955 gegründeter Flugzeug- und Hubschrauberhersteller. Nach eigenen Angaben arbeitet Piasecki derzeit mit der FAA zusammen, um Zertifizierungskriterien für seinen H2-Hubschrauer festzulegen. Außerdem kooperiert das Unternehmen im Rahmen des AFWERX STTR/SBIR-Programms mit der US-Luftwaffe.

„Wir konzentrieren uns auf die Entwicklung und Qualifizierung eines 650-kW-Systems für unseren PA-890 eVTOL-Verbundhubschrauber, der der erste bemannte wasserstoffbetriebene Hubschrauber der Welt wäre“, sagt Präsident und CEO John Piasecki. „Der Erfolg wird den Weg für die Zusammenarbeit mit anderen eVTOL-OEMs mit unterschiedlichen Plattformgrößen ebnen, um eine breite Anwendung dieser Technologie sicherzustellen.“

Erste von Piasecki finanzierte Labortests im vergangenen Winter hätten die technische Machbarkeit des Wasserstoff-Brennstoffzellensystems von HyPoint gezeigt, so der Unternehmenschef. „Unser Ziel ist es, innerhalb von zwei Jahren Systeme in vollem Umfang zu entwickeln, um die Zertifizierungstests an Bord von Flugzeugen im Jahr 2024 zu unterstützen und bestehende Kundenaufträge für bis zu 325 Einheiten ab 2025 zu erfüllen“, skizziert Piasecki die kommenden Etappen.
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