DLR und MTU: Intensivierte Zusammenarbeit in Augsburg
Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die Firma MTU Aero Engines haben sich erneut zum strategischen Dialog getroffen. Das Treffen, zu dem sich Technik-Vorstand Dr. Rainer Martens (MTU) und DLR-Luftfahrtvorstand Prof. Rolf Henke sowie die agierenden Direktoren beider Seiten austauschten, stand im Zeichen der jüngst beschlossenen Neugründung eines Test- und Simulationszentrums für Gasturbinen des DLR in Augsburg.
"Das zukünftige Test- und Simulationszentrum des DLR in Augsburg wird neue Möglichkeiten der Triebwerksforschung eröffnen", erklärt DLR-Luftfahrtvorstand Prof. Rolf Henke. "Dort wollen wir experimentelle Verfahren und Simulationsverfahren aus den Bereichen der Aerodynamik, Strukturmechanik und Werkstoffmechanik eng miteinander kombinieren, um für ökoeffiziente Triebwerke der nächsten Generation zu forschen." Für weniger Emissionen im Luftverkehr sind optimierte Triebwerke eine Schlüsseltechnologie. Sie sollen einen wichtigen Beitrag zur Flightpath 2050 Agenda der Europäischen Union liefern, die im Vergleich zum Jahr 2000 eine Senkung der CO2-Emissionen um 75 Prozent, des Stickoxidausstoßes um 90 Prozent und der Lärmemissionen um 65 Prozent vorsieht.
Einzigartige Prüfstände
Die Forschung am zukünftigen Zentrum in Augsburg wird sich darauf konzentrieren, computergestützte strukturmechanische Simulationen aufzubauen, die der Entwicklung von Hochleistungskomponenten neuer Triebwerke dienen. Die vom DLR entwickelte Strategie des "Virtual Aircraft" wird mit einer einzigartigen Forschungsinfrastruktur unterlegt. "Wir planen einen Kombinationsprüfstand, um neue Materialien und Komponenten unter thermisch-mechanischen und chemischen Belastungen zu testen sowie einen Hochleistungs-Schleuderprüfstand für rotierende Bauteile in Originalgröße", so Henke. "Zusätzlich wird ein neues Datenbanksystem entwickelt, mit dem wir alle experimentell gewonnenen Versuchsdaten effizient in die virtuellen Testsysteme überführen wollen." Die jährliche Grundfinanzierung für den wissenschaftlichen Betrieb des zukünftigen Zentrums in Höhe von etwa acht Millionen Euro ab dem Jahr 2017 wird durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgebracht. Die Bayerische Staatsregierung finanziert die Errichtung der Gebäude sowie den Aufbau der Prüfstände und sonstigen Infrastruktur. Dafür sind für den Zeitraum von 2017 bis 2022 insgesamt etwa 40 Millionen Euro erforderlich - für die erste Phase wurden 20 Millionen Euro genehmigt.
Bewährte Zusammenarbeit
MTU und das DLR werden im neuen Zentrum zukünftig eng zusammenarbeiten. Beide Partner blicken mittlerweile auf über 25 Jahre gemeinsamer Aktivitäten in der Erforschung moderner Triebwerkstechnologien zurück. Ein Höhepunkt war beispielsweise Ende der achtziger Jahre die Erprobung eines neuartigen Fan-Konzeptes, bei dem der Schub über zwei gegenläufig rotierende Gebläse erzeugt wird: Der Counter Rotating Integrated Shrouded Propfan (CRISP) versprach gegenüber konventionellen Flugtriebwerken große Potentiale zur Senkung des Treibstofferbrauchs. In den neunziger Jahren begann die rasante Entwicklung der numerischen Strömungssimulation. Auf diesem Gebiet erkannte MTU sehr früh die Vorteile einer engen Kooperation mit dem DLR, da das DLR die einzigartige Möglichkeit nutzt, Ergebnisse aus realitätsnahen Großversuchen kontinuierlich in die Verbesserung der eigenen Software-Codes einzubringen. So wird der DLR-Strömungslöser für Turbomaschinen TRACE bei MTU als zentrales Werkzeug zur Produktentwicklung eingesetzt, zuletzt bei der schnelllaufenden Niederdruckturbine des Getriebefan-Triebwerks PW1000G. Das Triebwerk verspricht eine Absenkung des Kraftstoffverbrauchs und der CO2-Emissionen um je 16 Prozent und eine Verringerung des Lärmteppichs um 75 Prozent im Vergleich zu heutigen Antrieben. Für die zweite Generation dieses Getriebefans erwartet MTU weitere Verbesserungen, die derzeit unter anderem im europäischen Clean Sky website gemeinsam mit dem DLR erarbeitet werden. Die verstärkte Abstimmung gemeinsamer Forschung zwischen dem DLR und seinen strategischen Partnern ist unter anderem eine Empfehlung aus der letzten HGF-Evaluierung des DLR-Luftfahrtprogramms.