Im Laufe der letzten Jahrzehnte hat die Gasturbine bereits eine hohe Technologiereife erreicht. Für eine deutliche Effizienzsteigerung des Gasturbinenantriebs ist daher die Untersuchung fortschrittlicher Kreisprozesskonzepte und Antriebskonfigurationen notwendig.
Vor diesem Hintergrund rückt daher auch die Entwicklung fortschrittlicher Kreisprozesse in den Fokus, die zusätzliche Potentiale abseits des klassischen Joule-Prozesses nutzenbar machen. Ein Beispiel hierfür ist die Nutzung einer Verdichterzwischenkühlung, um bei gleichem Druckverhältnis den Leistungsbedarf des Kompressors zu senken. Dem Vorteil der Wirkungsgradverbesserung im Kreisprozess steht dabei das Gewicht zusätzlicher Komponenten (Wärmeübertrager, Pumpe, usw.) gegenüber. Daher ist insbesondere die Entwicklung gewichts-, volumen- und druckverlustoptimierter Wärmeübertrager essentiell um die Potentiale des Kreisprozesses in eine Reduktion des Kraftstoffverbrauchs umsetzen zu können.
Im Zusammenhang mit einer stärker werdenden Hybridisierung des Antriebs ist darüber hinaus denkbar, einzelne Stufen oder ganze Module der Gasturbine elektrisch anzutreiben, um das Betriebsverhalten positiv zu beeinflussen, oder bspw. durch die Einbindung eines Brennstoffzellensystems eine gegenseitige Optimierung durch die Nutzung von Prozessluft, -wasser oder elektrischer Leistung zu erreichen. Insgesamt eröffnen turbo- und hybrid-elektrische Antriebe neue Freiheitsgrade für den Flugzeug- und Antriebsentwurf. Vorteilhaft ist dabei insb. die Entwicklung von Integrationslösungen für die mechanische, elektrische und fluiddynamische Kopplung von Verbrennungskraftmaschinen oder Gasturbinen mit elektrischen Antrieben. Perspektivisch könnten so unter anderem verteilte Antriebe realisiert werden, die durch verteilte Propulsoren eine Reduktion von Steuerflächen erlauben, oder mittels grenzschichteinsaugender Fans (boundary layer ingestion, BLI) den aerodynamischen Gesamtwiderstand des Flugzeugs positiv beeinflussen.
