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Abtauen mittels Carbonfasern

DLR stellt neue Enteisungstechnologie vor

Foto: DLR (CC-BY 3.0)

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) hat eine neue Möglichkeit der Flugzeugenteisung vorgestellt: Die Heizstruktur soll künftig ein fester Bestandteil der Tragfläche werden.

Besonders von der Gefahr einer Vereisung betroffen sind Cockpitscheiben, Messinstrumente und die Flügel. Die nun vorgestellte Technologie funktioniert mittels in der Flügelstruktur angebrachte elekrische Leiter, welche einen hohen Widerstand aufweisen. Diese erwärmen sich durch das Beaufschlagen mit Strom. Im Unterschied zu bisherigen Enteisungssystemen soll die Heizstruktur, ebenso wie der Flügel, aus carbonfaserverstärktem Kunststoff bestehen. Beide Elemente könnten laut DLR in einem Schritt gefertigt werden. Dies ermöglicht zum einen, dass an der Vorderkante auftretende Lasten durch das Heizsystem mitabgetragen werden können. Zum anderen soll die Heizstruktur in einzelne beheizbare Zonen aufgeteilt werden, welche sich separat ansteuern lassen.

Erprobt wurde das System im Enteisungsprüfstand der Technischen Universität Braunschweig. Dieser Prüfstand besteht aus einem Windkanal in einer Tiefkühlkammer mit einer Wassereinspritzanlage. Dadurch lassen sich realistische Bedingungen simulieren, wie sie auch im Flug auftreten, mit der Anströmung, niedrigen Temperaturen und in der Luft befindlichen Tropfen.

Bei den Tests wurden insbesondere die Funktionalität und die Energieeffizienz untersucht. Auftreffendes Wasser, welches sofort zu Eis gefriert, kann geschmolzen, oder durch einen höheren Energieeinsatz direkt verdampft werden. Im Gegensatz zu dieser Eisverhütung (genannt Anti-Icing), bei welcher sich zu keiner Zeit Eis auf den beheizten Flügelvorderkanten bilden darf, ist die Enteisung (De-Icing) energiesparender. Dabei ist auf den Vorderkanten der Flügel Eisbildung zulässig, so lange sich dieser Eisansatz in bestimmten Grenzen befindet. Das Abschmelzen erfolgt dabei in periodischen Zyklen.

Neben den Problemen, die ein vereister Flügel im Betrieb mit sich bringt, ist die Thematik auch bei zukünftigen Flugzeugen nicht von der Hand zu weisen. Diese sollen laminar umströmte, sehr glatte Tragflächen aufweisen. Bereits geringe Eisansammlungen haben jedoch einen negativen Einfluss auf die Flügelumströmung und die Energieeffizienz.

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