Boven het terrein van het Koninklijk Nederlands Lucht- en Ruimtevaartcentrum (NLR) in Marknesse heeft zich een primeur afgespeeld: de HYDRA II, een drone die vliegt op vloeibare waterstof, maakte zijn eerste succesvolle vluchten. Voor het eerst is in het Nederlandse luchtruim een toestel opgestegen dat deze extreem gekoelde brandstof als energiedrager gebruikt. Het lijkt misschien een klein stapje, maar in werkelijkheid gaat het om een belangrijke sprong richting een schonere luchtvaart.
NLR experimenteert al langer met waterstof in drones. In 2019 maakte de HYDRA I de eerste vlucht op gasvormige waterstof. Nu is de technologie doorontwikkeld naar vloeibare waterstof, die bij temperaturen van rond de -253 °C wordt opgeslagen. Dat maakt het opslaan van meer energie in een compactere vorm mogelijk, cruciaal voor toepassingen in de luchtvaart waar massa en volume allesbepalend zijn.
De brandstof wordt bewaard in een speciaal ontwikkelde vacuüm-geïsoleerde aluminium tank onder de drone. In de tank verdampt langzaam een deel van de waterstof tot gas, waarna het via een brandstofcel wordt omgezet in elektriciteit. Die stroom voedt de elektromotoren, terwijl een accu piekvermogens opvangt. Het klinkt eenvoudig, maar het vraagt om een zorgvuldig samenspel van sensoren, warmte-elementen en veiligheidsprotocollen.
Waarom waterstof in drones?
Volgens NLR-programmaleider Joost Vreeken komt waterstof vooral tot zijn recht bij drones die langere afstanden moeten vliegen. Een zogenaamde VTOL (Vertical Take-off and Landing) gebruikt batterijen voor de energie-intensieve verticale start, waarna de vlucht grotendeels horizontaal verloopt. Precies daar biedt waterstof een groot voordeel: een veel langere vliegtijd zonder zware batterijpakketten. Voor de HYDRA II ging het nog om een korte hover-vlucht, maar de potentie is duidelijk.
Daarnaast zijn drones een ideaal testplatform. Ze zijn kleiner en eenvoudiger dan vliegtuigen, waardoor technologieën sneller en goedkoper in de praktijk kunnen worden beproefd. Wat werkt bij drones, kan daarna opgeschaald worden naar bemande luchtvaart.
Duurzame luchtvaart als uitdaging
De luchtvaartsector staat onder druk om de uitstoot van broeikasgassen drastisch te verlagen. Waterstof wordt wereldwijd gezien als een veelbelovend alternatief voor kerosine, mits de productie zelf groen gebeurt, dus met duurzame energiebronnen. NLR-topvrouw Tineke van der Veen benadrukt dat het potentieel enorm is: “Een voertuig op waterstof stoot alleen waterdamp uit. Daarmee kan de sector echt bijdragen aan het terugdringen van de klimaatimpact.”
De HYDRA II is niet het enige voorbeeld. In Duitsland voerde H2fly al in 2023 een succesvolle testvlucht uit met vloeibare waterstof, en ook de Sloveense vliegtuigbouwer Pipistrel werkt aan waterstoftoepassingen. Nederland wil met de HYDRA II aantonen dat het land niet achterblijft en mee bouwt aan het internationale waterstofecosysteem.
Veiligheid voor alles
Waterstof is licht ontvlambaar en vraagt om strenge veiligheidsmaatregelen. Toch geldt dat ook voor andere energiedragers: benzine en kerosine zijn eveneens brandgevaarlijk. De uitdaging zit vooral in de logistiek: van productie en transport tot opslag en het tanken van een drone. NLR benadrukt dat de proefvlucht bewijst dat deze processen beheersbaar zijn. Het luchtruim boven Marknesse kon tijdelijk worden afgesloten en de drone is experimenteel gekeurd, zodat NLR-piloten zonder speciaal luchtwaardigheidscertificaat konden vliegen.
De HYDRA II is niet in isolatie ontwikkeld. Nederlandse partijen zoals Cryoworld en zepp.solutions zijn nauw betrokken bij de integratie van vloeibare waterstof in luchtvaarttoepassingen. Parallel werkt NLR aan een project waarbij de Pipistrel Velis Electro, een elektrisch sportvliegtuig, wordt uitgerust met vloeibare waterstof. Daarmee schuift de technologie steeds dichter richting bemande luchtvaart.
