12.08.2018

Alternativ angetrieben, verbrauchsarm und dabei in neue Formen gefasst. Deutsche Studierende entwerfen Flugzeuge der Zukunft und zeigen dabei viel Kreativität und technisches Können für das leise umweltfreundliche Fliegen der Zukunft. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat nun in Braunschweig die nationalen Gewinner eines gemeinsam mit der NASA ausgetragenen Wettbewerbs um die besten Ideen für künftige Luftfahrzeuge ausgezeichnet. Diesjähriger Gewinner ist ein Team der TU München, gefolgt von Entwürfen der Universität Stuttgart und der RWTH Aachen. "Die Luftfahrt ist wie kaum eine andere Branche global, international und innovativ. Mit der DLR/NASA-Design Challenge fördern zwei der bedeutendsten Luftfahrtforschungseinrichtungen der Welt den grenzüberschreitenden Austausch der Studierenden in den USA und Deutschland für frische Ideen zum Fliegen für Morgen", sagt DLR-Luftfahrtvorstand Prof. Rolf Henke.

The 'eRay' Aircraft Concept gewinnt

Den diesjährigen ersten Platz im Wettbewerb holten sich die Münchner Studierenden mit dem visionären Entwurf "The 'eRay' Aircraft Concept". Das vierköpfige Team um Alexander Frühbeis, Isa Held, Patrick Sieb und Artur Usbek hat beim 'eRay' den Energieverbrauch und die Emissionen deutlich senken können. "Der konsequente und passgenaue Einsatz verschiedener eng aufeinander abgestimmter Technologien hat uns in der Jury überzeugt", unterstreicht Henke. "Insgesamt freuen wir uns sehr über die Vielfalt und Kreativität der Konzepte im Wettbewerb. Jedes Team hat die Vorgaben zur radikalen Senkung des Energieverbrauchs dabei auf einem anderen Weg erreicht."

Die Münchner Sieger kreierten ein Flugzeug mit einem konsequent integrierten turboelektrischen Antrieb. Auffällig dabei sind die Antriebspakete an der hinteren Tragflächenkante sowie ein leicht angestelltes Höhenleitwerk, welches eine gute Integration eines Heck umschließenden Triebwerks ermöglicht. "Mit dieser Verteilung des Antriebs erzielen wir eine Vielzahl synergetischer Effekte", sagt Teamleiter Alexander Frühbeis. "Wir nutzen den sogenannten "Boundary Layer Ingestion"-Effekt, bei dem die Grenzschicht, die eigentlich den Strömungswiderstand erhöht, Effizienz steigernd von den Triebwerken aufgenommen wird. Dazu reduzieren wir den Widerstand durch die geringere Leitwerksfläche." Des Weiteren wurde das strukturelle Gewicht verringert indem ein neuartiges Kabinenkonzept sowie eine aktive Böhenlastreduktion überzeugend angewendet wurden. Die Untersuchungen der Studierenden hinsichtlich der technischen und ökonomischen Machbarkeit machen den 'eRay' zu einem ernstzunehmenden Konzept der zukünftigen Luftfahrt. Alexander Frühbeis und sein Team erwarten einen 64 Prozent geringeren Energieverbrauch.

Polaris, Future Aircraft Design Concept

Den zweiten Platz erreichte das Team der Universität Stuttgart mit dem Konzept "Polaris, Future Aircraft Design Concept”. Dieser Flugzeugentwurf zeichnet sich vor allem durch die Anwendung einer neuartigen turboelektrischen Antriebsarchitektur unter Verwendung von flüssigem Wassersoff als Energieträger aus. Die markanten, gut zwischen den Seitenleitwerken integrierten, gegenläufigen Rotoren am Heck der Polaris steigert die Effizienz des Antriebes gewaltig ohne den abgestrahlten Lärm zu erhöhen. Zusätzlich wird auf aerodynamischer Seite der Widerstand durch vorwärtsgepfeilte Flügel reduziert.

AirBox One

Das drittplatzierte Konzept des Teams der RWTH Aachen fällt besonders durch die markante Flügelform auf, der das Flugzeug auch seinen Namen "AirBox One" verdankt. Daneben gehört zum innovativen Ansatz besonders das externe Booster Modul, welches für Start und Steigflug am Rumpf befestigt wird und danach autonom zum Flugplatz zurückkehren kann. Hierdurch kann das Flugzeug im Reiseflug deutlich effizienter betrieben werden und erreicht somit hervorragende Werte hinsichtlich Energieverbrauch und Emissionen.

41 Studierende aus sechs Universitäten

Für die NASA/DLR-Design Challenge hatten sich in diesem Jahr auf deutscher Seite 41 Studierende verteilt auf sieben Teams aus sechs Hochschulen angemeldet. Neben den erstplatzierten nahmen Teams der TU Berlin, TU Dresden sowie der FH Aachen teil. Auf amerikanischer Seite gibt es ebenfalls eine zweistellige Anzahl teilnehmender Studierender verschiedener Hochschulen. Das deutsche Gewinnerteam des Wettbewerbs reist im Herbst 2018 zur amerikanischen Luft- und Raumfahrtbehörde NASA in die USA. Dort präsentieren sie neben den amerikanischen Siegern ihre prämierte Arbeit in einem Symposium mit international anerkannten Luftfahrtforschern.

Quelle: DLR