Im Forschungsbereich „Novel Propulsion Concepts“ wird das Triebwerkskonzept Water-Enhanced Turbofan (WET) untersucht, das die Einspritzung und Rückgewinnung von Wasser in den Kernstrom eines modernen Getriebefans vorsieht. Die Rückgewinnung des Wassers aus dem Abgasstrahl erfolgt durch Kondensation und anschließende Flüssigkeitsabscheidung. Das flüssige Wasser wird mit geringem Energieaufwand hoch bedruckt, anschließend verdampft und in einer Dampfturbine auf das benötigte Druckniveau zur Einspritzung in die Brennkammer des Getriebefans entspannt. Die Dampfeinspritzung bewirkt eine drastische Reduktion der Stickoxidemissionen. Die benötigte Verdampfungswärme wird dem Abgasstrahl entnommen, während die Kondensationswärme dem Nebenstrom zugeführt wird. Auf diese Weise entsteht ein äußerst effizientes Flugantriebskonzept mit geringen Stickoxidemissionen. Bei steigender Effizienz vergrößern sich Volumen und Gewicht des Antriebes signifikant aufgrund der Wärmeüberträger, was einen entscheidenden Einfluss auf die Anwendung im Flugzeug hat. Zusätzlich wird in niedrigen Flughöhen wegen der höheren Umgebungstemperaturen eine externe Wasserzufuhr benötigt. Das macht ein angepasstes Flugzeugdesign sowie eine Bewertung des Antriebskonzeptes auf Missionsebene notwendig.
Diese Bewertungsfähigkeit wurde am Bauhaus Luftfahrt aufgebaut und für eine erste Auswertung bezogen auf eine typische Mittelstreckenflugzeuganwendung angewandt. Weitere Arbeiten zur Optimierung der Bewertungsmethodik sowie der flugzeugintegrierten WET-Antriebsauslegung stehen noch aus und deuten auf ein Potenzial von 10 % geringerem Treibstoffverbrauch hin.
Konzeptskizze der WETAntriebsarchitektur
Das WET-Flugantriebskonzept sieht die Einspritzung von Wasserdampf in den Kernstrom eines Getriebefans vor sowie dessen Rückgewinnung (durch Kondensation und Abscheidung) aus dem Abgasstrahl.
Treibstoffeinsparungspotenzial der WET-Flugzeuganwendung auf der Auslegungsmission
