Projekt: MINIMAL – CO2- und Nicht-CO2-Emissionen in Flugzeugtriebwerken reduzieren

MINIMAL (MInimum enviroNmental IMpact ultra-efficient cores for Aircraft propuLsion) trägt zu einem radikalen Wandel im Luftverkehr bei, indem es hocheffiziente, emissionsarme Technologien vorstellt, welche die Auswirkungen des Luftverkehrs auf das Klima erheblich reduzieren können. 

MINIMAL geht die Hauptquellen von CO₂- und Nicht-CO₂-Emissionen in Flugzeugtriebwerken an. Neue Antriebssysteme, die mit Wasserstoff oder nachhaltigem Luftfahrttreibstoff (SAF / Sustainable Aviation Fuel) betrieben werden und die Composite Cycle Engine (CCE)-Technologie nutzen, werden einen beispiellosen thermischen Wirkungsgrad und eine Leistungsflexibilität für einen klimafreundlichen Betrieb bieten.

Drei Haupttypen von Kolbenmotoren werden in entsprechenden CCE-Konzepten analysiert: ein Kurbelwellen-Kolbenmotor, ein Doppelfreikolbenmotor und ein Gegenkolbenmotor. Studien zur Integration der CCE-Architekturen werden die Quantifizierung der Leistungsvorteile in verschiedenen Anwendungsszenarien ermöglichen, die einen repräsentativen Bereich typischer Missionen abdecken. Diese Analyse wird eine direkte Verbindung zwischen der Klimareaktion und der Motorleistung und den Emissionen herstellen. Das Ziel ist es, die Triebwerksauslegung zu ermitteln, die minimale Auswirkungen auf das Klima haben.

Die MINIMAL-Konzeptstudien werden von experimentellen Konzeptnachweisen (TRL 3 / Technology Readiness Level 3) begleitet, wobei der Schwerpunkt auf der Wasserstoffverbrennungstechnologie mit niedrigem NO_x-Ausstoß in Kolbenmotoren sowie auf Wärmemanagementsystemen liegt, die das Kühlpotenzial von Wasserstoff nutzen.

Im Rahmen des EU geförderten Projekts MINIMAL untersucht das BHL die Auslegung einer Composite Cycle Engine (CCE) mit einem Doppelfreikolbenmotor in verschiedenen Anwendungsklassen im Hinblick auf minimale Klimaauswirkung. Darüber hinaus fungiert das BHL als Flugzeugintegrator und ist für den Flugzeugentwurf der Referenzsysteme auf dem aktuellen und prognostizierten evolutionären Technologieniveau verantwortlich. Außerdem liefert das BHL Szenarien zur Luftverkehrsentwicklung und entsprechende Vorhersagen zur Flottenzusammensetzung für eine globale Emissionsinventur.

Koordination:

Chalmers University of Technology

Wissenschaftliche Partner:

Cranfield University

Aristotle University of Thessaloniki

Technische Universiteit Delft

Industrie Partner:

GKN AEROSPACE SWEDEN 

7 MTU AERO ENGINES

ROLLS-ROYCE

ARTTIC Innovation

Reaction Engines