Flugzeuge der Zukunft
In Le Bourget bei Paris findet in dieser Woche der Internationale Luft- und Raumfahrt-Salon statt. Gezeigt werden unter anderem Großflugzeuge wie der neueste Boeing-Jumbo 747-8. Airbus präsentiert sein Konzept für das Flugzeug des Jahres 2050. Siemens, EADS und das DLR werben für Produkte und Ideen für umweltschonendes Fliegen.
Bei der Konstruktion des Rumpfes der “Concept Cabin” will sich Airbus nach eigenen Angaben vom Knochenbau der Vögel inspirieren lassen. Das mache den Rumpf stabiler, leichter und senke den Treibstoffverbrauch. Die Kabine soll zudem vollständig recyclebar sein. Laut Airbus kommen selbstreinigende Materialien aus Pflanzenfasern aus nachhaltigem Anbau zum Einsatz. Die Körperwärme der Passagiere wird genutzt, um das Flugzeug zu heizen.
Die Airbus-Ingenieure wollen die Kabine zudem aus durchsichtigen Materialien konstruieren. Für die Passagiere bedeutet dies, dass sie die “Freiheit über den Wolken” Tag und Nacht sehen können. Der Airbus des Jahres 2050 soll keine Klassen mehr haben, sondern drei Zonen: ‘Vitalising’, ‘Smart Tech’ und ‘Interaction’. Die Vitalising-Zone befindet sich der Spitze des Flugzeugs. Die Beschichtung der Kabinenoberfläche misst die Temperatur und den Betrag an Sonnenlicht und wird je nach Bedarf transparent oder lichtundurchlässig. Die ‘Smart Tech Zone’ hält für die Passagiere dagegen Arbeits- und Unterhaltungsmöglichkeiten bereit. Wer nicht sitzen möchte, kann sich in der ‘Interaction Zone’ mit virtuellen Spielen wie Baseball, Golf und Tennis die Zeit vertreiben.
Zurück in das Jahr 2011, aber auch mit Blick auf die Zukunft. Siemens, Diamond Aircraft und EADS zeigen in Le Bourget den zweisitzigen Motorsegler ‘DA36 E-Star’, das weltweit erste Flugzeug mit seriell-hybridem Elektroantrieb. Das Flugzeug nutzt als integrierten Antriebsstrang einen so genannten seriell-hybriden Elektroantrieb, der bislang nur bei Kraftfahrzeugen eingesetzt wird. Ein 70 Kilowatt Elektromotor von Siemens treibt den Propeller an. Den Strom liefert ein Wankelmotor von Austro Engine mit angeschlossenem Generator.
Da der Motor stets gleichmäßig und bei niedriger Leistung von 30 kW läuft, ist der Benzinverbrauch sehr gering. In der Start- und Steigflugphase liefert ein Batteriesystem von EADS die nötige zusätzliche Leistung. Im Reiseflug wird der Akku nachgeladen. Ein Siemens-Umrichter versorgt den Elektromotor mit Energie aus der Batterie und dem Generator. So kann das Flugzeug leise elektrisch Starten. Es hat dennoch eine große Reichweite. Bei Testflügen war die Maschine bis zu zwei Stunden in der Luft.
Im nächsten Schritt soll der Antriebsstrang optimiert werden. Derzeit arbeiten die Siemens-Forscher an einem neuen Elektromotor, der fünf Mal so leicht wie herkömmliche Antriebe sein soll. In rund zwei Jahren soll ein weiterer Flugzeugtyp mit dem ultraleichten Elektroantrieb ausgestattet werden. Die Technologie wird zunächst bei kleinen Flugzeugen weiter erprobt, langfristig soll dieser Antrieb auch bei großen Luftfahrzeugen zum Einsatz kommen.
In Le Bourget stellt auch das EU-Projekt Clean Sky aus, in dem das DLR mitarbeitet. Die Forscher suchen Technologien zur Verringerung des Schadstoffausstoßes und Treibstoffverbrauchs im Luftverkehr. So untersuchen sie, wie neuartige Flügel zum saubereren Flugverkehr beitragen können.
Fliegt ein Flugzeug, erhält es Auftrieb durch die Luft am Flügel. Je gleichmäßiger die Strömung verläuft, desto geringer der Widerstand. Ein geringer Luftwiderstand reduziert den Treibstoffverbrauch und die Emission von Schadstoffen. Die gleichmäßige Strömung wird als “laminar” bezeichnet. In Clean Sky versuchen die Wissenschaftler, eine laminare Strömung am Flügel eines Verkehrsflugzeugs auf Dauer zu halten. Dazu werden Teile der Außenflügel durch neuartige Laminarflügel ausgetauscht.
