Schunk forscht an Triebwerken der Zukunft

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Das weltweite Verkehrsaufkommen nimmt ständig zu, der Ausstoß von Kohlendioxid und Stickoxiden steigt immer weiter. Das gilt auch für die Luftfahrt: Bis 2036 soll sich die Zahl der Verkehrsflugzeuge auf 45 000 weltweit nahezu verdoppeln. Ebenso sollen sich die geflogenen Passagierkilometer auf mehr als 17 Milliarden pro Jahr verdoppeln. Angesichts dieser Zahlen will die EU die Emissionen und den Lärm, den der Luftverkehr verursacht, reduzieren. Dies soll durch den Einsatz von intelligenten Flugplänen, alternativen Kraftstoffen und effizienten Antrieben gelingen. Zu den Herstellern von Flugzeugtriebwerken zählt auch die Heuchelheimer Schunk Group. Kanzleramtsminister Helge Braun hat sich dort jetzt dazu informiert.

Das weltweite Verkehrsaufkommen nimmt ständig zu, der Ausstoß von Kohlendioxid und Stickoxiden steigt immer weiter. Das gilt auch für die Luftfahrt: Bis 2036 soll sich die Zahl der Verkehrsflugzeuge auf 45 000 weltweit nahezu verdoppeln. Ebenso sollen sich die geflogenen Passagierkilometer auf mehr als 17 Milliarden pro Jahr verdoppeln. Angesichts dieser Zahlen will die EU die Emissionen und den Lärm, den der Luftverkehr verursacht, reduzieren. Dies soll durch den Einsatz von intelligenten Flugplänen, alternativen Kraftstoffen und effizienten Antrieben gelingen. Zu den Herstellern von Flugzeugtriebwerken zählt auch die Heuchelheimer Schunk Group. Kanzleramtsminister Helge Braun hat sich dort jetzt dazu informiert.

Weltweit führend

Wie können die Antriebe konstruiert werden, dass sie die Energie des Treibstoffs besser in Schub umsetzen? Der Schlüssel dafür liegt in einer höheren Verbrennungstemperatur, die zu einem besseren Wirkungsgrad des Triebwerks führt. Die Schunk Group erforscht in einem Konsortium unter der Führung des Triebwerksherstellers MTU Aero Engines, wie und aus welchen Materialien die Antriebe der Zukunft konstruiert sein müssen, um höhere Verbrennungstemperaturen zu ermöglichen. Das Projekt ist öffentlich gefördert, der Minister informierte sich über den Stand der Entwicklung.

"Die Luftfahrtantriebe von heute kommen bei steigenden Verbrennungstemperaturen an ihre Grenzen, weil die verwendeten metallischen Werkstoffe die notwendigen Temperaturen einfach nicht aushalten würden", erläuterte Dr.-Ing. Florian Reichert, Entwicklungsleiter für Verbundwerkstoffe bei Schunk. Hier komme die Kompetenz von Schunk bei den Hightech-Werkstoffen Kohlenstoff und Keramik ins Spiel, bei denen der Technologiekonzern weltweit führend sei. Reichert arbeitet mit seinem Team an Faserverbundwerkstoffen auf der Basis von Kohlenstoff und Keramik.

Um keramische Verbundwerkstoffe herzustellen, werden Fasern aus dem extrem temperaturbeständigen Werkstoff Siliciumcarbid beschichtet und laminiert. So hergestellte Produkte, etwa bewegliche Teile aus der Brennkammer eines Flugzeugtriebwerks, halten viel höhere Temperaturen aus als Bauteile aus Metall. Die Folge: Die Verbrennungstemperaturen können erhöht, der Wirkungsgrad des Triebwerks verbessert und somit die Emissionen gesenkt werden. "Der Antrieb holt mehr aus der gleichen Menge Treibstoff heraus", erklärte Reichert. Außerdem sparen keramische Faserverbundbauteile gegenüber metallischen Bauteilen zwei Drittel des Gewichts. Dadurch trügen sie dazu bei, Flugzeuge leichter zu machen, was ebenfalls Energie einspare.

"Die Flugzeugindustrie rechnet in langen Zeiträumen, die neue Triebwerksgeneration wird wohl frühestens in zehn Jahren in den Einsatz kommen", erläuterte Dr. Arno Roth, Vorsitzender der Unternehmensleitung der Schunk Group. Da Schunk als Stiftungsunternehmen langfristig orientiert sei, könne der Technologiekonzern solche langfristig angelegten Projekte anpacken, ohne auf schnelle Gewinne schielen zu müssen, sagte Roth.

"Die Materialforschung ist eine der entscheidenden Schlüsseltechnologien, wenn es um die künftige Wettbewerbs- und Innovationsfähigkeit Deutschlands geht," sagte Braun. "Sie ist die treibende Kraft für vielfältige Innovationen in nahezu allen Technik- und Lebensbereichen. Denn ohne innovative Materialien gibt es keine neuen Produkte." Aufgrund ihrer großen Bedeutung investiere die Bundesregierung im Rahmen der Hightech-Strategie rund 100 Millionen Euro pro Jahr in die Materialforschung und Werkstofftechnologie.

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