Waterstofonderzoek met drones

Project: HYDRA II (Hydrogen Drone Research Aircraft)

Drones bieden een ideaal platform voor het veilig testen van waterstoftechnologieën op kleinere schaal en tegen relatief lage kosten. Koninklijke NLR vloog in 2019 als eerste met een drone op gasvormig waterstof in het Nederlandse luchtruim als onderdeel van het HYDRA I-project. Met HYDRA II behaalde NLR opnieuw een Nederlandse primeur door in augustus 2025 een drone op vloeibaar waterstof te laten vliegen. Dit succes markeert een belangrijke mijlpaal in de zoektocht naar alternatieve brandstoffen en baant de weg voor de transitie naar duurzame luchtvaart.

De uitdaging

Waterstof maakt langere vluchten en grotere afstanden mogelijk dan met batterijen alleen, en is daarom een essentiële stap op weg naar een duurzame en alternatieve brandstof. Om waterstof succesvol in te zetten in drones en uiteindelijk in bemande vliegtuigen, is het noodzakelijk om praktische ervaring op te doen met het uitvoeren van vluchten op vloeibaar waterstof.

De oplossing

Het HYDRA II-project draagt bij aan de standaardisatie en certificering van waterstofsystemen voor commerciële toepassingen. In dit kader zijn veiligheidsprocedures ontwikkeld voor het omgaan met en opereren van waterstofsystemen. Deze kunnen door andere (drone) partijen en regelgevende instanties worden gebruikt als referentie. Dit zal uiteindelijk ook de schaalbaarheid van deze systemen naar bemande vliegtuigen vergemakkelijken. Daarnaast bieden de uitkomsten van de analyse van de elektrische architectuur en het thermisch beheersysteem voor waterstofopslag bij extreem lage temperaturen waardevolle informatie voor fabrikanten bij de ontwikkeling van brandstofcellen en tanks.

Wat we hebben gedaan

Om de HYDRA II-drone op vloeibaar waterstof te kunnen laten vliegen, ontwikkelde NLR de benodigde infrastructuur en ontwierp een conditioneringssysteem met waterstofaandrijving. De drone is uitgerust met een aandrijfsysteem, bestaande uit een brandstofcel, cryogene tank en warmtewisselaar. Verder voerde NLR veiligheidsanalyses en testprocedures uit en deed het team praktische ervaring op met de systemen, waarmee de interne processen verder zijn verfijnd. Deze stappen waren essentieel voor het succes van het project.