Kommt aus München die grüne Zukunft des Fliegens? MTU testet FFC-Wasserstoff-Brennstoffzelle

Wasserstoff strömt auf der einen Seite hinein, Sauerstoff aus der Umgebungsluft auf der anderen. Dazwischen erzeugt eine Brennstoffzelle Strom für einen Elektromotor, der über ein Getriebe den Propeller antreibt. Aus dem Antrieb kommen weder Kohlendioxid noch Stickoxide oder Rußpartikel, sondern vor allem Wasser. Dieses Prinzip soll die MTU Flying Fuel Cell künftig für Regionalflugzeuge nutzbar machen.

Nun hat MTU Aero Engines dabei einen wichtigen Meilenstein erreicht. Das Unternehmen hat die Wasserstoff- und Luftversorgung erfolgreich getestet und bereitet in München die ersten integrierten Demonstratoren vor. Damit beginnt die entscheidende Phase: Erstmals sollen Brennstoffzellen, Wasserstoffsystem, Luftzufuhr, Kühlung, Regelung und Elektromotor gemeinsam unter flugähnlichen Bedingungen arbeiten.

So erzeugt die MTU Flying Fuel Cell Strom für den Propeller

In der Brennstoffzelle werden Wasserstoffmoleküle an einer Elektrode in positiv geladene Teilchen und Elektronen getrennt. Die Elektronen nehmen einen Umweg über einen Stromkreis. Dort liefern sie die elektrische Energie für den Antrieb. Die Wasserstoffteilchen wandern durch eine Membran zur zweiten Elektrode. Dort verbinden sie sich mit Sauerstoff und den zurückkehrenden Elektronen zu Wasser. Zusätzlich fällt Wärme an.

Eine einzelne Zelle liefert jedoch nur eine geringe Spannung. Deshalb stapelt MTU mehrere Hundert Zellen zu sogenannten Stacks. Der erste seriennah ausgelegte Stack mit 350 Kilowatt Leistung entsteht derzeit in München. Parallel baut das Unternehmen einen Demonstrator für das komplette System auf.

Zwei neue Prüfstände testen das System umfassend

Die ersten Testkampagnen sollen noch 2026 beginnen. Dafür nimmt MTU zwei Brennstoffzellen-Prüfstände in Betrieb. Eine Anlage untersucht einzelne Stacks mit Leistungen von mehr als 500 Kilowatt. Die zweite prüft den vollständigen Antriebsstrang. Dort müssen alle Teile auf Veränderungen innerhalb von Sekunden reagieren. Steigt der Leistungsbedarf, braucht die Brennstoffzelle sofort mehr Wasserstoff und Sauerstoff. Gleichzeitig muss das Kühlsystem zusätzliche Wärme abführen.

Der dazugehörige Elektromotor wiegt nach Angaben des Unternehmens rund 40 Kilogramm und liefert dauerhaft 600 Kilowatt. Sein Wirkungsgrad liegt laut MTU bei mehr als 96 Prozent. Er soll den Propeller ohne aufwendige zusätzliche Wechselrichter antreiben. Der Propeller bleibt zugleich die wichtigste Lärmquelle. Gegenüber heutigen Turboprop-Antrieben könnte das Flugzeug daher deutlich leiser werden.

MTU und Airbus bereiten die Industrialisierung vor

Für größere Regionalflugzeuge reicht ein einzelner Stack nicht aus. Im europäischen Forschungsprojekt HEROPS entwickelt MTU deshalb mit mehreren Partnern ein System mit 1,8 Megawatt Leistung. Die modulare Technik soll später auf zwei bis vier Megawatt wachsen. Ab 2035 könnte ein solcher elektrischer Wasserstoffantrieb auf kürzeren Regionalstrecken eingesetzt werden. Spätere Generationen sollen auch Kurz- und Mittelstrecken bewältigen.

MTU und Airbus wollen die Entwicklung inzwischen gemeinsam in Richtung Markt führen. Anfang Juli kündigten beide Unternehmen ein Joint Venture für Brennstoffzellen-Antriebe an. Das geplante Unternehmen soll Entwicklung, Erprobung, Produktion, Zulassung und Kundenbetreuung bündeln. MTU-Entwicklungschef Stefan Weber spricht von einem „entscheidenden Meilenstein“ auf dem Weg zum ersten Wasserstoffantrieb und von „wahrer europäischer Technologieführerschaft“.

EASA entwickelt Regeln für den neuartigen Antrieb

Neben der Technik fehlt noch ein passendes Regelwerk. Herkömmliche Zulassungsvorschriften wurden für Triebwerke entwickelt, die Kerosin verbrennen. Ein Flugzeug mit Flüssigwasserstoff, Brennstoffzellen und elektrischem Propellerantrieb stellt andere Anforderungen. Dazu gehören sichere Tanks, Leitungen, Entlüftungssysteme und Schutzkonzepte für mögliche Lecks.

MTU arbeitet deshalb seit 2021 mit der europäischen Luftfahrtbehörde EASA zusammen. Die Partner haben ihre Innovationsvereinbarung im Februar 2026 verlängert. Technische Entwicklung und Zulassungsregeln sollen dadurch parallel vorankommen. Erst wenn das komplette System seine Leistung und Sicherheit unter realistischen Bedingungen nachweist, kann aus dem Münchner Demonstrator ein Antrieb für Passagierflugzeuge werden.

Kurz zusammengefasst:

• Die MTU Flying Fuel Cell erzeugt aus Wasserstoff und Sauerstoff Strom für einen Elektromotor, der über ein Getriebe den Propeller antreibt.
• MTU hat die Wasserstoff- und Luftversorgung erfolgreich getestet; nun folgen in München integrierte Demonstratoren unter flugähnlichen Bedingungen.
• Der Antrieb soll Regionalflugzeuge künftig ohne Kerosin bewegen und dabei weder CO₂ noch Stickoxide oder Partikel ausstoßen.

Übrigens: Während MTU Wasserstoff-Brennstoffzellen für Flugzeuge entwickelt, soll dieselbe Technik auf Sardinien schon bald alte Dieselloks ersetzen. Der weltweit erste Wasserstoffzug für Schmalspurbahnen fährt mit Solarenergie und spart jährlich mehr als 2100 Tonnen CO₂ – mehr dazu in unserem Artikel.

Bild: © MTU Aero Engines