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TU Berlin

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Projektwerkstatt - TU-Be²at

"TU-Be²at: Bio-Engined-Electric-AircrafT"

Überblick

Hybrid-elektrische Konzeptstudie von Rolls-Royce.
Lupe

Das Projekt: Die Projektwerkstatt "TU-BE²AT" verfolgt das Ziel, ein hybridelektrisches Flugzeug zu entwerfen. Die Laufzeit des Projekts beträgt zunächst zwei Jahre und wird durch Fördergelder der TU Berlin finanziert. Die Fachgebiete "Luftfahrtantriebe" und "Luftfahrzeugbau und Leichtbau" des Instituts für Luft- und Raumfahrt (ILR) betreuen die Projektwerkstatt.

Motivation: Die stetig wachsende Luftfahrtbranche sucht nach Lösungen das Fliegen der Zukunft nachhaltig zu gestalten. Schätzungen zufolge verzeichnet der Luftverkehr einen jährlichen Zuwachs von etwa 5%. Infolgedessen kommt es auch zu einem erhöhten Ausstoß von Schadstoffen und einer zunehmenden Lärmbelastung vor allem in stadtnahen Regionen. Genau dieser Problemstellung will sich die studentisch organisierte Projektwerkstatt annehmen.

Studentische Mitarbeit: In der Projektwerkstatt besteht die Möglichkeit für Studierende aus vielen Fachrichtungen ihr Fachwissen einzubringen. Im Besonderen stehen hierbei Inhalte aus der Vorlesungen Luftfahrtantriebe, Flugzeugentwurf, Elektrotechnik und Regelungstechnik im Fokus. Die Mitarbeit kann durch ein freies (ehrenamtliches) Engagement, aber auch durch Projekt-, Bachelor- oder Masterarbeiten, welche mit Leistungspunkten vergütet werden können, sein. Durch die Interdisziplinarität werden auch soziale Kompetenzen und fächerübergreifendes Denken gefördert.

Ziele: Im Zeitraum bis März 2020 soll der Entwurf eines Flugzeugs entstehen, das mit einer stationär laufenden Gasturbine im Rumpf Strom erzeugt. Zudem werden die Antriebskomponenten ausgelegt und teilweise gebaut. Anschließend werden damit Testläufe realisiert um dadurch Leistungsdaten zu erhalten.

 

Funktionsweise

Schematischer Aufbau eines hybrid-elektrischen Antriebs. Abbildung: F1 / Rückert
Abbildung 2: Schematischer Aufbau eines hybrid-elektrischen Antriebs.
Lupe

Das Prinzip des hybrid-elektrischen Fliegens ist in der Abbildung 2 schematisch dargestellt. Hierfür wird eine stationär laufende Gasturbine im Rumpf des Flugzeugs eingebaut und an einen Generator gekoppelt. Die Gasturbine kann sowohl mit Bio-Kraftstoffen als auch mit konventionellen Kraftstoffen (Kerosin) betrieben werden. Die so gewonnene elektrische Energie wird in Akkus eingespeist und bei Bedarf an die elektrischen Antriebe abgegeben. Durch den Betrieb der Gasturbine in einem optimalem Betriebspunkt kann diese dadurch immer im Bereich höchster Effizienz arbeiten. Die Schuberzeugung in solch einer Konfiguration wird ausschließlich durch die Elektro-Fans realisiert. Durch die Treibstoffeinsparung und Lärmreduktion soll das Fliegen umweltfreundlicher und nachhaltiger werden. Durch den Einsatz von Bio-Kraftstoffen sollen zudem die Schadstoffemissionen und der ökologische Fußabdruck minimiert werden.

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