Um bis zu zehn Prozent weniger Treibstoffverbrauch als eine Gasturbine der nächsten Generation, mehr als 80 Prozent geringere Stickoxidemissionen, nur noch halb so viel Klimawirkung durch Kondensstreifen: Die Potenziale des Water-Enhanced Turbofans (WET) klangen vielversprechend. Doch nun gab MTU Aero Engines bekannt, dass die Arbeiten an der sogenannten "nassen" Verbrennung eingestellt werden.
"Die Bauweise des Triebwerks mit dem Verdampfer und allen möglichen Technologien hat nicht die gewünschte Treibstoffeinsparung gebracht", erklärte der MTU-Vorstandsvorsitzende Lars Wagner am Mittwoch bei der Jahrespressekonferenz in München auf Nachfrage der FLUG REVUE. Ein Getriebefan mit Wasserdampfeinspritzung in die Brennkammer wäre aufgrund der zusätzlichen Komponenten – Wärmetauscher, Wasserabscheider, Wasserpumpe, Dampferzeuger, Dampfturbine – deutlich schwerer und länger als das Basis-Triebwerk, was wiederum den Kerosinverbrauch erhöhen würde. Hingegen habe man die Vorteile hinsichtlich der NOx- und Kondensstreifenreduzierung bestätigen können.
Abgaswärme nutzen
Ganz aufgeben wird MTU Aero Engines das Konzept nicht. "Wir fokussieren uns jetzt auf die Nutzung der Wärmeenergie, um den thermischen Kreislauf besser zu machen", so Wagner. Im ursprünglichen WET-Konzept war vorgesehen, dass ein Dampferzeuger im Abgasstrahl das zuvor über Wärmetauscher auskondensierte und über einen Wasserabscheider gesammelte Wasser aus dem Abgas in heißen und überhitzten Dampf umwandelt. Dieser Dampf sollte einer kleinen Dampfturbine an der Niederdruckwelle zugeführt und anschließend in die Brennkammer eingespitzt werden. Das hätte in der Theorie den thermodynamischen Wirkungsgrad verbessert, die Temperaturspitzen des Verbrennunsprozesses und damit die Stickoxidemissionen reduziert und die Rußpartikel ausgewaschen, was die Kondensstreifenbildung verringert hätte.
Wie genau eine angepasste Triebwerksarchitektur aussehen und welchen Namen sie bekommen wird, gab MTU Aero Engines noch nicht bekannt. Auf der Unternehmenswebsite ist jedenfalls keine Rede mehr vom WET-Konzept, sondern von einem "revolutionären Turbofan". Man arbeite an den technologischen Details, dafür brauche man aber noch Zeit, so ein Unternehmenssprecher.
Die jetzigen Erkenntnisse seien im Rahmen des Clean-Aviation-Projekts SWITCH (Sustainable Water-Injecting Turbofan Comprising Hybrid-Electrics) erzielt worden, an dem MTU Aero Engines, Pratt & Whitney, Collins Aerospace, GKN Aerospace, Airbus und weitere Partner arbeiten. Das Projekt kombinierte ursprünglich das WET-Konzept mit hybrid-elektrischen Technologien für den Getriebefan. Die MTU hat nach eigenen Angaben mit dem Fördergeber, dem Clean Aviation Joint Undertaking, eine Anpassung ihres SWITCH-Anteils abgestimmt und dafür grünes Licht erhalten. "Zudem haben wir eine Verlängerung der ersten Projektphase um ein Jahr bis Ende 2026 vereinbart", so der Unternehmenssprecher.
