Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Weg mit der Asche

30.04.2010
TU-Professor will gefährliche Partikel aus Flugzeug-Triebwerken verbannen

Wenn ein Vulkanausbruch auf Island den europäischen und interkontinentalen Flugverkehr lahm legt, geraten nicht nur Verkehrsminister, Luftfahrtunternehmen und Meteorologen ins Grübeln.

Angesichts der wirtschaftlichen Folgen und der möglichen Gefahren für den Flugverkehr stellen sich auch Ingenieure die Frage, ob und wie Flugzeuge sicherer konstruiert werden können. Einer von ihnen ist Prof. Dr.-Ing. Dieter Peitsch vom Fachgebiet Luftfahrtantriebe der Technischen Universität Berlin.

„Je nach Zusammensetzung der Aschewolke kann sich in den Brennkammern der Triebwerke ein Schmierfilm bilden, der sich auf den Turbinenschaufeln absetzen und dabei die winzigen Kühlluftbohrungen verstopfen kann“, beschreibt Prof. Peitsch eines der Hauptprobleme beim Durchfliegen einer Vulkanaschewolke. In einer Brennkammer herrschen Temperaturen von bis zu 1500 Grad Celsius. „Wenn diese heißen Gase direkt mit der Oberfläche der Schaufeln in Kontakt kommen, beginnen die metallenen Bauteile der Triebwerke zu schmelzen“, sagt der Triebwerksfachmann. Eine Möglichkeit zur Lösung dieses Problem sieht er darin, einen großen Teil der Aschepartikel vor dem Eintreten in die Brennkammer abzufangen.

„Bei Propellermaschinen, die häufig auch auf staubigen Pisten starten und landen, gibt es bereits entsprechende Partikelabscheider“, sagt Peitsch. Problematisch sei es allerdings, eine solche Einrichtung in den Strahltriebwerken großer Verkehrsmaschinen einzubauen, ohne die Leistungsfähigkeit und das Gewicht der Antriebe negativ zu beeinflussen. Eine Möglichkeit wäre es, so Peitsch, direkt vor der Brennkammer des Triebwerkes anzusetzen, im hinteren Teil des Verdichters.

DFG-Projekt zur aktiven Strömungskontrolle
Derzeit arbeitet Dieter Peitsch an dem von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanzierten Projekt „Aktive Strömungskontrolle an einer hoch belasteten, linearen Verdichterkaskade unter kompressiblen Strömungsbedingungen“. Dieses Projekt im Rahmen des Sonderforschungsbereiches 557 beschäftige sich mit der Möglichkeit, die sehr instabile Strömung in Verdichtern so zu beeinflussen, dass sich größere Druckverhältnisse ergeben können. Das führe am Ende dazu, dass der Verdichter deutlich kürzer und damit leichter wird und der Betriebsbereich des Triebwerks sich signifikant vergrößern kann.
„Man könnte die aktive Kontrolle der Strömung und die daraus entstehenden Wirbelsysteme aber auch dazu nutzen, eventuell einströmende Ascheteilchen nach außen an die Wand des Verdichters zu drängen“, überlegt Peitsch. Über eine manuell vom Piloten zu bedienende Öffnung könnten die Teilchen dann vor der Brennkammer aus dem Strömungskanal herausgeführt werden. Das setzt allerdings voraus, dass der Pilot eine gefährliche Aschewolke auch bemerkt, bevor die Triebwerke betroffen sind und ausfallen. Dabei gehe es um die ersten Minuten. Jeder Pilot würde in einem solchen Fall sofort versuchen, aus der Wolke herauszufliegen. „Die trockenen Aschewolken können aber nicht einfach mit dem Radar detektiert werden“, sagt der Fachmann. Bis ein zuverlässiger und wirtschaftlich tragbarer Weg in der Konstruktion der Triebwerke gefunden sein wird, rät Prof. Peitsch dazu, die Simulations- und Messtechnik in der Atmosphärenforschung zu verbessern. „Derzeit müsste in jedem Land ein gut ausgerüstetes Messflugzeug stationiert werden“, meint er. Mit dem sogenannten LIDAR (Light Detection and Ranging), das mit Lasertechnik Staub- und Aschewolken aufspüren kann, könnten dann zuverlässigere Aussagen über Ort und Ausdehnung einer für die Luftfahrt gefährlichen Wolke getroffen werden.

Andrea Puppe

Weitere Informationen erteilt Ihnen gern: Prof. Dr. Dieter Peitsch, Technische Universität Berlin, Fakultät V, Verkehrs- und Maschinensysteme, Fachgebiet Luftfahrtantriebe, Tel.: 030 / 314- 22878,

E-Mail: Dieter.Peitsch@tu-berlin.de

Dr. Kristina R. Zerges | idw
Weitere Informationen:
http://www.pressestelle.tu-berlin.de/?id=4608
http://www.pressestelle.tu-berlin.de/medieninformationen/

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verkehr Logistik:

nachricht Hochschule Karlsruhe kann künftig mit mobilem 360°-Kamerasystem Straßenverkehr erforschen
14.08.2018 | Hochschule Karlsruhe - Technik und Wirtschaft

nachricht Sozialpsychologische Einflussfaktoren der Verkehrsmittelwahl in Wiesbaden
06.08.2018 | Hochschule RheinMain

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verkehr Logistik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Die Mischung macht‘s: Jülicher Forscher entwickeln schnellladefähige Festkörperbatterie

Mit Festkörperbatterien sind aktuell große Hoffnungen verbunden. Sie enthalten keine flüssigen Teile, die auslaufen oder in Brand geraten könnten. Aus diesem Grund sind sie unempfindlich gegenüber Hitze und gelten als noch deutlich sicherer, zuverlässiger und langlebiger als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien. Jülicher Wissenschaftler haben nun ein neues Konzept vorgestellt, das zehnmal größere Ströme beim Laden und Entladen erlaubt als in der Fachliteratur bislang beschrieben. Die Verbesserung erzielten sie durch eine „clevere“ Materialwahl. Alle Komponenten wurden aus Phosphatverbindungen gefertigt, die chemisch und mechanisch sehr gut zusammenpassen.

Die geringe Stromstärke gilt als einer der Knackpunkte bei der Entwicklung von Festkörperbatterien. Sie führt dazu, dass die Batterien relativ viel Zeit zum...

Im Focus: It’s All in the Mix: Jülich Researchers are Developing Fast-Charging Solid-State Batteries

There are currently great hopes for solid-state batteries. They contain no liquid parts that could leak or catch fire. For this reason, they do not require cooling and are considered to be much safer, more reliable, and longer lasting than traditional lithium-ion batteries. Jülich scientists have now introduced a new concept that allows currents up to ten times greater during charging and discharging than previously described in the literature. The improvement was achieved by a “clever” choice of materials with a focus on consistently good compatibility. All components were made from phosphate compounds, which are well matched both chemically and mechanically.

The low current is considered one of the biggest hurdles in the development of solid-state batteries. It is the reason why the batteries take a relatively long...

Im Focus: Farbeffekte durch transparente Nanostrukturen aus dem 3D-Drucker

Neues Design-Tool erstellt automatisch 3D-Druckvorlagen für Nanostrukturen zur Erzeugung benutzerdefinierter Farben | Wissenschaftler präsentieren ihre Ergebnisse diese Woche auf der angesehenen SIGGRAPH-Konferenz

Die meisten Objekte im Alltag sind mit Hilfe von Pigmenten gefärbt, doch dies hat einige Nachteile: Die Farben können verblassen, künstliche Pigmente sind oft...

Im Focus: Color effects from transparent 3D-printed nanostructures

New design tool automatically creates nanostructure 3D-print templates for user-given colors
Scientists present work at prestigious SIGGRAPH conference

Most of the objects we see are colored by pigments, but using pigments has disadvantages: such colors can fade, industrial pigments are often toxic, and...

Im Focus: Eisen und Titan in der Atmosphäre eines Exoplaneten entdeckt

Forschende der Universitäten Bern und Genf haben erstmals in der Atmosphäre eines Exoplaneten Eisen und Titan nachgewiesen. Die Existenz dieser Elemente in Gasform wurde von einem Team um den Berner Astronomen Kevin Heng theoretisch vorausgesagt und konnte nun von Genfern Astronominnen und Astronomen bestätigt werden.

Planeten in anderen Sonnensystemen, sogenannte Exoplaneten, können sehr nah um ihren Stern kreisen. Wenn dieser Stern viel heisser ist als unsere Sonne, dann...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

LaserForum 2018 thematisiert die 3D-Fertigung von Komponenten

17.08.2018 | Veranstaltungen

Aktuelles aus der Magnetischen Resonanzspektroskopie

16.08.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Oktober 2018

16.08.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Quantenverschränkung erstmals mit Licht von Quasaren bestätigt

20.08.2018 | Physik Astronomie

1,6 Millionen Euro für den Aufbau einer Forschungsgruppe zu Quantentechnologien

20.08.2018 | Förderungen Preise

IHP-Technologie darf in den Weltraum fliegen

20.08.2018 | Energie und Elektrotechnik

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics