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Spritsparende Flugzeuge brauchen 70% weniger Kerosin [Designstudie]

Im Oktober 2008 hat ein vom MIT angeführtes Team die erste Runde eines von der NASA initiierten Wettbewerbs zur Entwicklung einer neuen Flugzeuggeneration mit dem Namen „N+3“ erreicht. Vor einem Monat wurde nun das Ergebnis des 2,1 Millionen schweren Forschungsauftrages präsentiert: zwei Unterschallflugzeuge, die 70% weniger Treibstoff verbrauchen als heutige Flugzeuge bei einer geringeren Lärm- und Stickoxidemission.

Es war Aufgabe des Teams, das neben Forschern des MIT aus Mitarbeitern von Aurora Flight Sciences Corporation und Pratt & Whitney bestand, drei Flugzeuggenerationen voraus in die Zukunft zu denken (ungefähr bis 2035) und ein Flugzeug zu entwickeln, dass 70% weniger Treibstoff verbraucht, 75% weniger Emissionen ausstößt und von kürzeren Landebahnen aus starten und landen kann.

Heraus gekommen sind die folgenden zwei Flugzeugmodelle:

180-Passagier D Serie

D-Serie Flugzeug 2035 M.I.T.

Die D-Serie wurde dafür konzipiert die – vor allem auf Inlandsflügen eingesetzte – Boeing 737 zu ersetzen. Anstatt eines Flugzeugrumpfes setzt das MIT-Team auf zwei nebeneinander liegende Zylinder, die von der Form her wie zwei nebeneinander liegende Seifenblasen miteinander verbunden sind. Das Flugzeug ist mit einem Heckantrieb ausgestattet und nutzt die hinter dem Flugzeugrumpf entstehende Wirbelschleppe, die langsamer ist als die normal durch den Flugzeugantrieb eingesogene Luft, um durch den geringeren Schub den Treibstoffverbrauch zu senken. Diese Technik ist auch unter der sog. Boundary Layer Ingestion (BLI) bekannt.

Diese Technologie erlaubt allerdings nur geringere Geschwindigkeiten. Im Vergleich zu einer heutigen Boeing 737 würde die D-Serie 10% langsamer fliegen. Dieser Nachteil soll durch ein besonderes Flugzeugdesign kompensiert werden. Um die Wirbelschleppe weiter zu mindern und den Kraftstoffverbrauch weiter zu senken, wurde das Flugzeug mit besonders langen und dünnen Flügeln sowie einem kurzen Heck ausgestattet. Des Weiteren soll die niedrigere Geschwindigkeit durch ein schnelleres Be- und Entladen nicht so stark ins Gewicht fallen. Durch das eng an heutige Flugzeuge angelehnte Design, sollten auch keine größeren Anpassungen auf Infrastrukturseite notwendig sein, insbesondere was das Ein- und Aussteigen von Passagieren betrifft.

Die D-Serie könnte auch schon vor dem Jahr 2035 zum Einsatz kommen. Das MIT-Team hat nicht nur die von der NASA beauftragte Version mit 70% Treibstoffreduktion entworfen, sondern auch ein Flugzeug mit 50% Treibstoffreduktion, das aus einer Aluminiumhülle und konventionellen, heute bereits verfügbaren Triebwerken besteht.

350-Passagier H Serie

H-Serie Flugzeug 2035 M.I.T.

Die soll ab 2035 die für internationale Flüge eingesetzte Boeing 777 ersetzen. Sie ist für die Langstrecke ausgelegt und kann eine größere Zahl an Passagieren befördern. Das Flugzeug – insbesondere der Antrieb –  basiert zu großen Teilen auf der gleichen Technologie, die bereits bei der D-Serie zum Einsatz kommen soll. Das Langstreckenflugzeug ist durch seine markante Form sehr auffällig. Der dreieckige Schnitt des Hybrid-Nurflügelflugzeuges lässt aus Gründen einer besseren Aerodynamik Flügel und Flugzeugrumpf miteinander verschmelzen. Der Schwerpunkt des Rumpfes liegt so weit vorne, dass kein Heck zum Austarieren nötig ist.

via MIT

Verfasst von:

Martin Randelhoff

Herausgeber Zukunft Mobilität. Studium der Raumplanung an der TU Dortmund, Studium der Verkehrswirtschaft an der TU Dresden. Ist interessiert an innovativen Konzepten zum Lösen der Herausforderungen von morgen insbesondere in den Bereichen urbane Mobilität, Verkehr im ländlichen Raum, Wirkung autonomer Fahrzeugsysteme und nachhaltige Verkehrskonzepte.

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