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Innovative Lösungsansätze
Innovative solutions
Das zweite Augenmerk des Bauhaus Luftfahrt liegt auf dem Bestreben,
ein transparentes und umfassendes Parametersystem zur
Charakterisierung hybrider Antriebskonzepte zu erstellen. Damit
ließen sich deren missionsspezifische Vorteile in universell vergleichbarer
Weise bestimmen. Insbesondere erlauben es bestimmte
Parameter, spezifische Optimierungsprobleme zu lösen, zum
Beispiel hinsichtlich minimaler Kohlendioxid-Emissionen für eine
feste Transportaufgabe. Verschiedene Umsetzungen einer hybridelektrischen
Antriebskombination können beispielsweise erst dann
vollständig charakterisiert werden, wenn neben einer Angabe zur
Leistungsverteilung auf elektrische und konventionelle Leistungserzeuger
auch eine Festlegung zur Energiespeicherung, entweder
in Treibstoff oder in Batterien an Bord des Flugzeugs, existiert. Solche
„Hybridisierungsgrade“ können anschließend in Betrachtungen
auf der operationellen Ebene einfließen. Diese besitzen wiederum
eigene Parameter und unterscheiden sich beispielsweise durch
das Verhältnis von benötigter Dauer- zu Spitzenleistung während
einer Flugmission oder entsprechender zeitlicher Verläufe. Durch
die Einbeziehung von sowohl System- als auch Missionsparametern
kann das Bauhaus Luftfahrt missionsabhängige Vorteile hybrider
Systeme umfassend analysieren und Ergebnisse leichter verallgemeinern.
In Zukunft könnte der Hybridisierungsgrad des Systems
so direkt als Entwurfsparameter im Auslegungsprozess neuartiger
Luftfahrzeugkonzepte verwendet werden.
terise hybrid power systems. This may serve to quantify mis sionspecific
benefits in a universally comparable way. In particular,
these parameters are useful in solving specific optimisation
problems, such as minimal carbon-dioxide emissions for a given
transport task. Different realisations of a hybrid-electric power
train can only be characterised uniquely if the analysis is not
limited to the power split between electric and conventional
power conversion devices, but also considers the distribution of
the energy stored on-board in fuel or in batteries. Such a “degree
of hybridisation” may then be used in studies on the operational
level. They moreover rely on their own set of parameters,
such as the ratio of required cruise to take-off power for a given
mission, or the respective mission duration. Making use of both
system- and mission-dependent parameters, Bauhaus Luftfahrt
is able to identify mission-specific advantages of hybrid systems
and to generalise results in a straightforward way. In the future,
the “degree of hybridisation” could be used as an additional parameter
to open up new degrees-of-freedom in the sizing process
of novel aircraft concepts.
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Bauhaus Luftfahrt Neue Wege.