Future enabLing technologies for
hYdrogen-powered Electrified aero engine for Clean aviatiOn (FlyECO)
Fördergeber, Förderprogramm
Europäische Union, Horizon Europe: Accelerating climate-neutral hydrogen-powered/electrified aviation
Projektlaufzeit
Januar 2024 – Dezember 2026
Projektpartner
Università di Genova, Karlsruher Institut für Technologie, Eindhoven University of Technology, DLR – Institut für Verbrennungstechnik, Safran, Cranfield University
Zielstellung
Konzeption, Untersuchung und Validierung eines gekoppeltes SOFC-Gasturbinenantriebs
Optimierungsmethoden und Fertigungsprozesse für Kleinflugzeugflügel mit strukturintegrierten Wasserstoffdrucktanks (SWaT)
Fördergeber, Förderprogramm
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-2, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
Januar 2023 – Dezember 2026
Projektpartner
TU-Dresden, COTESA, Connova Deutschland, IMA Materialforschung und Anwendungstechnik, Leichtbau-Zentrum Sachsen, KVB Institut für Konstruktion und Verbundbauweisen gemeinnützige
Zielstellung
Entwicklung eines integralen Gesamtstrukturkonzepts zur Integration von Typ IV Wasserstoffdrucktanks hoher Streckung in den Innenflügel und nicht-zylinderförmiger Typ V Wasserstoffdrucktanks in geeignete Bereiche (z.B. Außenflügel, Rumpf) eines Kleinflugzeugs
Homepage
https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilr/lft/forschung/forschungsprojekte/laufende-projekte/swat
Simulations- und testbasierte Nachweisführung von Kryoklebverbindungen und Entwicklung von Füge- und
Montage-Prozessen zur Herstellung eines CFK-LH2-Tanks für das emissionsfreie Fliegen (HYTANK)
Fördermittelgeber, Förderprogramm, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-3, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
April 2023 – Juni 2026
Projektpartner
Airbus Operations, Broetje-Automation, FFT Produktionssysteme, Fraunhofer IFAM, TU Dresden, Faserinstitut Bremen, DLR-Institut für
Faserverbundleichtbau und Adaptronik
Zielstellung
Das Projekt HYTANK zielt auf die Entwicklung von Füge- und Montageprozessen für einen Flüssigwasserstoff (LH2)-Tank in Faserverbundbauweise für ein wasserstoffangetriebenes Verkehrsflugzeug ab, welche zwingend für die H2-dichte Verbindung von Strukturkomponenten als auch Integration von Systemkomponenten notwendig sind. Innerhalb des Vorhabens werden Klebstoffe für den Einsatz in kryogenen Wasserstofftanks spezifiziert und untersucht, da bisher im Gegensatz zur Raumfahrt weder Klebstoffe noch Füge- und Montageprozesse für eine Luftfahrtanwendung mit einer Lebensdauer von bis zu 30 Jahren vorliegen.
Homepage
https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilk/projekte/hytank
Permeabilitätseigenschaften von Glas-Faser-Kunststoffverbunden für die Wasserstoffhochdruckspeicherung (FaGlaWaS)
Fördermittelgeber, Förderprogramm, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-2, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
Februar 2023 – Januar 2026
Projektpartner
TU Berlin Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung
Zielstellung
Entwicklung einer Messmethode zur Direktbestimmung der H2-Permeation für hochsperrende Gläser sowie Bestimmung der mechanischen Moduln und der hydrolytischen Beständigkeit und Entwicklung einer Messmethode zur Bestimmung der H2-Permeation für den Verbund Glasliner-CFK an einer Demonstrator-Multimaterialstruktur sowie die Bestimmung seiner Wasserstoffsperrwirkung sowie Untersuchung zur Wasserstoffversprödung von Faserverbundwerkstoffe
Homepage
https://www.tu.berlin/luftbau/forschung/projekte/aktuelle-projekte/faglawas-1
Vergleich von hoch-integrierten brennstoffzellenbasierten elektrifizierten Antriebstopologien für Regionalflugzeuge (H2EAT)
Fördermittelgeber
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
Januar 2023 – Dezember 2025
Projektpartner
Zehn deutschlandweit ansässige DLR-Institute
Zielstellung
Vergleichsstudie von SOFC-Antriebskonzepten für die Luftfahrt
Homepage
https://www.dlr.de/de/el/forschung-transfer/projekte
UpLift
Fördermittelgeber
Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kultur des Landes Brandenburg
Projektlaufzeit
Januar 2023 – Dezember 2025
Projektpartner
Fünfzehn deutschlandweit ansässige DLR-Institute
Zielstellung
Eine Forschungslandschaft zur beschleunigten Technologieentwicklung und Enabler für das klimaneutrale Fliegen
Hybride Verdichterkonzepte (HybVer)
Fördermittelgeber, Förderprogramm, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-2, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
September 2022 – August 2025
Projektpartner
TU Berlin, Bauhaus Luftfahrt, BTU Cottbus-Senftenberg, TU München
Zielstellung
In dem Verbundprojekt beschäftigt sich das Fachgebiet für Luftfahrtantriebe primär mit der aerodynamischen Auslegung des hybriden Verdichters. Durch die unabhängig angetriebenen elektrischen Verdichterrotoren entstehen neue Freiheitsgrade in der Auslegung. Diese sollen durch eine gezielte Auslegung genutzt werden, um vor allem im Off-Design Vorteile hinsichtlich Effizienz und Strömungsstabilität zu erzielen. Übergeordnet sollen die Potentiale eines solchen Konzeptes identifiziert und quantifiziert werden. Neben den Vorteilen auf Komponentenebene sollen im Verbundprojekt anschließend die Vorteile hinsichtlich Masse und Effizienz der Gasturbine sowie und die Reduzierung des Brennstoffverbrauchs und der Schadstoffemissionen über einer Flugmission ermittelt werden.
Homepage
https://www.tu.berlin/la/forschung/projekte/hybver#c2055589
Reduced Inter Compressor Duct (RDuCt)
Fördermittelgeber, Förderprogramm, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-2, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
September 2022 – August 2025
Projektpartner
TU Berlin, DLR-Institut für Antriebstechnik, NAVASTO
Zielstellung
Das Projekt RDUCT soll die extreme Verkürzung des Zwischenverdichterkanals mittels Strömungskontrollansätzen ermöglicht werden. Durch das zunehmende Bypass-Verhältnis in modernen Flugtriebwerken wird der radiale Versatz zwischen Niederdruckverdichter (NDV) und Hochdruckverdichter (HDV) immer größer. Beide Kompressorsysteme sind dabei durch einen s-förmigen Zwischenverdichterkanal verbunden, der diesen radialen Versatz ausgleicht. Ein nicht zu unterschätzendes Forschungsthema stellt die Auslegung und Konstruktion von kürzeren und damit aggressiver umlenkenden Zwischenverdichterkanälen dar, was zu Leistungs- und Gewichtseinsparungen führen kann. Im Rahmen des Projekts RDUCT soll nun untersucht werden, inwieweit zusätzliche Maßnahmen zur aktiven und passiven Strömungskontrolle eine weitere Verkürzung des Zwischenverdichterkanals bei gleichzeitig optimierter Strömungstopologie erlauben. Insbesondere in transienten Arbeitsbereichen kann eine angepasste Strömungskontrolle einen Vorteil gegenüber Geometrieoptimierung darstellen, um Strömungsablösungen effektiv zu unterdrücken.
Die aktive Strömungskontrolle wird mittels in der Nabe integrierte 3D-gedruckte pulsierende fluidische Aktuatoren realisiert. Mit Hilfe einer Optimierung am DLR und der anschließenden Vermessung der SKS an der TU Berlin kann die optimale Position der SKS ermittelt & validiert werden.
Konzept für ein Flugzeugvorentwurfswerkzeug mit flugmechanischer Bewertungsfähigkeit für neuartige Flugzeugkonfigurationen (UNICADO II)
Fördermittelgeber, Förderprogramm, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-2, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
Juni 2022 – Juni 2025
Projektpartner
TU Berlin, RWTH Aachen , TU Braunschweig, TU Hamburg, TU München, Universität Stuttgart
Zielstellung
Entwicklung eines Flugzeugvorentwurfswerkzeugs mit flugmechanischer Bewertungsfähigkeit für neuartige Flugzeugkonfigurationen, insbesondere unter Beachtung der Integration neuer Technologien in Bezug auf klimafreundliche Luftfahrt
Homepage
https://www.tu.berlin/luftbau/forschung/projekte/aktuelle-projekte/unicado-ii
Lastgerechte Faserverläufe auf gekrümmten Strukturen am Beispiel eines bauraumkonformen und aerodynamischen Typ-V Wasserstoff-Drucktanks und einer Triebwerk-Ringstruktur mit Entwicklungsprozess-begleitender Validierungsstrategie (LaSt)
Fördermittelgeber, Förderprogramm, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-2, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
Juli 2022 – Juni 2025
Projektpartner
TU Dresden, EAST-4D Carbon Technology, Hightex Verstärkungsstrukturen, IMA Materialforschung und Anwendungstechnik, Leibniz-Institut für Polymerforschung
Zielstellung
Für eine effiziente und nachhaltige Luftfahrt sind hochbelastbare Leichtbaustrukturen aus Faserverbundwerkstoffen (FVW) von besonderer Bedeutung. Bei deren Fertigung ist die beanspruchungsgerechte Ablage der Verstärkungsfasern im Bauteil eine wesentliche Voraussetzung, um hohe mechanischen Eigenschaften realisieren zu können. Dafür haben sich unter anderem das Tailored Fiber Placement (TFP) für die weitgehend ebene variable-axiale Faserablage und das Faserwickel (FW) Verfahren für die Faserablage auf einem formgebenden Wickelkern etabliert. Mit dem Ziel der weiteren Steigerung der Bauteilperformance werden im Rahmen des Vorhabens LaSt das TFP- und das FW-Verfahren für die Entwicklung neuartiger FVW-Luftfahrtstrukturen mit gekrümmten Oberflächen kombiniert.
Homepage
https://tu-dresden.de/ing/maschinenwesen/ilk/projekte/last
Elektrische Leistungseinheiten für hybridelektrische Antriebssysteme (ELAN)
Fördermittelgeber, Förderprogramm, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-2, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
Januar 2022 – Juni 2025
Projektpartner
TU Dresden, Schaeffler Aerospace Germany, (Rolls-Royce Deutschland)
Zielstellung
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung elektrischer Leistungseinheiten für hybrid-elektrische Antriebssysteme von eVTOLs und CS23-Flugzeugen. In enger Kooperation mit Rolls-Royce unterstützt die TUD dabei die Realisierung der „Flightpath 2050“ Ziele, die eine nachhaltige und effiziente Luftfahrt anstreben. Weiterhin wird versucht, die Transformation der Lausitz durch die Weiterentwicklung der ansässigen Leichtbauindustrie und den Aufbau neuer potentieller Luftfahrt-Zulieferer zu unterstützen.
Innovative Kopplung von Dämpfung und Kühlung in Triebwerken (INDUKT)
Fördermittelgeber, Förderprogramm, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-2, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
September 2022 – April 2025
Projektpartner
TU Berlin, DLR-Institut für Antriebstechnik, NAVASTO
Zielstellung
Zur Entwicklung von umweltfreundlicheren Triebwerken sollen in diesem Vorhaben die Dämpfungs- und Kühlungseigenschaften von durchströmten Wandelementen im Heißgasbereich von Triebwerken simultan untersucht, optimiert und durch innovative, instationäre Anregungsmechanismen verbessert werden. Hierzu werden am Heiß-Akustik-Teststand (HAT) parallel akustische Dämpfungsuntersuchungen sowie Messungen der Kühlungseffektivität von perforierten und durchströmten Wandelementen (Linern) durchgeführt. Ein besonderer Fokus liegt hierbei auf dem Einsatz einer instationären Anregung der Wanddurchströmung mithilfe von fluidischen Oszillatoren. Diese sollen speziell für diesen Einsatzzweck entwickelt und ausgelegt werden. Es ist zu erwarten, dass die erzeugte instationäre Durchströmung der Liner den Wärmeübergang und damit die Kühlungseffektivität, bei ggf. ebenfalls verbessertem Dämpfungsverhalten, steigert bzw. dass der Gesamtmassenstrombedarf der Kühlluft reduziert werden kann. Dieses ergibt eine direkte Wirkungsgradsteigerung des Triebwerkskreisprozesses. Im Weiteren sollen auch verschiedene Lochgeometrien der perforierten Wandelemente untersucht und hinsichtlich ihrer Kühlungs- und Dämpfungswirkung evaluiert und optimiert werden. Somit hat das Projekt eine Steigerung des Triebwerkswirkungsgrads durch Einsparung von Kühlluftmassenstrom sowie eine Reduktion der Schallemission durch verbesserte Linerdämpfung zum Ziel.
Numerische und experimentelle Analyse des Permeations- und Rissverhaltens von Faserkunststoffverbunden mit thermoplastischem Matrixsystem (NEAPEL)
Fördermittelgeber, Projektträger
Bundesministerium für Bildung und Forschung, Deutsche Forschungsgemeinschaft
Projektlaufzeit
Februar 2021 – Januar 2025
Projektpartner
TU Dresden
Zielstellung
Vor dem Hintergrund der Entwicklung linerloser Wasserstoff-Drucktanks besteht das übergeordnete Ziel des Vorhabens in der qualitativen und quantitativen Analyse des Permeationsverhaltens von endlosverstärkten textilen Verbundwerkstoffen mit thermoplastischer Matrix wie Gelege- und Geflechtverbunden. Die Gaspermeation durch FKV wird vor allem durch Rissnetzwerke begünstigt. Der Einfluss dieser Risse auf die Verbundpermeabilität soll anhand von kohlenstofffaserverstärktem Polyamid 6 (CF-PA6) untersucht werden.
„Digitaler Faden“-basierte Triebwerksentwicklung mit eingebetteter Künstlichen Intelligenz unter Verwendung hochgenauer Simulationsmethoden (DARWIN)
Fördermittelgeber, Projektträger
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz, LuFo VI-1, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt
Projektlaufzeit
September 2020 – Dezember 2025
Projektpartner
Rolls-Royce Deutschland, TU Dresden, DLR Braunschweig und Köln, TU Darmstadt, University of Surrey, CFD Consultants, Intelligent Light
Zielstellung
Das LuFo-Verbundvorhaben DARWIN widmet sich der Weiterentwicklung, Anwendung und Validierung von innovativen digitalen Simulations- und Entwurfsverfahren sowie Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) zur Verbesserung des fachübergreifenden Verständnisses von Triebwerkssystemen.