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Klimaverträgliche Luftfahrt

Foto: Aerocircular Lufthansa
Neuartige Komponenten tragen zur Gewichtsreduktion und damit zu weniger Treibstoffverbrauch bei.
Foto: Aerocircular Lufthansa

Das Forschungsprojekt SUSTAINair möchte den Flugverkehr durch die Entwicklung multifunktionaler Struktur- und Triebwerkskomponenten klimaverträglicher zu machen.

Startschuss des Projektes erfolgte im Januar 2021. Mit einem Budget von fünf Millionen Euro soll mehr als drei Jahre an der Entwicklung leichter, multifunktionaler und intelligenter Struktur- und Triebwerksteile für Flugzeuge geforscht werden. Koordiniert wird das Projekt vom LKR (Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen) unter der Leitung des AIT (Austrian Institute of Technology). Das hochkarätige Konsortium besteht aus elf europäischen Forschungs- und Industriepartnern. Im Fokus des europäischen Forschungsprojektes stehen die Entwicklung neuer Metall- und Verbundwerkstoffe, deren effizienter Einsatz, innovative Fügetechnologien, die Integration von Sensoren in Bauteile sowie das Recycling der Materialien.

Vorhandene Ressourcen bestmöglich nutzen
Laut aktueller internationaler Studie trägt die Luftfahrt am menschengemachten Klimawandel mit rund 2,5 Prozent der globalen CO2-Emissionen bei. Vor diesem Hintergrund besteht dringend Handlungsbedarf, auch in der Luftfahrt einen aktiven Beitrag zur Erreichung der angestrebten Klimaneutralität bis 2050 zu leisten. Ziel von SUSTAINair ist es daher, die gesamte Wertschöpfungskette basierend auf dem Ansatz der Kreislaufwirtschaft zu gestalten und neue Standards für die Luft- und Raumfahrtproduktion zu setzen. Neben dem CO2-emissionsarmen Betrieb soll mit dem Projekt auch der Anstieg von Ressourcenverbrauch und Abfall bekämpft werden. Die verwendeten Werkstoffe sollen daher so lange wie möglich in Gebrauch bleiben und so ihren Gesamtwert über den Lebenszyklus hinweg erhöhen. Im Rahmen des Projketes werden recycling-Lösungen für duroplastische Carbon- und Glasfasermaterialien sowie für thermoplastische Hochleistungsverbundwerkstoffe entwickelt. SUSTAINair zielt darauf ab, Near-Net-ShapeKomponenten (Bauteile, die in Größe, Masse und Form möglichst nahe am Endprodukt gefertigt werden) für die Luftfahrtindustrie zu entwickeln, um das Buy-to-Fly-Verhältnis auf nahezu Eins zu reduzieren. Das ist zwingend erforderlich, wenn mehr Material entlang der Wertschöpfungskette genutzt als weggeworfen werden soll. Dies soll durch die Verwendung von kürzlich entwickelten nanoeutektischen Aluminiumlegierungen am AIT LKR in Kombination mit fortschrittlichen Druckgusstechnologien erreicht werden.

Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung
Im Rahmen von SUSTAINair werden auch neuartige Metalllegierungen und Verbundwerkstoffe wie kohlenstofffaserverstärkte Polymere eingesetzt, um die Masse von Flugzeugen zu reduzieren und gleichzeitig ihre aerodynamische Effizienz zu erhöhen. Bereits geringfügige Änderungen an den Materialien oder an der Flugzeugstruktur tragen an der  Reduktion des Treibstoffverbrauchs bei. Darüber hinaus werden Techniken für die Integration von Sensoren in das Material solcher Flugzeugkomponenten entwickelt. Damit können etwa Wartungszyklen angepasst werden und Kosten gespart werden.

 


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