Europäische für effizientere Flugzeugsysteme

Ein europäisches Projekt hat sich die Aufgabe gestellt, den Flugverkehr nicht nur wirtschaftlicher, sondern auch nachhaltiger und umweltfreundlicher zu gestalten. Mit dabei ist das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) in Deutschland, das sein Fluglabor in Holzkirchen erweit...

Ein europäisches Projekt hat sich die Aufgabe gestellt, den Flugverkehr nicht nur wirtschaftlicher, sondern auch nachhaltiger und umweltfreundlicher zu gestalten. Mit dabei ist das Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP) in Deutschland, das sein Fluglabor in Holzkirchen erweitert, um ein effizientes Energiemanagement an Bord zu erreichen.

Ergänzt wird dieses Forschungsvorhaben von der gemeinsamen Technologieinitiative (JTI) CSSA ("Clean Sky Support Action"), mit der die technologische Kompetenz Europas bei der Herstellung von Flugzeugen gestärkt werden soll, die nicht nur ökologischen sondern auch wirtschaftlichen Anforderungen entsprechen. Mit der Unterstützung von 2 Mio. EUR aus dem Themenbereich "Verkehr" des Siebten Rahmenprogramms (RP7) der EU entwickelt CSSA einen elektrischen Prüfstand zur umfassenden Darstellung der Energiebilanz im Flugzeug. Unter der Leitung der französischen Gruppe Airbus SAS kommen im Rahmen von CSSA Experten aus Deutschland, Spanien, Frankreich, Italien, Schweden und dem Vereinigten Königreich zusammen.

Den IBP-Forschern zufolge stellen die schnellen Temperaturwechsel für die technischen Systeme und Werkstoffe eines Flugzeuges eine Herausforderung dar. Beispielsweise kommt es vor, dass ein Flugzeug in München bei sonnigem, mildem Wetter abfliegt, um dann in Anchorage, Alaska, bei Schneetreiben und minus 15 Grad Celsius zu landen. Am nächsten Morgen geht es nach nächtlichen Temperaturen um minus 25 Grad Celsius weiter, Ziel ist das trockene und sonnige Dubai, wo 32 Grad Celsius herrschen. Die Temperatur auf der Außenhaut des Jets beträgt über 80 Grad. Wie kann also sichergestellt werden, dass die Bordgeräte unter allen Umständen funktionieren?

Die Forscher vom Fraunhofer IBP arbeiten in ihrem Fluglabor an einer zusätzlichen Testeinrichtung - der Thermal Test Bench -, die dabei helfen wird, neue Systeme wie die Bordstromversorgung, Klimaanlagen und Beleuchtung zu entwickeln. Vorgestellt wird das Projekt auf der internationalen Pariser Luftfahrtschau SIAE vom 20. bis 26. Juni 2011 in Paris-Le Bourget.

"Die Thermal Test Bench besteht aus mehreren Teilen. Ihr Herzstück ist das Aircraft Calorimeter, das in die Niederdruckkammer in unserem Fluglabor integriert wird", erläutert Projektleiter Dr.-Ing. Gunnar Grün vom Fraunhofer IBP. "Damit simulieren wir Klimata, wie sie sowohl im Flugzeug als auch außerhalb am Boden oder im Flug herrschen und untersuchen den Betrieb von Geräten."

Von den Tests erhoffen sich die Wissenschaftler wichtige Einblicke zu den Einflüssen der Umgebungstemperatur auf das thermische Verhalten von Flugzeugsystemen. Ihnen zufolge werden sie das Zusammenspiel von Bauteilen, Materialien und Umgebungstemperatur beobachten. An Rumpfsektionen aus Metall und Faserverbundwerkstoffen soll das Zusammenspiel von neuen elektrischen Systemen und Flugzeugteilen bei unterschiedlichen Bedingungen dargestellt werden.

"Aus Platzgründen sind Großteile der elektrischen Komponenten im Heck untergebracht, weitere Systeme befinden sich beim Cockpit", sagt Grün. "Mit der Thermal Test Bench können wir zeigen, wie die Abwärme etwa der Beleuchtung, der Leistungselektronik oder des Inflight Entertainments auf die Umgebung im Flugzeuginneren wirkt - und umgekehrt." Daraus ziehen die Forscher Rückschlüsse, wie die Anordnung der Systeme sein soll und wie sich die Wärme sinnvoll abführen oder nutzen lässt. "Stellen Sie sich vor, sie wollen Ihren Laptop in der Sauna benutzen. Dieser muss Wärme abgeben, um zu funktionieren. Bei den hohen Temperaturen versagt der eingebaute Lüfter und Sie müssen andere Möglichkeiten finden, etwa über Wärmeleitung."Weitere Informationen unter: Fraunhofer-Institut für Bauphysik (IBP): http://www2.ibp.fraunhofer.de CSSA: http://www.cleansky.eu/ Verkehrsforschung unter dem RP7: http://cordis.europa.eu/fp7/transport/

Länder

Deutschland, Spanien, Frankreich, Italien, Schweden, Vereinigtes Königreich