Aviation

Forschung zum Fliegen bringen

„In anderen Branchen führt ein nicht ausgereiftes Bauteil zu einer Rückrufaktion – in der Luftfahrt unter Umständen zu einem Absturz“, so Dr. Sascha Gierlings, vom Production Launch Center Aviation. Deshalb steht im Luftfahrtsektor die Sicherheit an erster Stelle. Das hat zur Folge, dass die Entwicklungszeiten bei durchschnittlich 25 Jahren liegen. „Diese Zeiten müssen sich verkürzen, um schneller, effizientere und verbrauchsärmere Komponenten entwickeln zu können“, sagt Gierlings. In der Branche werde das in Zukunft das zentrale Thema sein, um Klimaschutzvorgaben zu entsprechen. Die hohen Sicherheitsanforderungen bleiben dabei natürlich bestehen. Der Ort, an dem das realisiert wird, ist das Production Launch Center Aviation am Forschungsflugplatz Aachen-Merzbrück.

Digitaler Zwilling Verdichterrotor
© Fraunhofer IPT

Das Production Launch Center Aviation (PLCA) arbeitet digital. Dadurch stehen alle wichtigen Daten zu einem Produkt direkt zur Verfügung und Überwachungssensoren ermöglichen schnelle Fehleranalysen. Das ist beim Übergang zwischen Forschung und Produktion entscheidend und war bisher einer der Knackpunkte bei der Herstellung in der Luftfahrt. Forschende entwickelten neue Bauteile. Im Anschluss war es schwierig, das Wissen aus Forschung und Entwicklung an die Technikerinnen und Techniker in der Serienproduktion weiterzugeben.

Das PLCA will diesen Übergang optimieren und durch die Digitalisierung dazu beitragen, dass sich Produktionszyklen deutlich verkürzen. So kann sich die Luftfahrt schneller an neue Antriebskonzepte anpassen – etwa Triebwerke, die mit synthetischen Kraftstoffen oder mit Wasserstoff betrieben werden. Die Entwicklung hat auch zum Ziel, herkömmliche Triebwerke durch technische Verbesserungen verbrauchsärmer zu machen.

Am PLCA soll in Zukunft für Hersteller in der Luftfahrt der Produktionsanlauf stattfinden, bevor es für die Produktion in Großserie dann wieder zum Hersteller selbst zurückgeht. Bauteile, die dabei am PLCA entstehen, sind keine Testprodukte, sondern werden später auch in Prüfständen oder Flugzeugen eingesetzt. „Was hier produziert wird, wird nicht weggeschmissen, sondern kommt ins Triebwerk“, erläutert Sascha Gierlings.

Das Infrastrukturprojekt EcoCastAero legt den Grundstein für das Production Launch Center Aviation (PLCA) am Forschungsflugplatz Aachen-Merzbrück. Mit der Beschaffung und Nutzung einer Gussanlage können neue Werkstoffe und Fertigungstechnologien erforscht und in die Anwendungs- und Nutzungsreife überführt werden.

  • Durchführungszeitrahmen: 03/2023 bis 12/2025

  • Programmlinie: SofortprogrammPLUS

  • Fördervolumen: 8,36 Mio. Euro

Das PLCA-Konzept fußt auf dem Zusammenwirken verschiedener Akteure. Zur Entwicklung neuer, industriell verwertbarer Technologien sind spezialisierte, dadurch hochqualifizierte Entwicklungszentren erforderlich. SEPIA ist ein zentrales Bindeglied zwischen diesen Zentren sowie die Schnittstelle zu Politik und Industrie. Die Hauptaufgabe der gemeinnützigen Organisation liegt in der Unterstützung der Entwicklungszentren bei der wirtschaftlichen Nutzung neuer Technologie.  

  • Durchführungszeitrahmen: 02.05.2024 bis 31.12.2026

  • Programmlinie: SofortprogrammPLUS

  • Fördervolumen: 8,15 Mio. Euro

SAFIR - Schaffung einer digitalen Infrastruktur als Basis einer nachhaltigen und agilen Technologieentwicklung

FastCast  - Automatisierte, digitalisierte, schnelle, agile und umweltfreundliche Gussteilfertigung

DigiSkalE - Digital gestützte und skalierbare Entwicklungskette zur Bereitstellung und Verarbeitung moderner Nickelbasiswerkstoffe für Hochleistungskomponenten in Luftfahrtantrieben der nächsten Generation

InnovaTrieb - Entwicklung innovativer thermo-mechanischer Fertigungskonzepte für Triebwerkskomponenten

HYBRIL - Entwicklung hybrider Werkstoffe und Verfahren für den Leichtbau in neuartigen Luftfahrzeugkonzepten

Ready4RampUp - Digital unterstützte Bliskfertigung in einer medienbruchfreien Wertschöpfungskette

ManuSafe NextGen - Skalenübergreifende modellgestützte Fertigung sicherheitskritischer Triebwerkskomponenten

H2E2 - Wasserstofftechnologien als Enabler für Öko-Effiziente Energiewandlungsmaschinen

InnoMat4Zero - Innovative Leichtbau- und Hochtemperaturwerkstoffe für die Zero Emission Aviation

KeyTech2GreenPower - Innovative Herstellungsprozesse als Schlüsseltechnologie für die Realisierung nachhaltiger Antriebssysteme

  • Production Launch Center Aviation@NRW (PLCA)

  • Werkzeugmaschinenlabor (WZL) der RWTH Aachen

  • Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie (IPT)

  • Acces e. V.

Weitere Projekte

Steckbrief

Beitrag für Bürgerinnen und Bürger

Schaffung nachhaltiger Arbeitsplätze in der Region.

Nutzen für den Wirtschaftsstandort

Entwicklung neuer Technologien und Anschubeffekte für den Wirtschaftsstandort.

Beitrag zum Klima- und Umweltschutz

Entwicklung CO­2-sparender Produktionsverfahren und Technologien für die Luftfahrt.

Themen

Produktion und Materialherstellung, Aviation, Production Launch Center Aviation, Zukunftsfeld Raum und Infrastruktur, Nachhaltige Luftfahrt, Forschungsflugplatz Aachen-Merzbrück, ECO²AIR – EconomicEcosystem for Air Transport, Digitalisierung

Kontakt

Dr. Sascha Gierlings
Fraunhofer Institut für Produktionstechnologie

0241 8904-779