Antrieb
22: Schnellaufende Niederdruckturbine
Die Technologie der schnelllaufenden Niederdruckturbine wird für Passagier-Flugzeuge ausschließlich von der MTU Aero Engines beherrscht. Im Getriebefan ist sie eine Schlüsselkomponente. Im Vergleich erreicht sie deutlich höhere Umfangsgeschwindigkeiten, wodurch die aerodynamische Belastung sinkt und sich größere Stufenarbeiten bei gleichzeitig höheren Stufen-Wirkungsgraden realisieren lassen. Das verringert die Anzahl der Stufen, senkt Gewicht und Instandhaltungskosten.
Weitere Informationen finden Sie unter https://www.mtu.de/ und unter https://aeroreport.de/de/good-to-know/kurz-erklaert-niederdruckturbine
MTU Aero Engines AG
MTU Aero Engines
Die MTU Aero Engines AG ist Deutschlands führender Triebwerkshersteller. Die Kernkompetenzen der MTU liegen bei Niederdruckturbinen, Hochdruckverdichtern, Turbinenzwischengehäusen sowie Herstell- und Reparaturverfahren. Im zivilen Neugeschäft spielt das Unternehmen eine Schlüsselrolle mit der Entwicklung, Fertigung und dem Vertrieb von Hightech-Komponenten im Rahmen internationaler Partnerschaften.
23: UpLift Flying Testbed Dornier D328 (D-CUPL)
Auf der ILA 2024 ist am Stand des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) die Dornier 328 „UpLift“ ausgestellt. Das Forschungsflugzeug des DLR wird als fliegender Prüfstand für umweltverträgliche Luftfahrttechnologien eingesetzt, zum Beispiel für vollsynthetische Kraftstoffe oder Wasserstoff als mögliche nachhaltige Flugzeugtreibstoffe der Zukunft. Das fliegende DLR-Testlabor soll von nationaler Industrie, aber auch von kleinen, mittelständischen Unternehmen und Start-ups sowie Forschungseinrichtungen genutzt werden, um neue, umweltverträgliche System-, Treibstoff- und Antriebstechnologien unter Realbedingungen zu erproben und deren Praxiseinsatz in der Luftfahrt maßgeblich zu beschleunigen.
Das DLR führt neben der Forschung die Flugexperimente durch. Die nötigen Modifikationen am Flugzeug werden in enger Zusammenarbeit mit dem Flugzeughersteller Deutsche Aircraft oder anderen befähigten Entwicklungsbetrieben entwickelt und realisiert. Das Flugzeug ist am DLR-Standort Braunschweig stationiert und reiht sich dort in die größte zivile Forschungsflotte Europas ein.
Weitere Informationen finden Sie unter https://www.dlr.de/de/forschung-und-transfer/forschungsinfrastruktur/dlr-forschungsflotte/uplift-dornier-328-100
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR)
Das DLR ist das Forschungszentrum für Luft- und Raumfahrt in Deutschland. Es betreibt Forschung und Entwicklung in Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr, Sicherheit und Digitalisierung. Die Deutsche Raumfahrtagentur im DLR ist im Auftrag der Bundesregierung für die deutschen Raumfahrtaktivitäten zuständig. Zwei DLR Projektträger betreuen Förderprogramme und unterstützen den Wissenstransfer.
24: Moderner PEM-Brennstoffzellen-Stack
Ein Brennstoffzellen-Stack ist ein Zellstapel, der aus einer Vielzahl an Bipolarplatten, Membran-Elektroden-Einheiten (MEAs), Dichtungen sowie Endplatten und dem Verspannungssystem besteht.
Technische Daten:
- Protonenaustauschmembranen
- Brennstoffzellentechnologie mit metallischen bipolarplatten und 399 Zellen
- Leistungsklasse ca. 100kW mit einer Betriebstemperatur von 80-95 °C bei einer Wandlungseffizienz von 50-55% (LHV)
- Hersteller: EKPO aus Dettingen, Deutschland
Funktion:
- Wandlung von gasförmigen H2 zusammen mit Luft in elektrischen Strom
Forschungsvorhaben:
- Das BMWK ermöglicht Airbus und Partnern in verschiedenen komplementären Projekten die luftfahrtspezifische Anpassung von bestehenden Technologie- bausteinen zu erforschen, die sowohl auf die Erreichung einer höherer Leistungsdichte, Zuverlässigkeit und Lebensdauer ausgerichtet sind wie auch die Aspekte Sicherheit und Zertifizierbarkeit absichern sollen.
- 12 solcher Stacks werden als Multistack System zum Betrieb eines 1,2 MW Flugzeug-Antrieb-Demonstrators verschaltet.
- Für die Entwicklung eines flugtauglichen Stacks arbeitet Airbus mit dem Joint Venture Aerostack GmbH zusammen.
- Das fliegende Gerät muss Umbegungsbedingungen von geringen Drücken und tiefen Temperaturen sowie trockener Luft und Vibration widerstehen.
EKPO entwickelt und produziert PEMFC-Stackmodule, die auf patentierten Designs für metallische Bipolarplatten sowie Endplatten und Medienversorgungseinheiten basieren und viele Vorteile für die Integration in Brennstoffzellensysteme bieten. Niedertemperatur-Brennstoffzellenstacks von EKPO zeichnen sich durch hervorragende Leistungs- und Haltbarkeitseigenschaften aus und können für die unterschiedlichsten Fahrzeugkategorien eingesetzt werden. Durch eine chemische Reaktion zwischen Sauerstoff und Wasserstoff wird elektrische Energie erzeugt, die je nach Systemdesign direkt einen Elektromotor versorgen oder Batteriemodule im Fahrzeug laden kann. Das PEMFC-Stackmodul NM12 Single ist für Anwendungen mit hohem Leistungsbedarf (>100 kW) im Automobil- und Bahnbereich konzipiert.
Mit unseren etablierten Prozessen und unserer Erfahrung in der Produktionstechnik haben wir entscheidende Vorteile für die Serienentwicklung und -fertigung im Bereich Brennstoffzellen.
- Automatisierte, hochpräzise und verkettete Produktion von metallischen Bipolarplatten
- Serientaugliche Entwicklung und Fertigung von Endplatten und Medienmodulen aus Kunststoff
- Flexible und automatisierte Stapelvorgänge sowie Montage der Stacks
Parameter
- Kundenspezifische Stack-Lösungen mit Leistungen bis zu 123 kWel
- Wasserstoff-Luft-Betrieb, Flüssigkeitsgekühlt, Druckbetrieb bis zu 2,5 bar
- IP-Gehäuse (6KX, X6K, X7) mit EMV-Abschirmung
- Kompakte integrierte Zellspannungsüberwachung (CVM)
- Integrierte Mediensteuerung, Wasserabscheider und Medienüberwachung, Robuste Sensoren und Aktoren nach Automotive-Standards
- Stack-Modul validiert nach IEC 62282 und GB/T 33978
Benefits
- Hohe Leistungsdichte durch leichtes, kompaktes Stack-Design
- Hohe Dynamik bei der Leistungsbereitstellung
- Robustes, für die Massenproduktion geeignetes Komponenten- und Stack-Design mit langer Lebensdauer und minimalem Leistungsabfall
- Bewährte Kaltstartleistung und Haltbarkeit
- Systemvereinfachung durch Integration von Funktionen in der Medienversorgungseinheit des Stacks (Sensoren, Aktoren und Ventile)
- Metallische Bipolarplatten in patentiertem Design
Spezifikationen
- Anzahl der Zellen 399 , Stack-Nennleistung 123 kW
- Leistungsdichte Stack 4,2 kW/l, Leistungsdichte Zellblock 6,2 kW/l
- Stack-Nennspannung 215 V, Nennstrom 570 A (2,28 A/cm2), Maximalstrom 625 A (2,50 A/cm2)
- Nennbetriebsdruck 2,5 bara
- Aktive Fläche 250 cm2, Zellenabstand 1,27 mm, Ausrichtung der Zellen vertikal
- Abmessungen inkl. Gehäuse 402x287x700 mm
25: D328ALPHA: Wegbereiter für Antriebssysteme der Zukunft
Informationen finden Sie unter https://www.dlr.de/de/forschung-und-transfer/forschungsinfrastruktur/dlr-forschungsflotte/uplift-dornier-328-100
26: HY4 - emissionsfreies Fliegen mit Wasserstoff
H2FLY GmbH
Die HY4 ist das von H2FLY entwickelte, weltweit erste wasserstoff-elektrische Experimentalflugzeug mit Zulassung für den Passagierflug. Die HY4 hob erstmals 2016 ab und ist seitdem Träger zahlreicher Technologiesprünge im Bereich wasserstoff-elektrischer Antriebssysteme für die Luftfahrt. H2FLY wurde dabei maßgeblich durch das Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) des Bundesministeriums für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) sowie durch europäische Förderungen im Clean Hydrogen Partnership unterstützt.
Mit der HY4 arbeitet H2FLY konsequent an der Weiterentwicklung und Kommerzialisierung wasserstoff-elektrischer Antriebssysteme. Wasserstoff wird dabei als Kraftstoff an Bord des Flugzeugs mitgeführt und in den Brennstoffzellen zu elektrischer Energie umgewandelt. Mit der elektrischen Energie werden Elektromotoren leise und emissionsfrei angetrieben. Als einziges Abfallprodukt entsteht reiner Wasserdampf.
Zuletzt gelangen H2FLY mit dem Flugzeug mehrere Meilensteine. Im Jahr 2023 absolvierte die HY4 als weltweit erstes bemanntes, elektrisches Flugzeug eine Testflugkampagne bei der flüssiger Wasserstoff (LH2) als Treibstoff verwendet wurde. Die Ergebnisse der Testflugkampagne zeigten, dass die Verwendung von flüssigem Wasserstoff anstelle von gasförmigem Wasserstoff (GH2) die maximale Reichweite der HY4 von 750 km auf 1.500 km verdoppeln konnte - ein wichtiger Schritt auf dem Weg hin zu kommerziellen, emissionsfreien Mittel- und Langstreckenflügen.
Weitere Informationen finden Sie unter www.h2fly.de
H2FLY
H2FLY
H2FLY wurde von fünf Ingenieuren des DLR und der Universität Ulm gegründet. Ziel der Arbeit ist es den ersten wasserstoff-elektrischen Flugzeugantrieb auf den Markt zu bringen. Das Unternehmen ist weltweit führend in der Entwicklung und Erprobung wasserstoff-elektrischer Antriebssysteme und arbeitet derzeit an der Hochskalierung der Technologie.
27: Digitales Simulationsmodell eines Pearl-Triebwerks
Rolls-Royce
Im Rahmen des Lufo-Projekts DARWIN wurde zum ersten Mal ein digitales Simulationsmodell des gesamten Pearl Triebwerks erstellt, um das Systemverhalten virtuell zu analysieren und verbessern zu können. Dieses Modell enthält sämtliche für das aerothermale Verhalten des Triebwerk relevante Komponenten (Einlauf, Nebenstromkanal, Verdichter, Brennkammer, Turbine und Mischer) und ermöglicht die Simulation von komplexen Betriebszuständen, die im Triebwerkstest nur schwer oder gar nicht darstellbar sind.
Weitere Informationen finden Sie unter rolls-royce.de
Rolls-Royce
Rolls-Royce entwickelt und liefert komplexe Energie- und Antriebslösungen für sicherheitsrelevante Anwendungen zu Land, zu Wasser und in der Luft. Unsere Produkte und Dienstleistungen versetzen unsere Kunden in die Lage, Menschen, Gesellschaften, Kulturen und Volkswirtschaften miteinander zu verbinden.