Reinigung von Flugzeugtriebwerken mit CO2-Trockeneis: neues Verfahren soll Kraftstoff einsparen
Flugzeugtriebwerke müssen regelmäßig gereinigt werden, da die Verschmutzung der Triebwerke zu einer Verschlechterung der Aerodynamik und so zu einem höheren Kerosinverbrauch führt. Gemeinsam mit der Lufthansa Technik entwickelt ein Team um Prof. Dr. Gerald Ruß vom Fachbereich Maschinenbau und Kunststofftechnik der Hochschule Darmstadt (h_da) derzeit ein neuartiges Reinigungsverfahren, das Kraftstoff sparen und die Leistung des Triebwerks erhalten soll. Dabei kommt nicht wie üblich Wasser, sondern CO2-Trockeneis zum Einsatz.
Fluggasturbine bei der Anlieferung. Auf dem Foto zu sehen: Prof. Dr. Gerald Ruß, Fachbereich Maschinenbau und Kunststofftechnik der Hochschule Darmstadt.
Hochschule Darmstadt (h_da)/Andreas Arnold
Unterstützt wird das Gemeinschaftsprojekt bei einem Gesamtbudget von 960.000 Euro für die Lufthansa Technik und die h_da mit einer Förderquote von 50 Prozent vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie. Dritter Projektpartner ist der Druckluftspezialist Pneumo. Das mittelständische Unternehmen aus Frankfurt erhält ebenfalls eine Förderung durch das Bundesministerium.
Mit der offiziellen Inbetriebnahme des Prüfstands auf dem Areal des Fachbereichs Maschinenbau und Kunststofftechnik der h_da beginnen nun die Forschungsarbeiten. In den vergangenen Monaten wurde eine Triebwerkshalle errichtet, die eine sichere Durchführung der Tests gewährleisten soll und die komplizierte Messtechnik sowie das Testtriebwerk schützt. Die Kosten für den Bau der Halle beliefen sich auf 90.000 Euro.
Die Tests werden an einem Triebwerkstyp durchgeführt, der unter anderem an der Boeing 747 zum Einsatz kommt. Das eigens für die Tests gekaufte Triebwerk ist in einem Prüfstand in der Halle montiert und wiegt etwa vier Tonnen. Das Fan genannte Gebläse am Triebwerkseintritt hat einen Durchmesser von 2,40 Meter. Für den auf den Fan folgenden Bereich des Verdichters soll das Reinigungsverfahren entwickelt werden.
Bei den nun anlaufenden Versuchsreihen soll erstmals CO2-Trockeneis direkt mit einer Strahldüse und Druckluft in den inneren Bereich des Verdichters geschossen werden, ohne dass eine Öffnung der Triebwerksverkleidung oder die Demontage von Versorgungsleitungen am Triebwerk notwendig ist. Da die Reinigung ohne aufwändige Demontagearbeiten durchgeführt werden kann, ermöglicht der wirtschaftliche Reinigungsprozess die regelmäßige Wäsche der Flugzeugmotoren. Dies wiederum führt zu einer kontinuierlichen Verringerung des Kraftstoffverbrauchs.
Zudem kann die Wäsche auch in den kalten Wintermonaten durchgeführt werden, da die Reinigung rückstandsfrei erfolgt. Ein Verbleib von Wasserrückständen im Trieb-werk, welche bei Temperaturen um den Gefrierpunkt vereisen können, wird somit vermieden. „Wir rechnen mit einer Kraftstoffeinsparung von bis zu ein Prozent, was bei einer weiterhin steigenden Zahl der Flugaufkommen zu einer deutlichen Absenkung des Flottenverbrauchs führt“, sagt Gerald Ruß. Mitte 2012 sollen erste konkrete Testergebnisse vorliegen.
„Die Nähe zu externen Forschungs- und Entwicklungskompetenzen ist für ein marktführendes Unternehmen wie Lufthansa Technik auch im Hinblick auf „Technological Leadership“ von besonderer Bedeutung“, ordnet Robert Nyenhuis, Vice President Aircraft Engineering bei Lufthansa Technik, die Zusammenarbeit mit der Hochschule Darmstadt ein. „In diesem Zusammenhang gewinnt die enge Kooperation mit Hochschulen und Universitäten zunehmend an Gewicht, da deren Know How im Grundlagen- und Anwendungsbereich der Entwicklungsarbeit der Lufthansa Technik wichtige Impulse geben kann.“
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