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Betriebskostenberechnung eines Wassergenerierungssystems mit Brennstoffzelle in Passagierflugzeugen

Verfasser: Holger Plötner
Abgabedatum: 23.01.2003
Erster Prüfer: Prof. Dr. Scholz
Zweiter Prüfer: Dipl.-Ing. Claus Hoffjann
Industrieller Betreuer: Dipl.-Ing. Claus Hoffjann
Airbus Deutschland GmbH

Diplomarbeit nach § 21 der Prüfungsordnung.

Kurzreferat

Thema dieser Diplomarbeit ist der Einsatz einer Brennstoffzelle für die Bereitstellung von Wasser, elektrischer Energie und Druckluft in Passagierflugzeugen. Die Brennstoffzellentechnologie ist eine Schlüsseltechnologie für die mobile, portable und stationäre Energietechnik der Zukunft. Die Untersuchung der Integrationsmöglichkeiten von Brennstoffzellen in Flugzeuge stellt daher einen zentralen Forschungsschwerpunkt im Flugzeugbau dar. Gründe liegen nicht nur in dem Verkaufsargument eines modernen und sicheren Flugzeuges, sondern auch in dessen Wirtschaftlichkeit. Ziel dieser Arbeit ist es, eine wirtschaftliche Untersuchung eines Wassersystems auf Basis einer Brennstoffzelle im Vergleich zu bestehenden Wassersystemen zu durchzuführen. Hierzu wird im ersten Teil der Arbeit ein für den Flugzeugeinsatz geeignetes Brennstoffzellensystem ausgewählt und eine Berechnung der Stoff- und Energieströme vorgenommen. Mit diesen Ergebnissen ist es möglich, die Betriebskosten des Wassersystems auf Basis einer Brennstoffzelle zu ermitteln. Im zweiten Teil dieser Arbeit werden die Betriebskosten dieser beiden unterschiedlichen Wassersysteme an ausgewählten Flugzeugen der Airbus-Familie mit der Methode DOCsys berechnet und verglichen. Es werden außerdem Szenarien unter Berücksichtigung von ausgewählten Parametern untersucht, um eine qualitative Aussage bezüglich der Betriebskosten zu treffen und die Grenzinvestition für einen wirtschaftlichen Einsatz zu ermitteln.