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Technik + Wissenschaft
Die Universität der Bundeswehr München in Neubiberg.
an die Aktivitäten. Da Flugsysteme in Zukunft einen erhöhten Bedarf
an elektrischer Leistung haben werden, werden an das Betriebsverhalten
eines Fluggeräts und die Wirkungsgrade von Generatoren höhere
Anforderungen gestellt. Deshalb gründete die MTU mit der UniBw
im Jahr 2007 das Kompetenzzentrum More Electric Engine (MEE), übersetzt:
mehr elektrische Energie im Triebwerk, um Aktivitäten zu bündeln
und zahlreiche Systemaspekte von elektrischen und elektronischen
Komponenten besser zu nutzen. Hier steht vor allem die
Integration neuer, effizienterer Komponenten des elektrischen
Systems im Mittelpunkt, etwa der Starter-Generator, das Öl- sowie
Kraftstoffsystem.
Des Weiteren spielt die Entwicklung neuer Reglersysteme und deren
Integration eine immer zentralere Rolle. In den beiden Projekten
„Advanced Control System“ und „Modellbasierte Regelung“ wurden in
Neubiberg Regelungskonzepte der nächsten Generation definiert sowie
mit Hilfe des MexJET validiert. Zum ersten Mal wurde eine direkte
Schubregelung realisiert. Damit können das Triebwerksverhalten und
der Kraftstoffverbrauch weiter optimiert werden. Das Regelungskonzept
bietet zusätzliche Vorteile: So kann eine verbesserte On-board-
Triebwerksüberwachung des aktuellen Betriebszustands des Triebwerks
durchgeführt werden. Ein verbessertes Fehlerhandling (im
Fachjargon: „Fault Detection und Isolation Checks“) erhöht die Zuverlässigkeit
des Triebwerks. Zusammen mit der Kraftstoffreduktion lassen
sich Einsparungen bei den Lebenswegkosten erzielen. Dies alles
gelingt mit einer Softwareänderung in der Triebwerksregelung. „Die
Testergebnisse sind bereits der Nachweis für die Potenziale, die dieses
neue Reglerkonzept bietet“, resümiert Dr. Gerhard Kahl, Leiter
Technologieprogramme Verdichter bei der MTU in München.
Um diese Forschungskonzepte zu validieren, nahmen die UniBw und
die MTU jetzt MexJET in Betrieb. Die Grundlage bildet ein Eurofighter-
Triebwerk EJ200, eines der modernsten Jettriebwerke der Welt, das
speziell für die Versuchszwecke in Neubiberg aufgerüstet wurde. Der
Erstlauf des EJ200 an der UniBw erfolgte Ende November 2011, umfangreiche
Testreihen wurden durchgeführt und abgeschlossen, so
dass die Versuchsanlage im März dieses Jahres offiziell in Betrieb
genommen werden konnte. „Es war herausfordernd für das ganze
Team, den Prüfstand mit dem EJ200-Antrieb mit deutlich höherem
Schub und einem viel größeren Durchsatz als sämtliche Vorgängermodelle
zu installieren“, erklärt Kahl. Doch die Anstrengungen haben
sich gelohnt, wie die ersten Tests zeigten.
Das Beispiel MexJET verdeutlicht auch den Nutzen einer engen Zusammenarbeit
mit verschiedenen Dienststellen des Verteidigungsministeriums
und der MTU. „Militärische Technologieförderung ist für
die MTU ein wichtiges Anliegen“, erklärt Dr. Gerhard Ebenhoch, Leiter
Technologiemanagement bei der MTU. „Wir verwenden die Förderung
zur vorwettbewerblichen Technologieentwicklung auch für den zivilen
Bereich und weisen gleichzeitig Verbesserungspotenziale eines in der
Nutzungsphase befindlichen Triebwerks nach. Zudem verwenden wir
existierende Einrichtungen sowie Infrastruktur des Kunden und erhöhen
dabei die Hebelwirkung militärischer Förderprogramme.“ Nachdrücklicher
kann man die Notwendigkeit und Effizienz militärischer
Förderung als Element zur Verbesserung des Hochtechnologiestandortes
Deutschland nicht unter Beweis stellen.
„Die Zusammenarbeit mit der MTU hat für uns einen sehr hohen
Stellenwert“, konstatiert Niehuis. Er nennt neben dem vom bayerischen
Staat unterstützten Projekt „MexDemo“ eine Reihe weiterer
Kooperationsprojekte, insbesondere auch die vielfältigen gemeinsamen
Forschungsaktivitäten am Hochgeschwindigkeits-Gitterwindkanal
in Neubiberg. „Für uns ist dieser in Deutschland einzigartige
Forschungsverbund eine hervorragende Möglichkeit, modernste
Technologie in Angriff zu nehmen und neue Initiativen zu starten“, so
der Professor. „Von besonderer Aktualität ist derzeit die gemeinsame
Entwicklung neuartiger Schaufelprofile für Niederdruckturbinen in
Getriebefan-Anwendungen“.
Ihr Ansprechpartner zu diesem Thema:
Dr. Gerhard Kahl
+49 89 1489--6149
Die Triebwerksversuchsanlage am Institut für Strahlantriebe der Universität der Bundeswehr München.
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