Ob aus regenerativen Ressourcen gewonnene synthetische Treibstoffe, Strom oder Wasserstoff, besonders emissionsarme Triebwerke, unbemannte Luftfahrzeuge oder Konzepte zu ihrer Integration in den Flugverkehr – das Fliegen von morgen soll umweltverträglicher werden. Um die Forschung an den verschiedensten Aspekten dieser bedeutenden Themen zu intensivieren, gründet das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) vier neue Institute und Einrichtungen. Mit dem am 3. Juli 2020 von Bundestag und Bundesrat beschlossenen Strukturstärkungsgesetz ist nun auch die Finanzierung gesichert. In den vom Kohleausstieg betroffenen Braunkohlerevieren schafft dies eine sichere Zukunftsperspektive und der Wirtschaft eröffnet sich die Chance, sich in den Bereichen Digitalisierung und klimaverträgliche Technologien zu positionieren sowie den Wirtschaftsstandort Deutschland zu stärken.

DLR-Institut für Future Fuels (Jülich)

Mit dem neuen Institut für Future Fuels im nordrhein-westfälischen Jülich verstärkt das DLR seine Forschung zur solaren Erzeugung und Speicherung von Wasserstoff. Sowie von weiteren Grundstoffen für die Produktion erneuerbarer Brennstoffe. Dabei können die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler auf eine breite Basis vorhandener Erfahrungen des DLR in der solaren Thermochemie – der Erzeugung von Kraftstoffen mittels konzentrierter Sonnenenergie – zurückgreifen und die Kompetenzen weiter ausbauen.

Die Vision für das DLR-Institut für Future Fuels ist die Entwicklung technologischer Lösungen, mit denen sich solare Brennstoffe künftig im Sonnengürtel der Erde produzieren lassen. Es werden Technologien benötigt, die effizient und vor allem hochskalierbar sind. Denn für eine auf erneuerbaren Energien basierende Weltwirtschaft sind enorme Mengen an CO2-armen Kraftstoffen notwendig. Welche Verfahren erlauben es, die Ausgangsstoffe kostengünstig und im großen Maßstab zur Verfügung zu stellen? Welche flüssigen Brennstoffe können am besten aus solar erzeugtem Wasserstoff oder Kohlenstoffmonoxid hergestellt werden? Und wie lassen sich die Herstellungsverfahren optimieren? Hier besteht erheblicher Forschungsbedarf. Ziel ist es, die heute realisierbaren Wirkungsgrade für das Fliegen von morgen mindestens zu verdoppeln.

DLR-Institut für emissionsarme Luftfahrtantriebe (Cottbus)

Das Institut für emissionsarme Luftfahrtantriebe widmet sich künftig der Forschung an Antriebstechnologien zur weiteren Verbesserung der Umweltverträglichkeit von Verkehrsflugzeugen. Damit will das DLR seinen Beitrag auf dem Weg zu einem klimafreundlicheren und leiseren Luftverkehr der Zukunft erhöhen. Die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler sollen sich vor allem auf die Forschungsfragen konzentrieren, die in der DLR-Forschungslandschaft bislang noch nicht im Fokus standen. So sollen Lücken im Portfolio der deutschen Triebwerksforschung geschlossen werden.

Deutlich reduziert in den Emissionen und zugleich sehr leistungsstark können beispielsweise hybride Antriebe sein. Also die Kombination aus Gasturbine und elektrisch erzeugtem Vortrieb. Das Institut wird an Einzelkomponenten und verschiedenen Zukunftskonzepten für alternative Flugtriebwerke arbeiten. Von solchen mit alternativen Kraftstoffen betriebenen über hybride bis hin zu vollelektrischen Systemen. Wegen ihrer deutlich erhöhten Systemkomplexität stellen derartige Konfigurationen hohe Anforderungen an intelligente Regelungssysteme. Dies wird bei der Entwicklung einzubeziehen sein. Auch in Bezug auf die Luftfahrtanforderungen bedarf es neuer Regularien und Sicherheitskonzepte. Diese soll das neue DLR-Institut für emissionsarme Luftfahrtantriebe mitgestalten und mit Forschung für das Fliegen von morgen begleiten.

DLR-Forschungsprogramm zu den Themen des elektrischen Fliegens (Aachen, Merzbrück, Cochstedt)

Mit dem institutionellen Forschungsprogramm intensiviert das DLR seine Forschung in den Bereichen unbemanntes und elektrisches Fliegen. In Nordrhein-Westfalen und Sachsen-Anhalt wird das DLR im Rahmen des DLR-Forschungsprogramms zu den Themen des elektrischen Fliegens an Fragen zur allgemeinen Luftfahrt (der sogenannten General Aviation oder kurz: GA), zum urbanen Luftverkehr (Urban Air Mobility, UAM) sowie zu unbemannten Luftfahrtsystemen (Unmanned Aircraft Systems, UAS) arbeiten. Zu diesem Zweck entstehen zwei neue DLR-Forschungseinrichtungen:

Die Einrichtung Technologien für Kleinflugzeuge in Aachen und Merzbrück wird sich den Themenkomplexen GA und UAM widmen. Beide Themenfelder sollen zur Basis für eine ganz neue Form der Mobilität werden. Transdisziplinär untersuchen die Forschenden des DLR die Themen Gesamtentwurf, Fertigung, nachhaltige Antriebe und Flugphysik. Sowie die immer weiter zunehmende Automatisierung – bis hin zur Autonomie – neuer Systeme.

Das Kompetenzzentrum für unbemannte Luftfahrtsysteme soll sich unter anderem in Cochstedt mit der Forschung auf dem Feld UAS und ihrer sicheren Integration in den Luftraum beschäftigen. Hierbei sollen interdisziplinäre Teams insbesondere übergreifende Themen wie Sicherheit, Akzeptanz und Skalierbarkeit untersuchen. Es soll zusammen mit der 2019 gegründeten Betriebseinrichtung des DLR in Cochstedt, dem Nationalen Erprobungszentrum für unbemannte Luftfahrtsysteme, die DLR-Forschung an zukunftsträchtigen UAS-Technologien verstärken.

6.7.2020 | Quelle: DLR | solarserver.de © Solarthemen Media GmbH