Luftfahrttechnologien: Sicherer und umweltbewusster fliegen

Die Luftfahrtindustrie zeichnet sich seit Jahren durch ein überdurchschnittliches Wachstum aus. Im Jahr 2007 überstieg der Umsatz die 20-Milliarden-Euro-Marke. Auch wenn derzeit die weltweiten wirtschaftlichen Bedingungen negative Auswirkungen auf die Auslastung der Transportleistung des Luftverkehrssystems haben, kann bisher jedoch weiterhin langfristig von einer, durch EUROCONTROL prognostizierten Verdoppelung der Flugbewegungen bis 2025 gegenüber dem Jahr 2003 allein für Deutschland ausgegangen werden.

Dieses Wachstum schafft neue Arbeitsplätze auf Flughäfen, bei den Flugzeugbauern und bei ihren Zulieferern. Rund eine Million Arbeitsplätze hängen insgesamt direkt oder indirekt von der Luftfahrtindustrie ab.

Der zunehmende Flugverkehr hat Folgen für Umwelt und Flugsicherheit. Die europäische Forschungsagenda "ACARE-Vision 2020" konzentriert sich auf diese Herausforderungen. Das aktuelle Luftfahrtforschungsprogramm IV (LuFo IV) unterstützt die deutsche Luftfahrtindustrie in Kooperation mit der Forschung, um so die nötigen technologischen Voraussetzungen zu schaffen und die Wettbewerbsfähigkeit des Luftfahrtstandortes Deutschland weiter zu stärken. Die Forschungstätigkeiten konzentrieren sich auf folgende Themen:

• Steigerung der Transportleistung: Infrastruktur und Abläufe im Luftverkehr müssen so aufeinander abgestimmt werden, dass die erwartete Steigerung der Transportleistung sicher, zuverlässig und flexibel erreicht werden kann. Gleichzeitig soll die Flugunfallquote um 80 Prozent verringert werden.

• Umweltverträglicher Luftverkehr: Mit Hilfe von technologischen Verbesserungen beim Antrieb und im Bereich der Flugphysik soll der Außenlärm sowie der Brennstoffverbrauch und damit der CO₂-Ausstoß um circa 50 Prozent verringert werden. Der Fokus liegt hier auf modernsten Leichtbaustrukturen sowie Antriebs- und Bordsystemen. Langfristig ist auch die Erprobung völlig neuartiger Flugzeugkonzepte geplant.

• Sicherheit und Passagierfreundlichkeit: Für die Fluggäste wird der Komfort in der Flugzeugkabine erweitert. Pünktliche Start- und Landezeiten sollen ebenso wie ein Höchstmaß an Sicherheit - trotz wachsenden Flugverkehrs - garantiert werden.

Das Luftfahrtforschungsprogramm wird eng mit den europäischen Aktivitäten koordiniert. Die Betrachtung der einzelnen nationalen Technologieentwicklungen im Gesamtsystem der europäischen Luftfahrtindustrie ist die Hauptaufgabe des europäischen Forschungsrahmenprogramms.

Projektbeispiel 1
Öko-effiziente Flugzeugsysteme

Die nächste Generation von Verkehrsflugzeugen zielt auf einen umweltfreundlicheren Verkehr durch Treibstoffersparnis, Emissions- und Lärmminderung. Die Betriebskosten sollen durch erhöhte Zuverlässigkeit, Verfügbarkeit und reduzierten Wartungsaufwand gesenkt werden. Das Verbundprojekt EFFESYS, Öko-effiziente Flugzeugsysteme, verfolgt diese Ziele durch die Konzeption innovativer komplexer elektrischer Systemarchitekturen unter der Verbundführerschaft von Airbus Deutschland.
Die Energie an Bord von derzeitigen Verkehrsflugzeugen wird durch das Triebwerk zur Verfügung gestellt. Der Entwicklungstrend geht in Richtung einer gesteigerten Nutzung elektrischer Energie, welche durch Brennstoffzellen bereitgestellt werden kann. Die entstehenden Produkte wie Wasserdampf, Wärme oder sauerstoffabgereicherte Luft sollen im Flugzeug, anders als in anderen Branchen, weiterverwendet werden, um die Gesamteffizienz des Flugzeuges zu erhöhen. Der potentielle Wegfall des Zapfluftsystems ermöglicht eine flexiblere und effiziente elektrische Netzwerkarchitektur.
Die konventionellen Systeme werden durch eine verstärkte Integration von elektrischen Komponenten, zum Beispiel verstärkte Integration der Leistungselektronik, weiterentwickelt.

Projektbeispiel 2
Eurocopter - Lärmreduktion und Effizienzsteigerung

Die Rotorsteuerung ist bei heutigen Hubschraubern durch die Aufgabe des Trimmens und Steuerns voll ausgelastet. Weitere Aufgaben können dagegen bei heutigem Technikstand nicht übernommen werden. Dies soll innerhalb des Verbundvorhabens VAR unter der Leitung von Eurocopter Deutschland durch die aktive Blattklappensteuerung geändert werden.

Ziel des Vorhabens liegt darin, ein System zu entwickeln, welches gleichzeitig die Lärmerzeugung reduziert, die Leistungsfähigkeit und Effizienz als Transportmittel steigert, die Steuerung vereinfacht, die Sicherheit erhöht und den Reisekomfort verbessert. Diese Ziele sollen durch Ausschöpfen des hohen flug-physikalischen Potenzials der Klappen- beziehungsweise Rotor-Einzelblattsteuerung erreicht werden.

Aktive Rotorsteuerung mittels Klappen wird bei Eurocopter zurzeit weiterentwickelt, unterstützt durch einen Klappenmodellrotor, der vom DLR in Kooperation mit der französischen Luft- und Raumfahrtagentur ONERA entwickelt und getestet wurde.

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  Luftfahrtforschungsprogramm

  Viertes Luftfahrtforschungsprogramm
  mehr (URL: http://www.bmwi.de/BMWi/Navigation/Technologie-und-Innovation/Technologiepolitik/foerderbereiche,did=232976.html)