DLR-Forschung in Bremen: Neue Flügel für klimaverträgliche Flugzeuge der Zukunft
Im Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Bremen arbeiten Wissenschaftler intensiv an der Entwicklung von Flugzeugen, die deutlich weniger Emissionen verursachen. Ein zentrales Element dieser Forschung sind neuartige Flügel, die aktuell in einem speziellen Prüfstand getestet werden. Dieser Versuchsstand simuliert präzise Flugmanöver und atmosphärische Böen, um das Verhalten der Tragflächen unter realen Bedingungen zu analysieren.
Das Projekt WISDOM: Mehr als zehn Millionen Euro für die Luftfahrtforschung
Das Forschungsvorhaben mit dem Namen „WISDOM“ wird vom Bundeswirtschaftsministerium mit einer Summe von über zehn Millionen Euro finanziert. Seit bereits vier Jahren tüfteln Experten verschiedener DLR-Institute an diesem komplexen System, und nun ist der hochmoderne Prüfstand offiziell in Betrieb genommen worden. Das primäre Ziel der Wissenschaftler ist die Entwicklung besonderer Steuerflächen, die eine entscheidende Rolle für klimaverträgliches Fliegen spielen sollen.
Die von den DLR-Forschern entwickelten Flügel zeichnen sich durch eine hochgestreckte und schlankere Form aus, die im Vergleich zu konventionellen Tragflächen deutlich weniger Luftwiderstand erzeugt. „Dadurch kann erheblich Treibstoff eingespart werden“, erläutert Kristof Risse von der DLR-Programmdirektion Luftfahrt. Allerdings bringt diese innovative Bauweise auch neue Herausforderungen mit sich: Die Flügel sind wesentlich elastischer als herkömmliche Konstruktionen, was den Bedarf an intelligenten Steuerflächen erhöht, um Lasten von Manövern und Böen effektiv abzumindern.
Der Prüfstand: Simulation von Flugzuständen in Echtzeit
Der sieben Meter lange Prüfstand befindet sich in einer großen Werkshalle und ermöglicht den Forschern, bis zu drei Steuerflächen gleichzeitig zu untersuchen. Diese klappen während der Tests rauf und runter, genau wie bei einem echten Flug. René Hollmann, wissenschaftlicher Mitarbeiter am DLR-Institut für Flugsystemtechnik, beschreibt den Ablauf: „Mit einem einfachen Mausklick starten wir die Simulation des gesamten Flugzeugs im Flug.“ Auf den Monitoren werden dabei Flugzustände visualisiert, bei denen beispielsweise Böen simuliert werden oder die Flügelspitzen zu flattern beginnen.
Die Wissenschaftler können gezielt Lasten auf den Flügel anbringen und die daraus resultierenden Verformungen messen. Ein spezieller Rechner ermittelt in Millisekunden die optimale Positionierung dieser Lasten und passt sie dynamisch an. Andreas Bierig vom DLR-Institut für Flugsystemtechnik in Braunschweig betont: „Niemand wird akzeptieren, dass emissionsarmes Fliegen unsicherer wird. Daher müssen wir hohe Sicherheitsanforderungen erfüllen und die neuen Stellsysteme intensiv erforschen.“
Zukunftsperspektiven: Bis zu 50 Prozent weniger Emissionen
Wann die neuen Flügel mit ihren intelligenten Steuerflächen tatsächlich in der kommerziellen Luftfahrt zum Einsatz kommen, steht noch nicht fest. Die DLR-Forscher hoffen jedoch, dass erste Elemente bereits bei der nächsten Generation der Airbus A320-Familie integriert werden könnten. Markus Fischer, Bereichsvorstand Luftfahrt des DLR, weist darauf hin, dass die neuen Flügel nur eine Komponente für klimaverträgliches Fliegen sind. Weitere Stellschrauben umfassen:
- Die Nutzung von Wasserstoff als alternativem Treibstoff
- Die kontinuierliche Weiterentwicklung von Triebwerken
- Optimierte Strukturen und Materialien
Durch diese kombinierten Maßnahmen sollen bis zur übernächsten Flugzeuggeneration bis zu 50 Prozent der Emissionen eingespart werden. „Da holt man schon noch einiges raus“, resümiert Fischer optimistisch. Die Bremer Forschung leistet somit einen wesentlichen Beitrag zur nachhaltigen Transformation der Luftfahrtindustrie.
