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Turbopropantrieb sticht modernste Jets aus

Hamburger Forscher entwerfen Flugzeuge für das Jahr 2030

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Mit drei Konzepten für künftige Mittelstreckenflugzeuge untersuchen Hamburger Forscher, wie man den Luftverkehr der Zukunft trotz steigender Kerosinpreise wirtschaftlich betreiben kann. Trotz radikaler Konzepte spielt auch deren Praxistauglichkeit und bequeme Abfertigung am Flughafen eine wichtige Rolle.

Wie ließe sich ein Mittelstreckenflugzeug deutlich sparsamer machen, ohne dass man die Infrastruktur am Boden verändern muss? Dieser Frage gingen die Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg und Airbus im Spitzenclusterprojekt "Airport 2030" nach, wie die Forscher am Freitag mitteilten.

In der so genannten "Leuchtturm"-Kategorie "Airport 2030" wurden verschiedene Forschungs- und Entwicklungsprojekte Hamburger Partner rund um das Thema "Lufttransportsystem der Zukunft" gebündelt. Eines davon ist die Konzeptstudie eines Kurz- und Mittelstreckenflugzeuges, das einerseits bestehende Airport-Infrastrukturen nutzt, andererseits aber die Effizienz heutiger Flugzeugmuster signifikant übertrumpft. Die Projektpartner HAW Hamburg und Airbus entwarfen dafür drei Konzepte: Zwei sogenannte Boxwing-Flugzeuge und einen Turboprop.

"Für die erfolgreiche Umsetzung mussten wir eine ganzheitliche Betrachtung des Flugzeugs wählen", sagte Professor Dieter Scholz von der HAW Hamburg zur Herangehensweise. "Verantwortlich dafür ist der Flugzeugentwurf, der die Anordnung der Flugzeugkomponenten wie Flügel, Rumpf und Leitwerk festlegt und neue Technologien im Bereich der Aerodynamik, Werkstoffe oder Triebwerke integriert, die allesamt ihren Beitrag zur Kraftstoffreduktion leisten."

Der von den Projektentwicklern favorisierte "Smart Turboprop" käme dabei auf 17 Prozent geringere Betriebskosten und 36 Prozent  weniger Kraftstoffverbrauch gegenüber einem herkömmlichen Airbus A320. Zum Vergleich: Die A320neo kommt laut derzeitigen Berechnungen auf 8 Prozent geringere Betriebskosten und 15 Prozent weniger Kraftstoffverbrauch.

Zu Anfang des Projekts hatten sich die Beteiligten noch primär mit sogenannten Boxwing-Flugzeugen auseinandergesetzt, also einer Konfiguration mit zwei vertikal versetzten Flügeln, die an den Enden miteinander verbunden sind (im Bild die beiden Flugzeuge links und rechts). Letztlich waren die mit diesem Konzept verbundenen Vorteile eines geringeren Luftwiderstands jedoch nicht groß genug, um die strukturbedingten schwereren Flügel zu rechtfertigen.

Der nun entstandene "Smart Turboprop" liegt in seiner maximalen Flughöhe und Geschwindigkeit zwar unter den derzeitigen Airbus-Mustern, besticht aber durch seine Effizienz. "Flugzeuge entworfen für die Zukunft sehen einfach auch schon deshalb anders aus, weil in Zukunft der Kraftstoffpreis deutlich höher sein wird als in der Vergangenheit" erläutert Prof. Scholz die Entscheidung für den Propellerantrieb. Ein weiteres Hemmnis für mehr Effizienz sei zudem die Spannweitenbegrenzung für Mittelstreckenflugzeuge von 36 Metern, die auf den meisten Flughäfen existiere. Als Resultat würden Flügel in dieser Größenordnung durch Winglets zunehmend "nach oben" gestreckt, um Effizienzsteigerungen zu erzielen. Eine horizontale Verbreiterung sei jedoch zielführender. Konkurrent Boeing plant bei der Weiterentwicklung seiner größeren 777-Familie jedoch schon klappbare Flügelenden. Auch das wurde an der HAW Hamburg untersucht. Ob das Mittelstrecken-Turbopropflugzeug eines Tages wirklich gebaut wird, ist noch offen.

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