Der saubere Himmel der Zukunft

20. Oktober 2009, 19:38
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Hohe Umweltbelastung durch Flugzeuge zwingt die Luftfahrtindustrie, leichtere Maschinen zu bauen - Bei einer Tagung in Wien wurden einige österreichische Forschungsprojekte vorgestellt

Die Ziele könnten ehrgeiziger nicht sein: Bis 2020 fordert der Advisory Council for Aeronautics Research in Europe (ACARE) eine Reduktion von allen Schlechtigkeiten, die man mit der Luftfahrt verbindet: 50 Prozent weniger Kohlendioxid, 80 Prozent weniger Stickoxid und 50 Prozent weniger Lärm durch Flugzeuge. Das Beratungsgremium gab damit auch vor, in welche Richtung geforscht werden soll. Rudolf Gradinger vom Leichtmetallkompetenzzentrum Ranshofen des Austrian Institute of Technology (AIT) hat dafür eine einfache Formel parat: "Die Flugzeuge und ihre Bestandteile müssen noch leichter und alle Systeme effizienter werden. So verbrauchen sie weniger Sprit, sind billiger und geben weniger Schadstoffe ab."

Die Qualität der Forschung muss sich allerdings in besonderem Maß an den Rahmenbedingungen der aktuellen Wirtschaftskrise messen. Es heißt jetzt nicht nur, mit dem richtigen Produkt zur richtigen Zeit am Markt zu sein. Es heißt auch in zweierlei Hinsicht durchtauchen, weil zum einen die Aufträge zurückgegangen sind und zum anderen ausschließlich in Dollar bezahlt wird. Das bedeutet bei einem Wechselkurs von 1 Euro für 1,5 Dollar, dass durch die Umrechnung ein Drittel verlorengeht. Einige Zulieferer kritisieren, zwar als "Innovations-Lieferanten" immer schneller auf neue Marktverhältnisse zu reagieren, (Neu-)Entwicklungen aber vorfinanzieren zu müssen.

Das Future Small Aircraft, kurz FSA, sei jedenfalls ein Konzept, das zur richtigen Zeit am Markt sein werde, meinte Roland Zeillinger vom Wiener Neustädter Hersteller Diamond Aircraft Industries im Rahmen der vom Infrastrukturministerium veranstalteten, zweitägigen Konferenz "Take off" (siehe Wissen) vergangene Woche. Das Entwicklerkonsortium aus Diamond, Austro Engine, Lynx Composite sowie der Uni Linz und der TU München hat dabei den Vorteil, mit der Projektierung mitten in der Wirtschaftskrise begonnen und die Flugerprobung für 2012 geplant zu haben.

Neuer Flugzeugtyp

Entwickelt wird ein Flugzeugtyp, der sogar nur über acht bis zehn Sitzplätze verfügt und maximal 500 Kilometer pro Stunde fliegen soll. Denn die bis heute in diesem Segment verwendeten Flugzeugtypen sind bereits durchschnittlich 25 Jahre im Einsatz und wurden nicht mehr weiterentwickelt. Für den Antrieb kommen nur mehr im Prototyp Turbinen zum Einsatz, später soll das FSA von Dieselmotoren des Wiener Neustädter Unternehmens Austro Engine angetrieben werden. Drastische Einsparungen im Betrieb und ein stark verringerter CO2-Ausstoß werden so erreicht, ein möglichst geringer Luftwiderstand soll dies begünstigen. Ab 2013 sei das FSA fertig zum Verkauf.

Eine ähnliche Entwicklung des Downsizings im Antrieb und der Spezialisierung von Fluggeräten ist auch im Bereich des Cargo-Geschäfts zu beobachten. Hier gilt nämlich ein einfacher Grundsatz: Je schneller die Waren am Ziel sind, desto besser wird die Transport-Dienstleistung bezahlt. Braucht eine Cargo-Lieferung zurzeit über den europäischen Hub Liège von Lissabon nach Budapest noch rund neun Stunden, soll sich diese Zeit in Zukunft durch den Einsatz von Kleintransportern in der Größe eines Businessjets für Direktflüge deutlich reduzieren.

Den Einsatz eines Zwei-Takt-Dieselmotors in Fluggeräten sieht selbst der Ingenieur Michael Putz als "zu weit in der Zukunft", auch wenn sein Ein-Personen-Projekt als Konzeptstudie bereits fertig ist. Er glaubt, dass der Zweitakter den Weg in ein Passagierflugzeug erst über den Umweg über Elektroautos finden wird. Dort würde das, was schon die Gebrüder Wright für Fluggeräte gefordert haben, zuerst wichtig werden: Ein Motor müsse mehr PS haben als er wiegt, und nicht umgekehrt. Die beste Grundlage für einen solchen Zwei-Takt-Dieselmotor bieten Modelle aus den 1940er-Jahren, die mit einem Verhältnis von 880 PS bei einem Gewicht von nur 595 Kilogramm ideale Leistung bei geringem Verbrauch brachten.

Lange Wartezeit für Ideen

Eine Energiesparvariante könnte die Entwicklung eines Flüssig-Wasserstoff-Speichersystems zur Versorgung von Brennstoffzellen für die Stromerzeugung künftiger Flugzeuge sein: Das System von Magna Steyr erspart Herstellern zukünftiger Maschinen das Mitführen großer Mengen Wasser und Stickstoff. Sein Einsatz in der Luftfahrt ist aber Zukunftsmusik, weil es in der Branche immer zehn bis zwanzig, manchmal sogar 25 Jahre dauert, bis neue Ideen umgesetzt werden. Ein Systemtest im Airbus ist geplant. Boeing hat bereits vor sieben Jahren gemeinsam mit Diamond einen Dimona-Motorsegler mit Wasserstofftank, Brennstoffzellen und Elektromotor ausgerüstet und erfolgreich getestet. Das war der weltweit erstbemannte Flug eines so angetriebenen Flugzeugs.

Neue Eigenschaften

Eine dieser Ideen, die nun umgesetzt werden, ist die Titanlegierung des Unternehmens Böhler Schmiedetechnik sein. Da neue, zukünftig eingesetzte Turbinen eine höhere Drehgeschwindigkeit haben, damit schwerer werden und das Material daher auch stärker beansprucht wird, wurde ein widerstandsfähigerer und leichterer Werkstoff entwickelt. Am Kompetenzzentrum in Ranshofen verändert man Eigenschaften von bestehenden Aluminiumlegierungen, um zum Beispiel die Betriebsfestigkeit zu erhöhen, ohne die Korrosionsbeständigkeit zu verlieren. Und man mischt völlig neue, besonders leichte Legierungen. Die hohe Kunst der Werkstoffentwicklung.

Reduktion von Umweltgiften ist das Ziel: Deswegen hat das Europäische Parlament auch die gemeinsame Technologieinitiative Clean Sky verabschiedet. 1,6 Milliarden Euro sollen in den nächsten Jahren zur Entwicklung sauberer Flugzeuge im Rahmen der marktnahen Forschung ausgegeben werden. 800 Millionen Euro davon zahlt die Europäische Union. Die anderen fünfzig Prozent steuert die Industrie bei. Österreichische Unternehmen dürfen auch im Rahmen der Netzwerkaktivitäten von Era-Net AirTN auf Fördermittel hoffen. Der nächste Termin für die transnationale Ausschreibung, an der mehrere europäische Länder beteiligt sind, ist im November 2009. (Sascha Aumüller und Peter Illetschko/DER STANDARD, Printausgabe, 21.10.2009)

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    112 österreichische Unternehmen mit 4255 Mitarbeitern sind in der Luftfahrtindustrie aktiv. Keine großen Player, aber Detailzulieferer für den Schaltplan der Hersteller.

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