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Fliegen neu denken: MTU Aero Engines präsentiert auf der Paris Air Show 2019 neue evolutionäre und revolutionäre Antriebskonzepte für zivile Flugzeuge

Paris, 18. Juni 2019 – „Answering tomorrow‘s challenges“: Noch nie in ihrer Unternehmensgeschichte hatte die MTU Aero Engines, Deutschlands führender Triebwerkshersteller, so zukunftsweisende Antworten für die Herausforderungen der Luftfahrt wie heute. „Wir sind uns unserer Verantwortung für nachhaltiges, emissionsfreies Fliegen bewusst. Deshalb investieren wir schon heute in zukunftsweisende Technologien für die Luftfahrt von morgen“, erklärt der Technik-Vorstand des Unternehmens,Lars Wagner. Auf der diesjährigen Paris Air Show präsentiert das Unternehmen seine Ideen und Konzepte für die Zukunft: evolutionäre Ansätze für die nächste Antriebsgeneration sowie revolutionäre Konzepte für die Zeit nach 2050.

„Im zivilen Bereich forschen wir gleichzeitig an evolutionären Ansätzen, die sich bereits heute mit nachhaltigen Kraftstoffen, eFuels, betreiben lassen, sowie alternativen Antriebskonzepten, etwa hybrid-elektrisches Fliegen, bis hin zur Brennstoffzelle“, konstatiert Wagner. Mit ihrer Beteiligung am Getriebefan-Triebwerk (GTF) von Pratt & Whitney bestimmt die MTU schon heute eindrucksvoll das Geschehen in der Gegenwart und schickt sich an, die Zukunft so nachhaltig wie noch nie zuvor in ihrer Unternehmensgeschichte zu beeinflussen: Die zweite GTF-Generation bietet noch deutliche Potenziale und soll weiter optimiert nochmals ganz gravierende Emissionseinsparungen bringen. Mitte der 2030er-Jahre sollen die neuen Antriebe in der Luft sein.

Zivile Luftfahrt 2050 im Blick
Damit geben sich die MTU-Experten aber nicht zufrieden, sondern richten ihren Blick weiter in die Zukunft. Als einige der wenigen Zukunftsdenker weltweit machen sie sich zusammen mit Partnern aus Industrie und Forschung bereits Gedanken über zivile Antriebe, die nach 2050 fliegen könnten. „Für diese Zeit erarbeitet die MTU heute schon revolutionäre Antriebskonzepte, um die ambitionierten Flightpath-2050-Ziele zu erreichen“, konstatiert Entwicklungschef Dr. Jörg Henne und ergänzt: „Die neuen Antriebslösungen müssen über den heutigen Stand der Technik hinausgehen. Das größere Ziel lautet: emissionsfreies Fliegen.“

Die MTU entwickelt hierfür zwei konkrete Antriebskonzepte - den Composite Cycle und das STIG Cycle Engine. Die bewährte Fluggasturbine wird mit völlig neuen Technologien kombiniert: Beim Composite-Cycle-Ansatz soll das herkömmliche Hochdruck-Verdichtersystem durch einen Kolbenverdichter und -motor ergänzt werden. „Damit könnten wir den thermischen Wirkungsgrad deutlich steigern“, schildert Dr. Stefan Weber, Leiter Technologie und Vorauslegung. Beim STIG Cycle Engine wird ein Dampfkraftprozess in den Gasturbinenprozess integriert. Eine Gasturbine mit Wasserdampfeinspritzung soll zur Anwendung kommen, um die Wärme des Abgasstrahls dem Prozess innerhalb des Triebwerks wieder zuzuführen. Die nasse Verbrennung würde sowohl die CO2- als auch die NOx-Schadstoffemissionen deutlich verringern. „Welcher Ansatz letztlich das größere Potenzial hat und wirtschaftlich realisierbar ist, muss sich zeigen“, konstatiert Weber. Sollte sich das STIG Cycle Engine durchsetzen, bedarf es einer neuen Flugzeugarchitektur, denn mit der bestehenden Konfiguration wird das nicht umsetzbar sein.

Nachhaltige, regenerative Kraftstoffe
Flankiert werden die Arbeiten an diesen beiden MTU-Leitkonzepten von weiteren Aktivitäten. „Nur damit alleine können wir die anspruchsvollen Ziele für 2050 nämlich nicht erreichen“, so Weber. „Wir würden mit ihnen zwar einen deutlichen Beitrag leisten, werden die Vorgaben aber auf keinen Fall komplett umsetzen können. Was uns dazu noch fehlt, muss durch die Entwicklung nachhaltiger Kraftstoffe hereingeholt werden.“ Man müsse weg von der Verbrennung fossiler Brennstoffe hin zu nachhaltigen, regenerativen Kraftstoffen. Weber: „Deren Einsatz wollen wir einfordern.“ Gute Ansätze zur Herstellung synthetischer Kraftstoffe bieten die Solarenergie sowie Strom - sofern er nachhaltig erzeugt wird. Letztere Technologie ist bereits heute schon verfügbar. Ein großer Vorteil dieser Kraftstoffe, ist die Tatsache, dass sie keine neue Infrastruktur erfordern, sondern innerhalb der existierenden drop-in genutzt werden können. Denkt man konsequent in Richtung emissionsfreies Fliegen weiter, kommt man zur Brennstoffzelle – also Fliegen mit Wasserstoff. Der Ausstoß von NOx wird komplett vermieden. Auch diese Technologie hat die MTU im Visier.

E-Fliegen
Ein Thema, das in letzter Zeit immer mehr in den Blick der Öffentlichkeit gerückt ist, beschäftigt natürlich auch die Münchner Triebwerksexperten – Fliegen mit Strom. Denn: Rein batterie-elektrisch betriebene Flugzeuge fliegen komplett emissionsfrei – sofern auch der Strom nachhaltig erzeugt wird - sieht man von der Lärmentwicklung ab, die beim Fliegen schlichtweg nicht komplett zu vermeiden ist. Realistisch betrachtet gibt es aus heutiger Sicht allerdings große Hürden zu überwinden, um rein batterie-elektrisches Passagierfliegen zu realisieren. Weber ordnet ein: „Elektrische Antriebe und Batterien erreichen heute Leistungswerte, die einen Einsatz im Bereich von Motorseglern und kleinen Sportflugzeugen erlauben.“ Eine Übertragung auf Flugzeuge der Airbus-A320-Klasse ist bis auf Weiteres nicht möglich, da die Batteriekapazitäten dafür heute bei weitem nicht ausreichen. „Und für die Zukunft sehen wir auch noch keine erfolgsversprechenden technologischen Ansätze.“    

Technisch realisierbar erscheinen hingegen aus heutiger Sicht turboelektrische oder hybrid-elektrische Systeme – also eine Integration von Turbomaschine und Generator im Flugzeug-rumpf. Der Strom für die Elektroantriebe könnte von einer Gasturbine erzeugt werden; die E-Motoren wiederum würden verteilte Fans am Flügel antreiben. Ob damit tatsächlich ein Poten-zial zu heben ist, so Weber, müsse noch nachgewiesen werden. Die Erfolge stehen und fallen mit dem technischen Fortschritt im Bereich der Batterien und Elektromotoren. Auch hier ist die MTU am Ball und beteiligt sich an verschiedenen Studien und Initiativen: So sollen mit Partnern hybrid-elektrische beziehungsweise elektrische Antriebsstränge für Flugtaxis oder sogar Flugzeuge der Größe eines 19-Sitzers untersucht werden.

Zukunftstaugliche Gasturbine
Eines steht für die MTU-Technologen fest: „Das Konzept der Fluggasturbine wird sich weiter behaupten. Es ist zukunftstauglich und kann weiter optimiert werden.“ Mit dem Einsatz nachhaltiger Kraftstoffe bei bestehender Infrastruktur können mit ihnen die Schadstoffemissionen zeitnah deutlich reduziert werden. Zwei Anwendungen im Flugzeug wären für die Gasturbine denkbar: entweder als verbesserter umweltfreundlicherer Hauptantrieb oder aber als Voraussetzung für emissionsarme hybride Systeme, sofern sich deren Einführung in der Gesamtbilanz als vorteilhaft erweisen.

Die MTU hat sich klar positioniert und aufgestellt: Sie hat alle Möglichkeiten im Blick, um weiterhin für Fortschritt am Himmel zu sorgen. Die Experten wissen: Die Zukunft der Luftfahrt beginnt heute.   


Über die MTU Aero Engines
Die MTU Aero Engines AG ist Deutschlands führender Triebwerkshersteller. Ihre Kernkompetenzen sind Niederdruckturbinen, Hochdruckverdichter, Turbinenzwischengehäuse sowie Herstell- und Reparaturverfahren. Im zivilen Neugeschäft spielt das Unternehmen eine Schlüsselrolle bei der Entwicklung, Fertigung und dem Vertrieb von Hightech-Komponenten im Rahmen internationaler Partnerschaften. Im Bereich der zivilen Instandhaltung zählt das Unternehmen zu den Top 5 der weltweiten Dienstleister für Luftfahrtantriebe und Industriegasturbinen. Die Aktivitäten sind unter dem Dach der MTU Maintenance zusammengefasst. Auf dem militärischen Gebiet ist die MTU der Systempartner für fast alle Luftfahrtantriebe der Bundeswehr. Die MTU unterhält Standorte weltweit; Unternehmenssitz ist München. Im Geschäftsjahr 2018 haben rund 10.000 Mitarbeiter einen Umsatz in Höhe von rund 4,6 Milliarden Euro erwirtschaftet.

Martina Vollmuth
Pressesprecherin Technologie
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