APA ots news: Forschung für eine klimaverträgliche Luftfahrt -
04.03.2021 | 09:43
Im Rahmen des vom AIT geleiteten europäischen
Forschungsprojekts SOLIFLY werden multifunktionale strukturelle
Bauteile für Flugzeuge entwickelt, die auch als Speicher von
elektrischer Energie dienen.
Vor kurzem erfolgte der Startschuss für das Forschungsprojekt
[SOLIFLY] (https://cordis.europa.eu/project/id/101007577/de)
(Semi-SOlid-state LI-ion Batteries FunctionalLY Integrated in
Composite Structures for Next Generation Hybrid Electric Airliners).
In den nächsten drei Jahren forscht das AIT Austrian Institute of
Technology in einem Konsortium mit den Luftfahrtforschungszentren
ONERA und CIRA, den Universitäten Wien und Neapel sowie dem
mittelständischen Unternehmen CUSTOMCELLS Itzehoe an der Entwicklung
von speziellen Flugzeugbauteilen, die einerseits
mechanisch-strukturelle Eigenschaften haben, also beispielsweise in
der Tragekonstruktion verbaut sind, und andererseits als elektrische
Energiespeicher dienen. Erklärtes Ziel ist es, eine nachhaltige
Elektrifizierung der Luftfahrt zu unterstützen: Durch die
Multifunktionalität dieser Bauteile soll eine Erhöhung der
Gesamtsystemeffizienz erzielt werden, beispielsweise durch
Gewichtsreduktion oder die Integration von dezentralen
Energiespeichern.
Zwtl.: Auf dem Weg zu einer emissionsfreien Luftfahrt
Vor dem Hintergrund der Klimaveränderung gerät der Flugverkehr
zunehmend in die Kritik. Einer [aktuellen internationalen Studie]
(https://www.iea.org/reports/aviation) der International Energy
Agency (IEA) zufolge trägt die Luftfahrt am menschengemachten
Klimawandel mit rund 2.5 Prozent der globalen CO2-Emissionen bei.
Geht man davon aus, dass der Flugverkehr trotz des Einbruchs durch
die Coronakrise der am stärksten wachsende Verkehrssektor bleibt,
besteht hier also dringender Handlungsbedarf. So hat auch die
Luftfahrt ihren aktiven Beitrag zu den im Europäischen Green Deal
verankerten Zielen zur Erreichung der Klimaneutralität bis 2050 zu
leisten.
Ähnlich wie beim Straßenverkehr findet auch in der Luftfahrt ein
Wandel von traditionellen, mit fossilen Treibstoffen betriebenen
Antrieben hin zu vermehrt elektrischen Antriebslösungen statt. Das
Ziel ist die Steigerung der Energieeffizienz und der Umstieg auf
erneuerbare Energieträger, wodurch die Umwelteinwirkungen durch die
nächste Flugzeuggeneration reduziert werden - bis hin zu einer
vollständigen Dekarbonisierung des Luftverkehrs. Das AIT Austrian
Institute of Technology unterstützt dabei die europäische
Luftfahrtindustrie mit technologischen Lösungen für die Entwicklung
von "Hybrid Electric Aircraft".
Zwtl.: Multifuktionale Bauteile mit integtrierter
Semi-Solid-State-Batterie
Eine zentrale Rolle bei der Elektrifizierung von Flugzeugen
spielen Energiespeichersysteme, die den Ansprüchen der Aeronautik
gerecht werden. So bedarf es Batterien mit hoher Energiedichte, die
gleichzeitig den höchsten Sicherheitsstandards entsprechen. Neuartige
Solid-State-Batterien aus Aktivmaterialien mit hoher Energiedichte
und festem, nicht entflammbaren Elektrolyt weisen diese Eigenschaften
auf. Aktuell werden Solid-State-Batterien haupsächlich für automotive
Anwendungen entwickelt, ihre tatsächliche Markteinführung wird jedoch
nicht von 2025 erwartet. Die Entwicklung luftfahrttauglicher
Batterietechnologien und -systeme für Großraumflugzeuge steht zur
Zeit noch ziemlich am Anfang und wird in mehreren europäischen
Forschungsprojekten mit AIT-Beteiligung ([IMOTHEP]
(https://cordis.europa.eu/project/id/875006) und [ORCHESTRA]
(https://cordis.europa.eu/project/id/101006771)) vorangetrieben.
Einen vielversprechenden Ansatz verfolgt nun ein europäisches
Konsortium unter der Leitung des AIT im Projekt SOLIFLY, das im
Rahmen von Horizon 2020/Clean Sky 2 durch die Europäische Komission
gefördert wird. Das Ziel ist die Entwicklung multifunktionaler
struktureller Bauteile mit integrierter Semi-Solid-State-Batterie
für die aeronautische Anwendung, um somit
Festkörper-Batterien zu einer praktikablen Technologie für die
nächste Generation von (Hybrid-)Elektroflugzeugen zu machen.
Im Rahmen von SOLIFLY sollen zwei unterschiedliche skalierbare
Batteriezellkonzepte entwickelt und kombiniert werden: einerseits
sogenannte Coated Carbon Fibres (CCF/mit Aktivmaterial beschichtete
Karbonfasern), die intrinsisch Energie speichern, und andererseits
dünne Batteriezellen, die im Karbonverbund in der Struktur verbaut
werden (Reinforced Multilayer Stack/RMS). Anschließend sollen beide
Zell-Konzepte auf ein repräsentatives luftfahrttaugliches Bauteil
(ein versteiftes Paneel) hochskaliert werden, um die
elektrochemischen und mechanischen Eigenschaften der entwickelten
strukturellen Batterietechnologie zu demonstrieren.
Zwtl.: Miteinbeziehung der Luftfahrtindustrie
Ein Aspekt, der bei SOLIFLY im Vordergrund steht, ist die enge
Anbindung der Technologieentwicklung an die tatsächlichen Bedürfnisse
der Luftfahrtindustrie. Um dies sicherzustellen, fließen die
Erwartungen und Spezifikationen der Flugzeugbauer von Anfang an in
den Designprozess ein, unter Berücksichtigung von Flugtauglichkeits-
und Produktionsanforderungen. Eine Technologie-Roadmap und eine
Technology-Readiness-Level-Scale-up-Strategie stehen am Ende des
Projekts, um zu gewährleisten, dass die an sich skalierbaren Prozesse
auch tatsächlich industrialisiert werden können.
Dr. Helmut Kühnelt, Forscher am AIT Center for Low-Emission
Transport und SOLIFLY-Koordinator: "Der Weg zu einer klimaneutralen
Luftfahrt beginnt eben erst. Mit SOLIFLY wollen wir die europäische
Luftfahrtindustrie im Sinne des Green Deals mit zukunftsweisenden
Batterietechnologien dabei unterstützen, hybridelektrische Kurz- und
Mittelstreckenflugzeuge auf den Weg zu bringen und somit wesentlich
zur Erreichung der Pariser Klimaziele beizutragen."
Zwtl.: Das SOLIFLY Projektkonsortium
* [AIT Austrian Institute of Technology / Center for Low-Emission
Transport (Österreich)] (https://www.ots.at/redirect/ueber-das-ait)
* [ONERA, The French Aerospace Lab - Materials and Structures
Department, DMAS (Frankreich)] (https://www.onera.fr/en/dmas)
* [CUSTOMCELLS Itzehoe] (https://www.customcells.de/) (Deutschland)
* [Universität Wien - Polymer & Composites Engineering Group,
Institut für Materialchemie, Fakultät für Chemie (Österreich)]
(https://mc.univie.ac.at/polymer-composite-engineering-group/)
* [Università degli Studi di Napoli Federico II - Department of
Industrial Engineering / Aerospace Engineering (Itaien)]
(http://www.dii.unina.it/)
* [CIRA - Italian Aerospace Research Centre. Technology Integration
and System Engineering Department - Integration of Aeronautical
Technologies (Italien)] (https://www.ots.at/redirect/cira)
Dieses Projekt wurde vom Clean Sky 2 Joint Undertaking im Rahmen
des Forschungs- und Innovationsprogramms Horizon 2020 der
Europäischen Union unter der Fördervereinbarung Nr. 101007577
gefördert.
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Bild(er) zu dieser Aussendung finden Sie im AOM / Originalbild-Service
sowie im OTS-Bildarchiv unter http://bild.ots.at
Rückfragehinweis:
Mag. Florian Hainz BA
Marketing and Communications
AIT Austrian Institute of Technology
Center for Low-Emission Transport
T +43 (0)50550-4518
florian.hainz@ait.ac.at I www.ait.ac.at
Mag. Michael H. Hlava
Head of Corporate and Marketing Communications
AIT Austrian Institute of Technology
T +43 (0)50550-4014
michael.hlava@ait.ac.at I www.ait.ac.at
Digitale Pressemappe: http://www.ots.at/pressemappe/2009/aom
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OTS0049 2021-03-04/09:36
AXC0141 2021-03-04/09:43
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