Forschung Diese Projekte sollen die Luftfahrt umweltfreundlicher machen

Der Flugverkehr ist für rund drei Prozent des weltweiten CO2-Ausstoßes verantwortlich. Forscher suchen deshalb nach neuen Wegen, um im besten Fall elektrische Flugzeuge auf die Start- und Landebahn zu bekommen.

Die HTWK Leipzig hat gleich mehrere Projekte mit dem Ziel begonnen, eine effiziente und CO2-arme Luftfahrt zu ermöglichen. Laut einer Mitteilung forscht Robert Böhm, Professor für Leichtbau mit Verbundwerkstoffen an der HTWK Leipzig, mit seinem Team an drei Projekten zum Leichtbau und zur Energiespeicherung von elektrisch betriebenen Luftfahrzeugen.

Eine Lösung für leichte, platzsparende und leistungsfähige Energiespeicher könnten sogenannte Superkondensatoren sein, die aus Leichtbauverbundwerkstoffen hergestellt werden, heißt es weiter. Bauelemente sollen in einem Gleitstromkreis Energie speichern können. Zum Beispiel könnte der Rumpf eines Flugzeugs so selbst zum Energiespeicher werden, indem dieser aus multifunktionalen und leichten Verbundwerkstoffen gebaut werde. „Bei der Herstellung der Strukturen werden wir uns im Gegensatz zu existierenden Konzepten auf die additive Fertigung konzentrieren: Mittels 3D-Druck könnten die strukturellen Superkondensatoren endkonturnah im Bauteil angeordnet werden und so geometrisch optimierte Strukturen mit hoher Energiespeicherfunktion entstehen“, erläutert Böhm.

Verbesserte Batterien und Kreislaufwirtschaft

Bei einem weiteren Projekt geht es um verbesserte Strukturbatterien. Die Forscher wollen dafür ultraleichte Verbundstrukturen mit integrierter elektrischer Speicherfunktion entwickeln. „In den Strukturbatterien wollen wir einerseits die Energiedichte der einzelnen Speicherzellen erhöhen, und andererseits wollen wir durch eine gezielte Multifunktionalisierung der Verbundstrukturen die Gesamtmasse senken“, so Böhm.

Im dritten Projekt geht es um das Wiederverwenden alter Bauteile und Komponenten. „Für das Gelingen der Energiewende, eine CO2-freie Wirtschaft und Klimaneutralität braucht es eine Kreislaufwirtschaft, in der Ressourceneinsatz, Abfallproduktion, Emissionen und Energieverbrauch bestmöglich verringert sowie Material- und Energiekreisläufe geschlossen werden“, sagt Böhm. Aus den recycelten Werkstoffen könnten dann neue Bauteile entstehen. Dafür sollen drei umweltfreundliche Recyclingverfahren weiterentwickelt werden. So könnten laut den Forschern mehr als 25 Jahre alte Bauteile aus Flugzeugen oder Windkrafträdern einmal als recycelte Bauteile in der Automobilindustrie oder im Schiffbau zum Einsatz kommen.

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