Digitale Designmethoden für effiziente und nachhaltige Flugzeugkonzepte
Das DLR nutzt virtuelle Entwicklungsplattformen entlang des gesamten Lebenszyklus – vom Design über die Produktion bis hin zur Integration neuer Technologien in das Gesamtflugzeug.
Auf der Aircraft Interiors Expo vom 8. bis 10. April 2025 in Hamburg stellt das DLR erstmals innovative Kabinenkonzepte für zukünftige Flugzeuge vor.
Im Fokus stehen digitale Designmethoden, ergonomische Kabinengestaltung für mehr Komfort sowie klimaverträgliche Komponenten.
Schwerpunkte: Luftfahrt, klimaverträgliches und ergonomisches Fliegen, Wasserstoff
Im Zuge der nachhaltigen Umgestaltung des Luftverkehrs spielt die virtuelle Entwicklung von Kabinenkonzepten für neuartige Flugzeuge eine wesentliche Rolle. Auf der Aircraft Interiors Expo vom 8. bis 10. April 2025 in Hamburg stellt das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) auf seinem Messestand in Halle 6, Stand 6B118 erstmals Themen und Projekte zu innovativen Flugzeugkabinen vor. Digitale Designmethoden fördern eine effiziente Entwicklung neuer Kabinenkonzepte für eine nachhaltige und wettbewerbsfähige Luftfahrt. Dieser Ansatz trägt zudem dazu bei, Bedürfnisse von Flugpersonal und Passagieren zukünftig von Anfang an im Designprozess mitzudenken.
„Wir freuen uns erstmals mit einem DLR-Stand auf der Interiors Expo in Hamburg vertreten zu sein“, sagt Dr. Markus Fischer, DLR-Bereichsvorstand Luftfahrt. „Mit der zunehmend digitalen Entwicklung neuer Technologien und Konzepte für die klimaverträgliche Luftfahrt ergeben sich auch neue Möglichkeiten, Erlebnis, Komfort und Ökoeffizienz des Fliegens zukunftsweisend zu gestalten. Mit unserer Kompetenz für das Gesamtsystem Luftfahrt und unseren umfangreichen Aktivitäten und Werkzeugen im Bereich Flugzeugentwurf, leisten wir als DLR innovative Impulse und entscheidende Beiträge für die Flugreise der nächsten Generation.“
Virtueller Rundgang durch neuartige Kabinenkonzepte
Das DLR nutzt virtuelle Entwicklungsplattformen, um Subsysteme in das Gesamtflugzeug zu integrieren. Damit ist es möglich neue Komponenten, beispielsweise die Belüftung oder elektrische Versorgung, frühzeitig in eine Flugzeugstruktur zu integrieren. Mittels Virtual Reality (VR)-Brille haben Besucherinnen und Besucher auf dem DLR-Messestand die Möglichkeit, innovative Flugzeugkonzepte selbst zu erleben. In einer virtuellen Kabine können sie das Fliegen mit „Panoramafenster“ ausprobieren. Hierbei handelt es sich nicht im eigentlichen Sinne um ein Fenster, sondern um ein Display, das die Außenansicht widerspiegelt. Fensterlose Flugzeugrümpfe könnten neuartige Flugzeugkonzepte wie den Blended Wing Body relevant sein.
Ein weiterer virtueller Rundgang führt durch das Hydrogen Aviation Lab. Ein Airbus A320, der im Gemeinschaftsprojekt mit Lufthansa Technik und Hamburg Aviation zu einem Forschungslabor für Wartungs- und Bodenprozessen zukünftiger wasserstoffbetriebener Flugzeuge umgebaut wird. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler identifizieren mit dieser virtuellen Entwicklungsplattform Wechselwirkungen zwischen Einzelkomponenten und erschaffen einen ganzheitlichen Designprozess. Ökologische und gesellschaftspolitische Anforderungen fließen dadurch in die Entwicklung zukünftiger klimaverträglicher Flugzeuge ein.
Innovative Design Prozesse
Im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte hat das DLR den Next Generation Comfort Seat (NextGC) entwickelt – ein modulares, multifunktionales Sitzkonzept. Der NextGC bietet einen individuell anpassbaren Sitz, zum Beispiel zu einer Schlafposition. Zudem gibt es erweiterten Stauraum, um den Reisenden ein maßgeschneidertes und komfortableres Flugerlebnis zu ermöglichen. Der NextGC stellt einen innovativen und wegweisenden Ansatz dar, den Komfort und die Reiseerfahrung der Passagiere zukünftig auf ein neues Niveau zu heben. Das Projekt erfolgte in Kooperation mit der Kanadischen Luftfahrtforschungseinrichtung, dem National Research Council of Canada (NRC).
Extended-Reality-Anwendungen ermöglichen es zusammen mit Stakeholdern, 3D-Kabinenkonzepte in Echtzeit zu entwerfen, zu iterieren und zu evaluieren. Das bietet eine flexible und skalierbare Alternative zu physischen Prototypen. Nutzerzentrierte Ansätze wie Design Thinking und fördern die Zusammenarbeit bei Designprozessen sowie deren Effizienz und Nachhaltigkeit.
Erkennung von Lecks an Wasserstoffinfrastruktur
Wasserstoff gilt als vielversprechender Energieträger für die Dekarbonisierung des Luftverkehrs. Um Wasserstoffsysteme sicher betreiben zu können und gleichzeitig Wasserstofflecks möglichst frühzeitig zu erkennen, hat das DLR das intelligente Sensorsystem „H2Leak“ entwickelt.
Da Wasserstoff als sehr flüchtiges und leichtes Gas vorkommt, hat die Bewegung der Umgebungsluft einen großen Einfluss auf seine Ausbreitung. In der sich ständig ändernden Umgebung eines Flugzeugs ist es wichtig, über ein geeignetes Messprinzip für die Wasserstoff-Konzentration zu verfügen. „H2Leak“ erfasst mit einer zentralen Steuereinheit und vernetzten, intelligenten Sensoren Daten in Echtzeit und wertet diese mittels maschineller Lernverfahren direkt aus. Es lokalisiert die Leckagen und ermöglicht es so, schnell auf den Wasserstoffaustritt reagieren zu können. Auf einer „Heatmap“ werden die Leckagen derzeit visualisiert.
