EIS2035+: Klimaverträgliche Antriebstechnologien für die Luftfahrt

Ganzheitlicher Blick auf Klimawirkung und Effizienz

Im Projekt entwickeln wir innovative Technologien für zukünftige Flugzeugtriebwerke und verbessern gleichzeitig Simulations- und Entwicklungsmethoden. Im Mittelpunkt stehen neue Ansätze, um Emissionen zu reduzieren, Entwicklungszeiten zu verkürzen und die Effizienz sowie Robustheit moderner Triebwerke zu steigern.

Dafür soll mithilfe der vom DLR-Institut für Antriebstechnik entwickelten GTlab-Softwareplattform eine dauerhafte Entwicklungsumgebung für Antriebssysteme entstehen. Das flexible Softwaresystem integriert viele unterschiedliche Softwaretools des DLR und ermöglicht so Entwurf, Berechnung, Simulation und Optimierung auf einer Plattform. Dadurch können zukünftige Triebwerksentwicklungen präziser und schneller ausgelegt werden.

Im Projekt untersuchen wir außerdem neue Bauweisen und Komponenten für Triebwerke. Durch kompaktere Verdichtungssysteme können zukünftige Triebwerke leichter und effizienter gebaut werden. Dadurch kann Gewicht reduziert und die Kraftstoffeffizienz verbessert werden. Gleichzeitig arbeiten wir an Technologien, die Triebwerksbauteile langlebiger und zuverlässiger machen. Neue Materialkombinationen aus Titan und Faserverbundwerkstoffen ermöglichen zudem leichtere und hitzebeständige Verdichterbauteile. Das verbessert die Effizienz zukünftiger Flugzeugtriebwerke.

Ein weiterer Forschungsbereich ist die Untersuchung moderner Brennverfahren für sogenannte Magerbrennkammern. Dabei analysieren wir das Verhalten unterschiedlicher Kraftstoffe – sowohl herkömmliches Kerosin als auch nachhaltige synthetische Kraftstoffe (Sustainable Aviation Fuels, SAF). Ziel ist es, Emissionen zukünftiger Triebwerke weiter zu reduzieren und deren Klimawirkung zu verbessern.

Beitrag zum Klimaschutz

Die entwickelten Technologien werden schließlich in einem umfassenden Systemmodell zusammengeführt und auch über das digitale Triebwerk DLR-F25 bewertet. Die DLR-F25 ist das Konzept eines konventionellen Mittelstreckenflugzeugs, das mit nachhaltigen synthetischen Kraftstoffen betrieben werden kann und im DLR als Referenzmodell für Forschungsarbeiten zum klimaverträglichen Fliegen dient. So können wir Effizienz, Emissionen, Gewicht und Klimawirkung auf unterschiedlichen Ebenen analysieren – vom einzelnen Triebwerk bis hin zur gesamten Flugzeugflotte. Auf dieser Grundlage lassen sich technologische Zusammenhänge fundiert bewerten und Entwicklungspfade für zukünftige Antriebssysteme ableiten. Gleichzeitig schaffen wir wissenschaftliche Grundlagen, um die Auswirkungen neuer Technologien auf die Klimabilanz der Luftfahrt zuverlässig zu bewerten.

Neue und bereits entwickelte Technologien werden gezielt weiterentwickelt und für die Gesamtbewertung vorbereitet. Dabei beziehen wir auch Ergebnisse aus anderen Forschungsprojekten ein.

EIS2035+ leistet dadurch einen direkten Beitrag zur nachhaltigen Luftfahrt. Durch effizientere Triebwerke, leichtere Bauweisen und die Nutzung nachhaltiger Kraftstoffe können Treibstoffverbrauch und Emissionen deutlich reduziert werden. Ziel ist es, technologische Grundlagen für eine klimaverträgliche Luftfahrt ab dem Jahr 2035 zu schaffen.

Nutzen für Industrie und Forschung

Die Ergebnisse des Projekts sind insbesondere für Triebwerke für Kurz- und Mittelstreckenflugzeuge der Generation 2035+ relevant. Darüber hinaus können die entwickelten Methoden in der Auslegung und Simulation von Turbomaschinen eingesetzt werden.

Die Ergebnisse sind insbesondere für Triebwerkshersteller sowie Unternehmen des Turbomaschinenbaus relevant.

Einige der im Projekt eingesetzten Entwicklungs- und Simulationswerkzeuge gehören bereits heute zu den Standardwerkzeugen in der industriellen Auslegung von Turbomaschinen und werden in Kooperation oder lizenziert genutzt. Die im Projekt entwickelten Methoden und Technologien besitzen daher ein hohes wirtschaftliches Potenzial.

Da es sich um ein DLR-internes Projekt handelt, liegen die Rechte an den entwickelten Methoden beim Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR). Neue Designlösungen und Technologien können zudem patentiert werden.

Während die Industrie vor allem die spätere Kommerzialisierung im Blick hat, konzentrieren wir uns auf die Entwicklung wissenschaftlicher Grundlagen. Damit leisten wir einen Beitrag zur technologischen Souveränität und stärken das Know-how im deutschen und europäischen Forschungsraum.

Folgeprojekte und nächste Schritte

Die entwickelten Technologien sollen in zukünftigen Projekten weiter validiert werden. Dazu gehören unter anderem der Bau von Prototypen und anschließende Testkampagnen. Auf dieser Grundlage können weitere Forschungs- und Entwicklungsprojekte entstehen – auch gemeinsam mit Industrieunternehmen.