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Getriebefan: Immer noch Luft nach oben

Getriebefan-Entwicklung Getriebefan: Immer noch Luft nach oben

Ein Getriebe überträgt Leistung, wandelt Drehmomente und Drehzahlen. Kein Wunder also, dass das Bauteil schon lange vor dem Jahr 2008 in Triebwerken von diversen Luftfahrzeugen eingesetzt wurde: Hubschrauber beispielsweise kommen ohne das mechanische Bauteil überhaupt nicht aus. Mit Einführung des Getriebefan-Programms vor 13 Jahren spielen Getriebe auch in Verkehrsflugzeugen eine Rolle – mit deutlich höheren Leistungsanforderungen.

Der Getriebefan ist dabei nach wie vor eine herausragende ingenieurstechnische Meisterleistung: Die neue Triebwerksarchitektur mit Untersetzungsgetriebe erlaubt es allen Komponenten, in ihrem jeweiligen Drehzahloptimum zu laufen: der Fan mit seinem großen Durchmesser langsamer, Niederdruckverdichter und Niederdruckturbine erheblich schneller.

Einen Hauptanteil an diesem Erfolg hat insbesondere die schnelllaufende Niederdruckturbine mit ihren höheren Wirkungsgraden. Für die GTF-Schlüsselkomponente erhielt die MTU Aero Engines zwei deutsche Innovationspreise. Durch die hohen Umfangsgeschwindigkeiten infolge des Unter­setzungsgetriebes lassen sich im GTF größere Stufenarbeiten realisieren. Bauraum, Gewicht, Instandhaltungskos­ten, Kraftstoffverbrauch und CO2-Ausstoß des Gesamttriebwerks sinken.

Ende der GTF-Erfolgsgeschichte nicht in Sicht

Die kommende GTF-Generation, deren Markteinführung aus Sicht der MTU ab Anfang der nächsten Dekade angepeilt wird, soll noch einmal bis zu zehn Prozent Einsparungen bei Kraftstoffverbrauch und CO2-Emissionen bringen. Dazu könnte das Fan-Druckverhält­nis weiter reduziert und das Bypass-Verhältnis in den kommenden Jahren weiter erhöht wer­den – von derzeit 12:1 bis in einer Größenordnung von 15:1.

Bei der Getriebefan-Entwicklung ist also immer noch Luft nach oben. Über die aktuelle Konfiguration der GTF-Triebwerke hinaus ergeben sich Möglichkeiten für weitergehende, revolutionäre Konzepte. Künftige GTF-Versionen könnten zum Beispiel mit höheren Anteilen an nachhaltigen Flugkraftstoffen, sogenannten Sustainable Aviation Fuels (SAF), betrieben werden. Die MTU hat die klimaneutrale Zukunft der Luftfahrt fest im Blick.