Technology Radar

Die Früherkennung von disruptiven Technologien und deren physikalischer Leitplanken ist der Schlüssel zu langfristigen, nachhaltigen Innovationen in der Luftfahrt. Das Technologieradar des Bauhaus Luftfahrt fungiert als Antenne für Technologiesprünge und radikal neue Entwicklungen in den Domänen Energie, Materialien, Photonik, Sensorik und Information. Um Zukunftstechnologien quantitativ zu analysieren und zu bewerten, wird eine eigens entwickelte, auf naturwissenschaftliche Prinzipien gestützte Methodik angewandt. Als Leitlinie für die zukünftige Entwicklung stimmiger Gesamtkonzepte werden Leistungspotenziale im Luftfahrtkontext auf unterschiedlichen Komplexitätsebenen untersucht.

Trend Monitor

Das Luftverkehrssystem wandelt sich stetig und sieht sich vielen Herausforderungen, Unsicherheiten und Chancen gegenüber. Im Rahmen des Trendmonitors des Bauhaus Luftfahrt werden gesellschaftliche, technologische, ökonomische, ökologische und politische Entwicklungen erfasst, analysiert und hinsichtlich ihrer Auswirkungen auf verschiedene Stakeholder im Luftverkehrs- und Mobilitätsbereich bewertet. Das frühzeitige und umfassende Erkennen sowie die Bewertung dieser liefern Erkenntnisse für den Luftverkehrssektor bezüglich langfristiger Entwicklungen, einschließlich des zukünftigen Passagierverkehrs, potenzieller Geschäftsmodelle und Kooperationen sowie strategischer Auswirkungen.

Transition to Climate Neutrality

Der Forschungsbereich „Transition to Climate Neutrality“ konzentriert sich auf die folgenden Forschungsfragen: Welche Pfade können die Luftfahrt bis 2050 zur CO2-Neutralität führen? Welche Emissionsminderungsoptionen zeigen die beste Leistung bezüglich Reduktionspotenzial, Kosten und Verfügbarkeit? Wie können Synergien zwischen Reduktionsoptionen maximiert werden? Und wie wirken sich veränderte Ticketpreise und wachsendes Umweltbewusstsein der Passagier*innen auf Nachfragetrends im Flugverkehr aus? Angesichts solch komplexer Dynamiken gehören Szenariosimulationen zu den bevorzugten Methoden, um die zugrundeliegenden Mechanismen besser zu verstehen und die Implikationen verschiedener Szenarioergebnisse klar aufzuzeigen.

Future Aviation Fuels

Der Forschungsbereich „Future Aviation Fuels“ konzentriert sich auf folgende Fragestellungen: In welchen Mengen können erneuerbare Kraftstoffe in Zukunft produziert werden? Welche technischen Produktionspfade stehen für eine langfristige Versorgung zur Verfügung? Wie sind diese Pfade im Hinblick auf ihre technischen, ökologischen und sozioökonomischen Potenziale zu bewerten? Und wie lassen sich die benötigten Mengen nachhaltiger Kraftstoffe in den Markt einführen? Langfristig tragfähige Optionen wie die Produktion fortgeschrittener Biokraftstoffe aus Abfall- und Reststoffen oder die Kraftstoffsynthese mittels Sonnen- und Windenergie stellen hierzu wichtige Forschungsansätze dar.

Hydrogen Aviation

Die ganzheitliche Bewertung von Wasserstoff als Luftfahrtkraftstoff ist ein zentrales Ziel der Forschungsaktivitäten des Bauhaus Luftfahrt. Hierzu werden die nötigen Produktionsprozesse und logistischen Netzwerke hinsichtlich ihrer Skalierbarkeit sowie ihrer ökologischen und ökonomischen Leistungsfähigkeit analysiert. Auch die benötigte Wasserstoffinfrastruktur und Implikationen auf die Prozesse am Flughafen werden untersucht. Schlüsseltechnologien für wasserstoffbetriebene Energie- und Antriebssysteme werden konzeptionell erforscht. Synergiepotenziale werden durch die integrierte Flugzeugbewertung aufgezeigt. Alle Erkenntnisse erweitern kontinuierlich das Verständnis zur Rolle Wasserstoffes im Kontext der Luftfahrtklimaziele.

Modellentwicklung zur Bewertung einer wasserstoffbetriebenen Composite Cycle Engine

Hydrogen Aviation

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New Long Range

Für den Langstreckenflugverkehr gibt es kein geeignetes Substitutionspotenzial durch andere Verkehrsträger. Dieses Marktsegment entwickelt sich analog zum weltweiten Luftverkehr und trägt damit zu einem erheblichen Teil zu dessen Klimawirkung bei. Um die einzigartigen Herausforderungen, Chancen und Lösungen umfassend zu behandeln, erfordern die markt- und technologiebasierten Einflüsse und Lösungen dedizierte Analysen und werden daher in diesem Forschungsbereich zusammengefasst. In diesem Zusammenhang konzentriert das Bauhaus Luftfahrt seine Forschung auf die Marktstrukturen, Geschäftsmodelle und technologischen Verbesserungen sowie die Synthese von Flugzeugkonzepten speziell für das Langstreckensegment.

Urban & Regional (Air) Mobility

Eine neue Generation vollelektrisch angetriebener Fluggeräte ermöglicht völlig neue Lufttransportlösungen, die zusätzliche Optionen für den städtischen und regionalen Kurzstreckenverkehr darstellen. Um das Potenzial solcher Lufttransportlösungen vollständig zu verstehen, müssen die erforderlichen Akteure wie Nutzer*innen, Vehikelhersteller, Vertiport- und Vehikelbetreiber, Behörden, Politik und Gesellschaft ganzheitlich betrachtet und die Vorteile einer Ergänzung in bestehende Verkehrssysteme analysiert werden. Inwieweit die konventionelle Luftfahrt von diesen Entwicklungen in den Bereichen Technologien, Prozesse, Luftraummanagement, Regularien, Zulassung, Marktakteure und Geschäftsmodelle profitieren kann, ist Gegenstand unserer laufenden Forschung.

Novel Propulsion Concepts

Fortschrittliche Antriebssysteme haben sich zum zentralen Treiber der Flugzeuggesamtintegration entwickelt. Dieser Forschungsbereich widmet sich der Entwicklung und ersten Bewertung hocheffizienter und potenziell bahnbrechender Konzepte für künftige nachhaltige Flugantriebe. Dazu werden technologische Entwicklungen mit hoher Relevanz für Antriebssysteme kontinuierlich beobachtet. Mit einem hohen Maß an technischer Kreativität werden fortschrittliche alternative Antriebs- und Energiesystemkonzepte entworfen. Auf der Grundlage erster technischer Bewertungen werden methodische Anforderungen für die Antriebsvorauslegung und Leistungssyntheserechnung ermittelt und Empfehlungen für die weitere Forschung und Entwicklung formuliert.

(Hybrid-)Electric Aviation

Die Verwendung signifikanter elektrischer Energiemengen für Flugantriebe eröffnet neue Gestaltungsräume für effiziente Fluggeräte. Eine Bewertung dieses Potenzials erfordert die Berücksichtigung wichtiger technologischer Fortschritte und Hürden, infrastruktureller Anforderungen sowie des Rohstoffbedarfs und der Lebenszyklusemissionen elektrochemischer Speicher. Ebenso tragen Studien zu neuen Marktchancen sowie die Entwicklung technischer Konzepte, welche wichtige Herausforderungen (hybrid-)elektrischer Energie- und Antriebssysteme wie beispielsweise den Umgang mit elektrischer Abwärme adressieren, wesentlich zu einem ganzheitlichen Bild der künftigen Rolle (hybrid-)elektrischen Fliegens bei.