Thermomanagement für Elektroflugzeugtechnologien
Heute produzieren Turbinentriebwerke Schub für die Flugzeuge sowie Energie für die Fahrwerksysteme und Versorgungssysteme. Herkömmlicher Düsentreibstoff ist hinsichtlich der Motorleistung kaum zu schlagen und innovative Triebwerkskonfigurationen führen zu erheblichen Verbesserungen. Daher konzentriert sich die Energiewende auf alternative Wege, um Energie für Fahrwerksysteme und Versorgung zu produzieren. Jüngste Fortschritte in der Leistungselektronik und bei Elektromotor-Technologien versprechen, herkömmliche hydraulische und pneumatische Systeme durch elektrisch angetriebene Systeme zu ersetzen. Dies war das Ziel des EU-finanzierten Projekts BESTT (Development, construction and integration of bench systems for ground thermal tests). BESTT führte Hersteller und Zulieferer aus der Flugzeugindustrie mit Experten für die Modellierung und die Konstruktion von komplexen Anlagen sowie die Durchführung von Prüfständen zusammen. Bis zum Projektende im Dezember 2014 wurden verschiedene Energiemanagement-Architekturen an einem Flugzeugrumpfmodel ausgewertet. Mehrere Rumpfteile wurden in die Flugtestanlage des Fraunhofer-Instituts für Bauphysik in Holzkirchen, Deutschland, integriert. In diesem einzigartigen Prüfstand können die Rumpfteile äußeren Hüllenbedingungen im Bereich von -55 Grad Celsius bis +80 Grad Celsius ausgesetzt werden. Darüber hinaus wurden Niederdruckbedingungen zur Simulation von Flugbedingungen erfolgreich reproduziert. Eine Luftbehandlungseinheit und eine leistungsstarke Klimaanlage für Kabinenluftzufuhr stellten sicher, dass die Bedingungen in der Kabine den realen Flugzeugbedingungen entsprachen. Durch die Kombination von realistischen Außenbedingungen mit einer präzisen Steuerung der Umwelt im Innern der Kabine könnte dieser Technologie-Demonstrator zur Durchführung von bodengestützten Tests für das Wärmemanagement mit hoher Genauigkeit genutzt werden. Um die Betriebsfunktionalität des Prüfstandes zu gewährleisten, führten die Konsortialpartner während der 38 Monate des BESTT-Projekts umfangreiche Kontrollen durch. Allerdings sind wichtige technologische Fortschritte notwendig, bevor elektrische Komponenten mit ihren vollständig ausgereiften konventionellen Pendants konkurrieren können. Der technologische Vormarsch hat gerade erst begonnen.
Schlüsselbegriffe
Thermomanagement, elektrische Flugzeuge, Prüfstand, Turbinenmotor, Elektromotor-Technologien
