Skip to main content

Interview mit

Sascha Kaiser

Energietechnologien und Antriebssysteme

Die Composite Cycle Engine ist ein Kandidat für den Nachfolger des Turbofans.
Sascha Kaiser

Sascha Kaiser ist seit Januar 2013 am Bauhaus Luftfahrt tätig. Der 29-jährige Maschinenbauingenieur ist Mitarbeiter im Forschungsschwerpunkt „Energietechnologien und Antriebssysteme“ sowie Experte auf dem Gebiet fortschrittlicher Triebwerksarchitekturen.

Woran forschen Sie gerade, Herr Kaiser?

Ich untersuche die Potenziale der „Composite Cycle Engine“, welche die Vorteile von Turbofan und Kolbenmaschine miteinander verbindet. Im Kern des Triebwerkes arbeitet ein Kolbenmotor, der deutlich höhere Temperaturen und Drücke erreichen kann als ein heutiger Turbofan. Damit kann die thermische Effizienz merklich gesteigert werden. Ich bewerte die technische Machbarkeit dieser Lösung und suche nach den idealen operationellen Parametern.

Welche Relevanz hat Ihre Arbeit für die Zukunft der Luftfahrt?

Die Effizienzpotenziale des Turbofans sind nahezu ausgereizt. Gleichzeitig gibt es sehr ambitionierte Ziele für die Reduktion von Triebwerksemissionen. Der Wechsel auf eine andere Architektur ist damit unausweichlich. Die Composite Cycle Engine ist hierfür ein sehr ernst zu nehmender Kandidat, da durch die Kombination bekannter Technologien signifikante Fortschritte erzielt werden können. Die Flugzeug-Plattform und der Kraftstoff können im Gegensatz zu vielen anderen Konzepten unverändert bleiben. Außerdem lässt sich die Composite Cycle Engine mit Technologien wie dem Open Rotor oder der Grenzschicht-Einsaugung kombinieren.

Welche Methoden beziehungsweise Werkzeuge wenden Sie an?

Die Methoden wurden zum Großteil in Eigenregie in MATLAB entwickelt. Das geht von Triebwerkssimulationen über thermodynamische Methoden bis hin zu spezifischen Simulationsprogrammen für Kolbenmotoren. Das gibt uns die Freiheit, maßgeschneiderte Lösungen für unsere Bedürfnisse zu finden. Gerade bei der Bewertung neuartiger Antriebskonzepte ist ein hoher Grad an Flexibilität entscheidend.

Was sind die Ergebnisse Ihrer Arbeit?

Der Kraftstoffverbrauch steht häufig an erster Stelle der Bewertung neuer Konzepte. Wir konnten zeigen, dass die Composite Cycle Engine, ausgehend vom Technologiestand des Jahres 2035, ein Einsparpotenzial in der Größenordnung von 35 % besitzt gegenüber einem Turbofan aus dem Jahr 2000. An die Untersuchungen schließt sich auch immer eine Machbarkeitsanalyse an – letztlich müssen die Konzepte auch technisch umsetzbar sein. Hier konnten wir zeigen, dass der benötigte Kolbenmotor in den Grenzen dessen umsetzbar ist, was heute schon in Hochleistungsanwendungen möglich ist.

Inwiefern bietet das Bauhaus Luftfahrt das beste Umfeld für Ihre Forschungen?

Das Bauhaus Luftfahrt sitzt an der Schnittstelle zwischen Forschung und Industrie. Es ist somit ständig dem Spannungsfeld zwischen neuen Ansätzen und technischer Machbarkeit ausgesetzt. Durch den permanenten Einsatz in vielseitigen Projekten lernt man die Ansprüche verschiedener Akteure kennen.