ENOVAL-Forschung bringt Triebwerks-Verbesserungen

„Die kommenden Triebwerke werden ... nochmal leiser sein, als der Getriebefan ohnehin schon ist. In Zahlen: Der Lärm kann um bis zu 1,3 dB und die CO2-Emissionen können um bis zu fünf Prozent gesenkt werden“, sagte Dr. Edgar Merkl von der MTU Aero Engines, der das Technologieprogramm koordiniert hat. Damit wurden „die gesteckten Zielsetzungen voll erreicht“.

ENOVAL (ENgine mOdule VALidators) hat sich auf die Entwicklung neuer Technologien für Niederdruckkomponenten für mittlere, große und sehr große Turbofans mit Getriebetechnologie konzentriert. Erforscht wurden höhere Gesamtdruckverhältnisse zwischen 50:1 und 70:1 sowie höhere Nebenstromverhältnisse zwischen 12:1 und 20:1 in Kombination mit gesteigerten Gesamtdruckverhältnissen von bis zu 70:1.

Erarbeitet und nachgewiesen wurden neue Technologien für die Triebwerkskomponenten Fan, Gondel, Getriebe, Niederdruckverdichter, -turbine und -welle sowie Gehäuse. 18 Rigs wurden aufgebaut und erfolgreich getestet, mehrere Patentverfahren auf den Weg gebracht, die Ergebnisse in rund 50 Publikationen veröffentlicht. Die Forschungsarbeit basierte auf einem integralen Ansatz – sprich: Die Komponenten wurden nicht einzeln betrachtet, sondern die gegenseitigen Wechselwirkungen und Effekte miteinbezogen und berücksichtigt.

Befeuert wurde die „ausgesprochen gute interdisziplinäre Zusammenarbeit“, so Merkl, durch die hohe Relevanz der Technologien: „Allen Partnern war klar, dass die neuen Technologien für die Zukunft notwendig sind.“ Sie seien schon jetzt Bestandteil der neuen Konzepte aller Triebwerkshersteller, so Merkl. Und noch etwas konnte einmal mehr bestätigt werden: die Vorzüge der Getriebefan-Technologie. „Wegen der Vorteile einer Getriebekonfiguration für den Gesamtwirkungsgrad geht der Trend bei allen Wettbewerbern eindeutig zu dieser Bauart“, konstatiert Merkl.

35 Partner waren an ENOVAL beteiligt, darunter die wichtigsten europäischen Triebwerksunternehmen wie Avio Aero, GKN Aerospace, ITP, MTU Aero Engines, Rolls-Royce, Safran Aircraft Engines, Safran Aero Boosters und Safran Helicopter Engines – sowie kleine und mittelständische Unternehmen der Luftfahrtbranche sowie Universitäten und Forschungsinstitutionen. Das Budget lag bei über 45 Millionen Euro – 26,5 Millionen Euro kamen von der EU.

ENOVAL rundet die EU-Roadmap der Level-2-Triebwerksprogramme (Komponentenvalidierung) im 7. EU-Forschungsrahmenprogramm (FP7) ab und ergänzt die beiden Vorgänger-Level-2-Programme LEMCOTEC und E-BREAK. „Nimmt man die Technologien aus diesen beiden Programmen dazu, sind wir mit ENOVAL im Vergleich zu einem Jahr-2000-Triebwerk um knapp neun Dezibel leiser und verringern den CO2-Ausstoß je nach Anwendung um 20 bis fast 40 Prozent“, erläutert ENOVAL-Chief Engineer Dr. Jörg Sieber, ebenfalls von der MTU. Damit erfülle man die ACARE-Ziele für das Jahr 2020.