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Umweltfreundliche und kosteneffiziente Flugzeugtriebwerke

EU-geförderte Forscher haben Entwurfskonzepte für effizientere und umweltfreundliche Strahltriebwerke entwickelt. Die Vermarktung sollte dabei helfen, den Klimawandel zu bremsen.
Umweltfreundliche und kosteneffiziente Flugzeugtriebwerke
Flugzeuge haben die Art revolutioniert, wie Menschen interagieren und Handel treiben. Der Flugverkehr befindet sich im Aufschwung und man geht davon aus, dass das Flugaufkommen weiterhin jährlich um zirka 5 % wächst. Leider werden auch die Flugzeugabgase bedrohlich ansteigen, wenn nichts dagegen unternommen wird.

Flugzeuge und ihre Triebwerke sind bedeutsame Quellen zweier sogenannter Treibhausgase (THG): Kohlendioxid (CO2) und Gase der Stickstoffoxid-Familie (bekannt als NOx, die sowohl Stickstoffmonooxid (NO) als auch Stickstoffdioxid (NO2) umfasst). Flugzeugabgase haben sogar stärke Auswirkungen als Abgase am Boden, da sie direkt in die Atmosphäre abgegeben werden, wo sie das Klima beeinflussen.

Europäische Wissenschaftler haben beschlossen, Flugzeugabgasen den Kampf anzusagen: Sie gestalteten den Triebwerkskern neu, den zentralen Teil des Triebwerkes, wo der Treibstoff verbrennt und so Abgase entstehen. Der Kern besteht aus dem Kompressor, der wortwörtlich Luft zusammenpresst, der Brennkammer, in der die Luft mit dem Treibstoff vermischt wird und dieser sich entzündet, und der Hochdruckturbine, in der die heißen Abgase für den Antrieb des Flugzeugs sorgen.

Mit der EU-Finanzierung des Projekts "New aero engine core concepts" (NEWAC) wollten Wissenschaftler neue Kernkonfigurationen mit erhöhtem thermischen Wirkungsgrad entwickeln und validieren. Eine höhere Arbeitsleistung des Triebwerks im Verhältnis zum verbrauchten Treibstoff hat den zusätzlichen Vorteil, dass die CO2- und NOx-Emissionen sinken.

Um die CO2-Emissionen zu senken, untersuchten Wissenschaftler verschiedene Optionen. Dazu zählten die Steigerung des thermischen Wirkungsgrades über Wärmemanagement, die Verwendung aktiver oder anpassbarer Bauteile zur Steuerung des Luftstromes (System für Spalthaltung) und die Entwicklung effizienterer Kernbauteile.

Das Team wollte die NOx-Emissionen durch die oben genannten Techniken (so lange wie die Verbrennungstemperatur konstant blieb) und durch die Senkung der Verbrennungstemperatur sowie durch Innovationen der Brennkammertechnologie senken.

Alle Konzepte wurden auf ihre Umwelt- und Wirtschaftsfolgen bewertet. Daher ermittelte das Konsortium die am meisten versprechenden Technologien für einen umweltfreundlichen und wirtschaftlichen Strahlantrieb. Von den NEWAC-Konzepten erhofft man sich eine beträchtliche Senkung der THG-Emissionen, die höchstwahrscheinlich bei der Erderwärmung eine wichtige Rolle spielen.

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