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ILA 2012 Elektronik macht Luftfahrt ökonomischer und ökologischer

Redakteur: Peter Koller

Ähnlich wie beim Auto steigt auch in Flugzeugen der Elektronikanteil stetig an, um eine ökonomischere und ökologischer Fortbewegung zu ermöglichen. Die jüngsten Trends in der Luftfahrtentwicklung zeigt die Internationale Luft- und Raumfahrtausstellung ILA 2012, die heute in Berlin beginnt.

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Spektakuläre Flugvorführungen sind unverzichtbarer Teil der ILA
Spektakuläre Flugvorführungen sind unverzichtbarer Teil der ILA
(Foto: ILA)

Bereits im Vorfeld der ILA hat Airbus die neueste Folge von The Future by Airbus, seiner Vision für einen nachhaltigen Luftverkehr im Jahr 2050 und darüber hinaus präsentiert. Erstmals geht Airbus in seiner Vision über das Flugzeugdesign hinaus und konzentriert sich auch auf Aspekte des Flugbetriebs am Boden und in der Luft, um das erwartete Wachstum im Luftverkehr auf nachhaltige Weise bewältigen zu können (Details in der Bildergalerie).

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In seiner Vision „Smarter Skies“ zeigt Airbus fünf Konzepte, die in allen Phasen des Flugzeugbetriebs umgesetzt werden könnten, um systemimmanente Redundanzen (Zeit- und Treibstoffverschwendung, Senkung des CO2-Ausstoßes) zu verringern. Dies sind im Einzelnen:

  • Flugzeugstart im kontinuierlichen „Öko-Steigflug“: Flugzeugstart mit externen Starthilfen, die unter Verwendung regenerativer Energien angetrieben werden. Durch steilere Steigflüge könnten so die Lärmemissionen auf den Flughäfen minimiert und effiziente Reiseflughöhen schneller erreicht werden.
  • Flugzeuge im freien Flug und im Formationsflug auf „Luftautobahnen“: „Intelligente“ Flugzeuge wären in der Lage, sich selbst zu organisieren und die effizientesten und umweltfreundlichsten Flugrouten auszuwählen („freier Flug“). Dabei würden sie die herrschenden Witterungsverhältnisse und atmosphärischen Bedingungen optimal nutzen. Auf vielbeflogenen Strecken könnten die Flugzeuge im Reiseflug wie Vögel in Formationen fliegen. Der geringere Luftwiderstand und Energieverbrauch bringen Effizienzverbesserungen.
  • Geräuscharme Anflüge im Gleitflug und Landungen: Flugzeuge, die Flughäfen im Gleitflug anfliegen können, erzeugen im Sinkflug weniger Emissionen undweniger Fluglärm, da weder Triebwerksschub noch Luftbremsungen notwendig sind. Solche Landeanflüge bieten auch den Vorteil einer früheren Verringerung der Landegeschwindigkeit und kürzerer Landestrecken (und ermöglichen damit weniger Flächenverbrauch für Start- und Landebahnen).
  • Emissionsarmer Betrieb am Boden: Bei der Landung könnten die Flugzeugtriebwerke früher abgeschaltet und die Landebahnen schneller verlassen werden. Dadurch würden die Emissionen am Boden sinken. Die Landeposition eines Flugzeugs könnte technisch so genau vorausberechnet werden, dass ein autonomes, von erneuerbaren Energien angetriebenes Schleppfahrzeug bereitsteht, damit die Flugzeuge die Start- und Landebahnen schneller freimachen können. Dadurch könnten die Terminalflächen optimiert und Engpässe auf den Start- und Landebahnen sowie an den Gates vermieden werden.
  • Energiequellen für die Flugzeuge und Infrastruktur der Zukunft: Der Einsatz nachhaltiger Biokraftstoffe und anderer alternativer Energieträger (z.B. Elektrizität, Wasserstoff und Solarenergie) wird notwendig sein, um die Versorgung zu sichern und die Umweltbelastung durch den Flugverkehr langfristig weiter zu reduzieren. Dies wird zur umfassenden Einführung erneuerbarer Energieträger aus regionalen Quellen in Flughafennähe führen, um den Bedarf der Flugzeuge und Infrastruktur nachhaltig zu decken.

Wie die Luft- und Raumfahrt von morgen aussieht, zeigt auch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vom 11. bis 16. September auf der ILA und präsentiert sich in der "Space & Aeronautic World" (Halle 4) auf einem über 600 Quadratmeter großen Stand. Zudem beteiligt sich das DLR - neben der Europäischen Weltraumagentur ESA - als institutioneller Partner mit rund 30 Exponaten am "Space Pavilion", ebenfalls in Halle 4. Desweiteren stellt das DLR seine Arbeit mit spektakulären Fluggeräten seiner Forschungsflotte auf dem Freigelände vor: darunter den Motorsegler Antares DLR-H2, den Atmosphären-Flieger Falcon 20 E, den "fliegenden Hörsaal" Cessna 208B Gran Caravan, den fliegenden Hubschrauber-Simulator EC-135 FHS sowie den A300 Zero G für Parabelflüge. Im ILA CareerCenter (14. und 15.9., Halle 7) informiert das DLR über interessante Berufsperspektiven in der Luft- und Raumfahrt.

Das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF präsentiert bei der „Internationalen Luftfahrtausstellung ILA“ vom 11. bis 16. September in Berlin zwei Panels aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff mit integrierter Faseroptik (Halle 3, Stand 3221). Die gezeigten Panels enthalten mehrere Sensoren zur Überwachung der Strukturen, unter anderem sind Akustiksensoren appliziert und optische Dehnungssensoren in das Panel integriert.

Das Fraunhofer-Institut für Kommunikation, Informationsverarbeitung und Ergonomie FKIE stellt eines seiner neuen unbemannten Flugsysteme vor. Der Helikopter – zu sehen in Halle 3, Stand 3507 – dient als Experimentalsystem für robuste Navigation mit und ohne GPS, für 3D-Gelände-Generierung, Objektverfolgung und Peilung von Funkquellen. Hierfür ist er mit mehreren Sensoren ausgestattet, darunter sind GPS/INS für die Navigation, elektro-optische und Infrarot-Kameras sowie Antennensysteme. Datenlinks sorgen für die Verbindung und Datenübertragung zwischen mehreren Endstellen. Das 1,6 Meter kleine und bis zu 25 Kilogramm schwere Fluggerät trägt bei dieser Ausstattung eine Nutzlast (Payload) von ca. 5 Kilogramm.

Zerstörungsfreie Prüfung (ZfP) ist ein Kernelement in der Luft- und Raumfahrt. Besonders im Leichtbau, dem entscheidenden Kriterium, wenn es um den Energiebedarf und damit die Kosten für den Lufttransport geht, werden neue Prüftechniken benötigt. Das Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP entwickelt hochauflösende Prüftechnik und strukturintegrierte Sensorik für die ZfP und Strukturüberwachung verschiedenster Werkstoffe, vor allem aber auch für Faserverbundwerkstoffe und Leichtmetalle. Mittels Wirbelstrom können zum Beispiel Impactregionen in Kohlefaserverbundwerkstoffen (CFK) sichtbar gemacht und Schäden im Inneren von Faserstrukturen nachgewiesen werden.

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