Fertigungstechnologien & Digitalisierung
Digitale Zwillinge spielen in den letzten Jahren auch und vor allem im Antriebsbereich eine zunehmend wichtigere Rolle. Die digitalen Zwillinge werden perspektivisch schon in der Auslegungsphase erzeugt, um einen digitalen Faden über die gesamte Herstellroute sicherzustellen, der sich über die Fertigungs- und Betriebsphase mit Realdaten anpassen lässt und dadurch bspw. optimierte Wartungsintervalle im Betrieb ermöglicht. […]
Erweiterung von Auslegungsfähigkeiten und Testing
Hochgenaue multiphysikalische und interdisziplinäre numerische Simulationsverfahren wie auch virtuelle Systeme helfen bei der Ableitung innovativer Designansätze sowie angepasster Auslegungsregeln und ermöglichen stark verkürzte Entwicklungszeiten sowie eine erhebliche Risikoreduzierung in der Entwicklung neuer Luftfahrttechnologien. Ein besonderes Augenmerk wird zukünftig auf der Schaffung eines verbesserten Verständnisses bei der Klimawirkung verschiedener Antriebstechnologien liegen. Hinsichtlich der Klimawirkung des aus […]
Steigerung der Komponentenwirkungsgrade
Die Effizienz eines Gasturbinenantriebs wird durch den äußeren Wirkungsgrad, die Umsetzung von mechanischer Energie in Schub, und den inneren Wirkungsgrad, die Umsetzung der im Kraftstoff gespeicherten chemischen Energie in mechanische Energie, beeinflusst. Der innere Wirkungsgrad einer Gasturbine ergibt sich dabei aus den Kreisprozessparametern und den Wirkungsgraden der Komponenten Getriebe, Verdichter, Brennkammer und Turbine. Aus diesem […]
Ruß- und Stickoxidreduzierte Brennkammerkonzepte
Ziel der Entwicklung von Ruß- und Stickoxidreduzierten Brennkammerkonzepten ist die möglichst weitgehende Vermeidung von Schadstoffen des Verbrennungsprozesses, insb. von Stickoxiden (NOx) und Rußpartikeln, wobei letztere als Kondensationskeime maßgeblich ursächlich für die Bildung klimaschädlicher Kondensstreifenzirren verantwortlich sind. Erreicht werden kann dies durch eine homogenere Vermischung von Brennstoff und Luft innerhalb der Brennkammer. Zur Vermeidung von Stickoxiden […]
Neue Werkstoffe und Bauweisen
Wichtige Themen bei der Erforschung neuer Werkstoffe und Bauweisen sind die Entwicklung, Qualifikation und Zulassung von Leichtbaukonzepten. Hier kommen bionische Strukturen durch additive Fertigung oder Kompositbauteile bspw. für Fan oder Hochtemperaturbauteile in Gasturbinen infrage. Zur Realisierung von Gewichtseinsparungen und eine Perfektionierung von Bauteiloberflächen besteht Forschungsbedarf hinsichtlich der Wirtschaftlichkeit, Prozesssicherheit und Leistungsfähigkeit bei der additiven Fertigung […]
Getriebetechnologien
Die Einführung eines Untersetzungsgetriebes erlaubt die Entkopplung des Fans von der Niederdruckturbine, wodurch der große Fan langsamer und die Niederdruckturbine schneller drehen kann, was wiederum niedrige Fan-Druckverhältnisse, hohe Nebenstromverhältnisse und somit eine Verbesserung des Vortriebswirkungsgrads und der Komponentenwirkungsgrade sowie eine geringere Lärmemission ermöglicht. Durch die höhere Leistungsaufnahme bei höheren Drehzahlen können zudem mehrere Stufen der […]
Neue Kreisprozesse und Konfigurationen
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 […]
Hochautomatisierte Passagierdienste (IAM)
Für den Übergang von konventionell pilotierten Vehikeln über eine fernüberwachte Steuerung bis hin zum vollständig autonomen Fliegen ohne jegliche Überwachung durch den Menschen ist eine Vielzahl von Technologien zu erforschen. Ziel bis 2040: Hochautomatisiertes und teilautonomes Fliegen im Bereich der neuen Passagierdienste Während für die Lufttaxis (eVTOL) für eine Übergangszeit noch die Steuerung durch Piloten […]
Infrastruktur (IAM)
Für den Betrieb der neuartigen Luftfahrzeuge zum Fracht- und Personentransport zwischen, aber auch innerhalb urbaner Räume ist eine entsprechende Infrastruktur zu errichten und zu betreiben. Ziel bis 2035: Erste funktionale IAM-Infrastruktur in Leitregionen Ziel bis 2050: Flächendeckende, betriebstüchtige Vertiport-Infrastrukturen Diese Infrastruktur umfasst im Wesentlichen die Start- und Landeflächen für elektrisch betriebene Senkrechtstarter (eVTOL), sogenannte […]
Passagierkomfort (IAM)
Die neuartigen Luftfahrzeuge, insbesondere eVTOL, sollen den Passagieren neben einem größtmöglichen Sicherheitsniveau ein angenehmes Flugerlebnis bieten. Zudem sollten sie im Vergleich zu anderen Verkehrsmitteln schnell, effizient und umweltfreundlich sein. Ziel bis 2035: Sichere, funktionale und attraktive Kabinenlösungen für eVTOL Ziel bis 2050: Nutzbarmachung der neuen Verkehrsmodi durch einfache, benutzerfreundliche Buchungs- und Informationssysteme Der Fokus […]