Innovativer Braunschweiger Forscher kämpft für nachhaltige Luftfahrt!

Braunschweig, Deutschland - Der Bereich der nachhaltigen Luftfahrt gewinnt zunehmend an Bedeutung, insbesondere in Zeiten steigender Passagierzahlen nach den pandemiebedingten Rückgängen. Michelangelo Grappadelli, Postdoktorand am Institut für Strömungsmechanik der Technischen Universität Braunschweig, arbeitet intensiv im Exzellenzcluster SE2A für nachhaltige Luftfahrt. Seine Forschung konzentriert sich auf innovative Technologien zur Reduzierung des spezifischen Treibstoffverbrauchs ziviler Transportflugzeuge.

Bereits mit 18 Jahren baute Grappadelli seinen ersten kleinen Windkanal und entschied während seiner Masterarbeit, dass er sich der Luft- und Raumfahrt mit einem Fokus auf experimenteller Aerodynamik widmen möchte. Im Rahmen des SE2A-Clusters führt er wichtige Windkanaltests durch, um den laminaren Grenzschicht-Sog für Luftfahrtanwendungen zu erforschen. Ein zentrales Ziel seiner Arbeit ist es, den Luftwiderstand zu reduzieren und so signifikante Energieeinsparungen zu erzielen.

Forschungsschwerpunkte und Ergebnisse

Grappadelli hat einige vielversprechende Fortschritte erzielt, wie die erfolgreiche Demonstration einer Hybrid-Laminar-Flow-Control-Lösung (HLFC) unter ungünstigen Druckbedingungen. Das ursprüngliche Ziel, den Luftwiderstand um 33 Prozent zu reduzieren, wurde bereits bestätigt. Durch die Entwicklung neuer Methoden zur Untersuchung von Grenzschichtphänomenen, wie beispielsweise Druckmessstellen und innovativen Hitzedraht-Traversiersonden, trägt Grappadelli zur Verbesserung des Flügel-Designs bei. Zudem plant er ein spannendes Projekt zur Implementierung von Brennstoffzellen in Flugzeugen, um den viskosen Luftwiderstand weiter zu verringern.

Diese Forschung ist parte der breiteren Initiative des Niedersächsischen Forschungszentrums für Luftfahrt (NFL), welches ebenfalls im Exzellenzcluster „Sustainable and Energy-Efficient Aviation“ (SE²A) aktiv ist. Laut dem Vorstandsvorsitzenden Rolf Radespiel ist es entscheidend, innovative Technologien zu entwickeln, um den CO2-Ausstoß der Luftfahrt zu verringern. Ohne proaktive Maßnahmen besteht die Gefahr, dass der Anteil der Luftfahrt an den globalen CO2-Emissionen weiter steigt.

Wege zur klimaneutralen Luftfahrt

Die Flugbranche ist nicht nur von Krisen wie der Corona-Pandemie betroffen, sie steht auch vor der Herausforderung, ihren ökologischen Fußabdruck drastisch zu reduzieren. Wissenschaftler der TU Braunschweig haben in ihrem Positionspapier „Klima und Fliegen – Informationen aus der Luftfahrtforschung“ verschiedene Wege skizziert, um einen klimaneutralen Luftverkehr zu erreichen. Dazu zählen die Implementierung von leichteren Flugzeugstrukturen und verbesserten aerodynamischen Designs, die sowohl den Treibstoffverbrauch reduzieren als auch die Emissionen verringern sollen.

Zukunftsweisende Techniken wie Laminarfluss-Management könnten sogar den Kraftstoffverbrauch um bis zu 50 Prozent senken. Gleichzeitig wird die Entwicklung nachhaltiger Antriebstechnologien, wie elektrischen oder hybriden Flugantrieben, als Schlüssel zur Transformation des Luftverkehrssystems betrachtet. In diesem Kontext wird auch die Notwendigkeit leistungsfähigerer Batterien und Elektromotoren deutlich, um die Luftfahrtindustrie umweltfreundlicher zu gestalten.

Die Forschung an wasserstoffbetriebenen Brennstoffzellen und synthetischen Kraftstoffen, die aus nachhaltig erzeugtem Strom hergestellt werden, steht noch am Anfang, bietet jedoch vielversprechende Ansätze zur Reduzierung der Treibhausgasemissionen. Langfristige Grundlagenforschung könnte somit entscheidende Lösungen für die Herausforderungen der modernen Industriegesellschaft liefern.

Grappadelli sieht seine Arbeit nicht nur als wissenschaftliche Herausforderung, sondern als persönliche Verpflichtung zur Reduzierung von Flugzeugemissionen. Er plant, weiterhin im Bereich der Luft- und Raumfahrtforschung tätig zu sein, insbesondere in Windkanaltests, um die Weichen für eine umweltfreundlichere Zukunft des Luftverkehrs zu stellen magazin.tu-braunschweig.de und magazin.tu-braunschweig.de.