Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus

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Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus

Institutsleitung (komm.): Prof. Lars Enghardt
Administrative Leitung (komm.): Maria Dalaff

Mail: l.enghardt@dlr.de
Adresse: Vetschauer Straße 13, 03048 Cottbus
Telefon +49 30 310006-28 | Mobil +49 162 1022977

April 2021
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
DLR.de • Folie 2   > Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Enghardt, Staggat, Bahrs

 Motivation: Umwelteinfluss des Luftverkehrs

                                                                       Wasser-
                                                                      dampf &                     Ozon und
                                       Lärm                                                                         NOx      CO2
                                                                      Kondens-                      Ruß
                                                                       streifen

                                                                       Flightpath 2050 Ziele:

                                                                                                  Die EU ist ein
                                                                       Die EU ist                 Kompetenz-
   Emissions-                                                        führend in der                zentrum für
  freies Rollen                       - 65 %                         Atmosphären-                  nachhaltige     - 90 %   - 75 %
                                                                       foschung                    alternative
                                                                                                   Kraftstoffe

25 Millionen Flüge pro Jahr | Starrflügler, Drehflügler / bemannt, unbemannt, autonom
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
DLR.de • Folie 3   > Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Enghardt, Staggat, Bahrs

  Motivation: Einbindung des Institutes EL in die Lausitzregion
                                                                                                                 Schaffen neuer
  Ermöglichen des Transfers                                                                                    Arbeitsplätze in der
   von Technologien in die                                                                                           Region
   Industrie und Wirtschaft

                                                                                                                      Junge Menschen in der
                                                                                                                        Region halten und
                                                                                                                             fördern

     Vernetzung der
                                                                                Entwicklung von neuen       Unterstützung beim Aufbau
Luftfahrtaktivitäten in der
                                                                              Technologien, die zu einem   eines moderne Forschungs-,
     Lausitz-Region
                                                                                 klimafreundlichen und           Innovations- und
                                                                                  umweltverträglichen      Wissenschaftsstandortes in
                                                                                Luftverkehr der Zukunft             der Lausitz
                                                                                        beitragen
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
DLR.de • Folie 4      > Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Enghardt, Staggat, Bahrs

    Mögliche Flugzeugkonfigurationen mit
    elektrifizierten Antriebstopologien

                                                                                                        Apus-i6-Konzept, Hybridisierung des Antirebs mit Gasturbine, Dieselmotor oder Brennstoffzellen.
                                                                                                        Bildquelle: Apus

Modifizierte Abbildung in Anlehnung an das Zunum-Konzept.
originale Bildquelle: James Provost aus IEEE Spectrum vom 26.04.2018

                                                                                                                                                                                              DLR
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
DLR.de • Folie 5

Forschungsschwerpunkte

       Komponententechnologien
       • Forschung rund um die Einzelkomponenten zukünftiger Antriebssysteme für die Luftfahrt
       Architektur des Antriebssystems
       • Konzentration auf unterschiedliche Kombinationen von Einzelkomponenten zu neuartigen
         Luftfahrtantriebssystemen.
       Luftfahrtanforderungen und Umweltwirkungen
       • Einhaltung internationaler Zertifizierungsregeln für neuartige Antriebssysteme sowie Mitarbeit an der
         Etablierung von neuen Zertifizierungsregeln. Lärmemission / Umweltwirkung neuer Antriebe.
       Regelung des Antriebssystems
       • Entwicklung von Technologien zum optimierten Betrieb bzw. der Steuerung von neuartigen Antriebssträngen.
       Versuchseinrichtungen, Infrastruktur
       • Betrieb und Pflege experimenteller Aufbauten, die die Arbeit der anderen Abteilungen mit der Durchführung
         zum Teil aufwändiger Experimente unterstützen
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
DLR.de • Folie 6   > Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Enghardt, Staggat, Bahrs
                                                                                                                                                              7m                 30m                               5m
                                                                                                                                                                     HepCo-HSP
Das Regionalflugzeug als 1:1-Halbmodell
in Cottbus                                                                                                                                                                           Quelle: Pixabay

                                                                                                                                  Betriebseinrichtungen
                                                                                                                                                                       Regionalflugzeug         Quelle: Unsplash

                                                                                                                                                                     HepCo-KPT

                                                                                                                                                                                                                                45m
                                                                                                                                                                                                Credit: Song et
                                                           DHC-8-400, Quelle: Wikipedia                                                                                                         al.
                                                                                                                                                                     HepCo-EMV

                                                                                                                                                                                                                   Versorgung
                                                                                                 HepCo-HSP:

                                                                                                                                                               15m
ATR 72-600, Quelle: Wikipedia
                                                                                                 Hochspannungstests,
                                                                                                 Blitzschlag
  Typische Box des                                             Bedarf an                                                                                                                  Quelle: DLR

  Regionalflugzeugs:                                           einem 1:1-                        HepCo-KPT:
     30m x 30m                                                 Halbmodell                                                                                                    52m
                                                                                                 Komponententests
                                                                                                                                                                             30m
                                             30 m
                                                                                                 HepCo-EMV:                                 HepCo-RKT
                                                                                                 Elektromagnetische
                                                                                                                                                   Geplante                           15m
                                                                                                 Kompatibilität
                                                                                    15 m

                                                                                                                                                 Höhenkammer

                                                                                                                            15m
                                                                                                 HepCo-RKT:

                                                                                                                                                                                           8m
                                                                                                 Höhentests, realistische
                                                                                                 Bedingungen
                                                                                                                                                          Regionalflugzeug
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
CENTER FOR HYBRID ELECTRIC SYSTEMS COTTBUS
CHESCO

                    research center                       Spezialisierung auf Forschung und Entwicklung von
                                                          hybrid-elektrischen und elektrischen Systemen

                         Entwicklung
                                                          Forschungsfelder

                                                                Elektrische Systeme
                                                                u. a. Gesamtarchitektur und -topologie,
                                                                Fertigung
                                                                u. a. innovative, effiziente Fertigungstechnologien,
 übergreifend                             f-merc
                                                                Gasturbine
                                                                u. a. kleinere Gasturbinen,
                                                                optimiert zum Antrieb der elektrischen Generatoren
     Auswertung         vollkommen          Produktion
                                                                Digital
                          digitale                              u. a. digitale Integration, Methoden der KI,
                                                                Kontextualisierung, Automatisierung
                          Prozesse
                                                          Branchenübergreifend

                      test center
                                                          Vorteile für Partner
                                                                • Großes Forschungs- und Businessnetzwerk
                            Test                                • Nutzen eines offenen Labors und einer Struktur, die ein
                                                                  echtes Versuchsfeld bietet
                                                                • Überprüfung / Erprobung moderner Produktionsmethoden
                                                                  mit geringen Risiken
     Projektstart       Interim CHESCO   Betrieb CHESCO
      ab 2021                ab 2022          ab 2026
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
DLR.de • Folie 8   > Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Enghardt, Staggat, Bahrs

Geplante Errichtung der HepCo-X-Prüfstandsfamilie in Cottbus

 Errichtung der Prüfstände an zwei Orten:                                                                        CHESCO-
                                                                                                                  Gelände
 • Campus des Instituts (Gesamtfläche ~2300m²):
          • HepCo-KPT (~550m²)                                                                        Interim
          • HepCo-HSP (~550m²)                                                                       CHESCO                                    Insitutscampus
          • HepCo-EMV (~550m²)

 • CHESCO-Gelände (Gesamtfläche ~800m²)                                                                        • HepCo-RKT               • HepCo-KPT
                                                                                                               • Maschinenhaus           • HepCo-HSP
          • HepCo-RKT
          • Druck- und Temperaturbedingungen bis                                                                                         • HepCo-EMV
            60.000ft
          • Geschätzt 1MW Kühlleistung notwendig
            (durch Kühlturm oder Kühleinheiten)
                                                                                                 Hinweis: Nur zu Illustrationszwecken.
                                                                                                 Quelle: Google Maps
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
DLR.de • Folie 9   > Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Enghardt, Staggat, Bahrs

Kompetenznetzwerk innerhalb
des DLR
                            Institut für
                            Systemarchitekturen in
                            der Luftfahrt
                                                                                                           Institut für Antriebstechnik:
                                                                                                           Abteilung Triebwerksakustik
                            Institut für
                            Flugsystemtechnik

                            Institut für Aerodynamik                                             Cottbus
                                                                                                           Neues Institut für
                            und Strömungstechnik                                                           Elektrifizierte Luftfahrtantriebe

                            Institut für
                            Antriebstechnik                         Aachen

                            Einrichtung                                                                    Nationales Drohnen-Testzentrum
                            Kleinflugzeuge

                            Institut für
                            Verbrennungstechnik                                                            Institut für Test und Simulation
                                                                                                           von Gasturbinen
                            Institut für Technische
                            Thermodynamik
                                                                                                           Institut für Systemdynamik und
                                                                                                           Regelungstechnik
Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe Cottbus
DLR.de • Folie 10   > Institut für Elektrifizierte Luftfahrtantriebe > Enghardt, Staggat, Bahrs

Zukünftiges externes Kooperationsnetzwerk
Auswahl möglicher Partner
Kontakte:
https://www.dlr.de/el
https://www.b-tu.de/chesco
E-Mail: l.enghardt@dlr.de

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                              Aufmerksamkeit!
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