KW 02

Alte Technik neu entdeckt

Ein Modell der Composite Cycle Engine von Bauhaus Luftfahrt
Ein Modell der Composite Cycle Engine von Bauhaus Luftfahrt
Kolben bewegen sich auf und ab, erzeugen dabei Druck und treiben so einen Propeller an. Bis in die 1960er hinein waren Kolbentriebwerke in der Luftfahrt State of the Art. Heute findet man sie vornehmlich in Museen. In der kommerziellen Luftfahrt wurden sie von neuen Technologien wie Strahltriebwerken mit Niederdruckturbinen abgelöst, die deutlich leichter sind und operationelle Vorteile boten wie beispielsweise Reiseflughöhen oberhalb des Hauptwettergeschehens. Das Bauhaus Luftfahrt wagt die Zeitreise: Die bayerischen Forscher wollen wesentliche Merkmale der Kolbenmaschinen nutzen, um bislang ungekannte Einsparpotenziale zu verwirklichen.

Denn: Obwohl ungleich schwerer, arbeiten Kolbentriebwerke deutlich effizienter. Im geschlossenen Kolbenraum entstehen Drücke und Temperaturen, die in Turbofans nicht möglich sind. Bauhaus Luftfahrt will diese Effizienzvorteile der Kolbenmaschinen mit den Gewichtsvorteilen von Turboantrieben kombinieren – mit einer klaren Vision: die Klimaschutzziele des Flightpath 2050 zu erfüllen. Dabei will die EU-Kommission die CO2-Emissionen der europäischen Luftfahrt bis 2050 gegenüber 2000 um 75 Prozent senken.

Die Composite Cycle Engine von Bauhaus Luftfahrt ermöglicht bislang ungeahnte Einsparpotenziale.

Wirkungsgrad von Triebwerken steigern

Das neue Konzept trägt den Namen Composite Cycle Engine. Das Triebwerk erinnert von außen an einen konventionellen Turbofan. Der Clou wartet im Inneren. Dort ist der Hochdruckteil des Triebwerks durch ein Kolbensystem ersetzt. So entstehen extreme Druck- und Temperaturverhältnisse, die eine deutlich höhere Effizienz des Triebwerks ermöglichen.

Die Zahlen beindrucken: Die Composite Cycle Engine ermöglicht Spitzendruckverhältnisse von über 300, wo modernste Turbofan-Triebwerke maximal 60 SS1 schaffen. Im Vergleich zum Technikniveau des Jahres 2000 sinkt dadurch der Treibstoffverbrauch um rund die Hälfte – das heißt: Ein Großteil der Flightpath-Ziele ist allein durch diese Technik realisierbar. Und selbst wenn man weitere Effizienzsteigerungen bei Turbofans bis zum Jahr 2050 mit einberechnet, hat die Composite Cycle Engine immer noch einen um rund 15 Prozent geringeren Verbrauch.

Vision in Arbeit

Bauhaus Luftfahrt entwickelt das innovative Triebwerk gemeinsam mit MTU Aero Engines und hat bereits mehrere Machbarkeitsstudien durchgeführt. Weitere Forschungsarbeiten werden folgen, um bis dato ungeklärte technische Fragen zu klären, etwa zum konkreten Zusammenspiel von Kolben- und Turbokomponenten. Das nächste Ziel wäre ein Demonstrator des Triebwerks – ein Modell war bereits auf der ILA 2018 zu sehen. Das Ziel der Partner lautet, bis 2035 erste Flugzeuge mit der Composite Cycle Engine am Himmel zu erleben. Perspektivisch soll das Triebwerk für sämtliche Flugzeugtypen einsatzfähig sein – eine verheißungsvolle Aussicht für eine grüne Luftfahrt.

 Die Composite Cycle Engine war auch auf der ILA 2018 zu sehen.