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### Sendungsinfo ###

alpha-Campus
Spitzenforschung: Forschung verleiht Flügel - Wenn Wissenschaftler abheben,
am Montag, den 12. April 2010, um 16.00 Uhr [BR-alpha]

### Beschreibung ###

Spitzenforschung
Forschung verleiht Flügel - Wenn Wissenschaftler abheben

Heute verzeichnet allein Deutschland 8000 Überflüge pro Tag.
Bereits jetzt stößt damit das gesamte System an Grenzen und muss den Spagat
zwischen aktuellen Anforderungen und Lösungen für übermorgen stemmen.

### Inhalt ###

Alle diskutieren mit, denn Flugverkehr geht jeden an: Wirtschaft,
Politiker und Bürger. So wird zwar der Ausbau der internationalen Drehkreuze
wie der kleinen Regionalflugplätze gefordert und gefördert, gleichzeitig wird
aber die Belastung der Anwohner durch Lärm ebenso kritisiert und heftig eingeklagt
wie die derzeitigen Lieferschwierigkeiten beim Airbus 380.
Die großen Airlines liefern sich mit Billiganbietern Rabattschlachten,
dabei erzwingt die Globalisierung mehr Wirtschaftlichkeit und die Kunden
verlangen erhöhte Pünktlichkeit. Eine der wichtigsten Fragen:
mit welchem Treibstoff werden die Flugzeuge angesichts knapper Ressourcen
und des rasanten Klimawandels in Zukunft betreiben?

### Bauhaus Luftfahrt ###

Das „Bauhaus Luftfahrt“ ist Bayerns jüngste Ideenschmiede,
die sich den Herausforderungen der Zukunft stellt.
Gefördert vom Freistaat Bayern und unter der Koordination
von Prof. Broichhausen haben sich führende Unternehmen der Branche – EADS,
der Triebwerkshersteller MTU und der Systemanbieter Liebherr Aerospace – zusammengeschlossen,
um gemeinsam mit Nachwuchsingenieuren neue Strategien zu entwickeln – und das,
ohne den Zwang unternehmenseigener Forschungsabteilungen sofort Lösungen für die Produktion zu erzeugen.
Noch ist das Bauhaus in seiner Anlaufphase: Aber bereits unter wachsendem Zeitdruck,
den Zielen der sogenannten „Vision 2020“, der Vereinbarung der europäischen Luftfahrtindustrie,
näher zu kommen. Die lauten im Einzelnen: mehr Sicherheit, Pünktlichkeit und Effizienz.
Und: besserer Komfort in der Kabine, um 50% reduzierter Lärm und Treibstoffverbrauch für mehr Umweltschutz.

Angesichts der Wachstumsprognosen, die einen bis um das dreifache anwachsenden Luftverkehr voraussagen,
ist diese Herausforderung groß. Die Forschung auf diesem Gebiet ist nur in nationalen
und internationalen Kooperationen denk- und finanzierbar:
Die Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt DLR erprobt neue Lösungen,
die Hochschulen erforschen Grundlagen und entwerfen Modelle. Lufthansa unterstützt aktiv
Klimaforscher des Max-Planck Instituts.

Entwicklungszeiten von rund 15 Jahren und lange Betriebszeiten fordern von den Experten
ein Höchstmaß an Innovationskraft. Wenn Wissenschaftler abheben sind die Voraussetzungen
nicht so romantisch, wie das Ergebnis ihrer Arbeit am Himmel oft wirkt. Harte Kalkulation bestimmt,
wie der Flugverkehr 2020 gestaltet werden kann.
Trotzdem spürt man die Faszination Fliegen, sobald Forscher über ihre Ziele sprechen,
ihre Modelle und neue Wege aufgehen: Den Einsatz neuer Werkstoffe,
die Erprobung von Brennstoffzellen, futuristische Konstruktionen
und innovative Antriebe - so verleihen die Wissenschaftler der Zukunft Flügel.Links

### Links ###

Bauhaus Luftfahrt und Partner
Bauhaus Luftfahrt [bauhaus-luftfahrt.net]
Bayer. Staatsministerium für Wirtschaft, Verkehr, Infrastruktur und Technologie [stmwivt.bayern.de]
EADS [eads.net]
MTU Aero engines [mtu.de]
LIEBHERR [liebherr.com]
Hybridluftschiff, TU München, Lehrstuhl für Leichtbau [portal.mytum.de]
DLR Institut für Aerodynamik/Braunschweig [dlr.de]
Wirbelschleppeln, RWTH Aachen, Institut für Luft- und Raumfahrt [rwth-aachen.de] Links

Klimaforschungsprogramm CARIBIC
Lufthansa [lufthansa.com]
Caribic Flying Laboratory [caribic-atmospheric.com]
Max-Planck-Institut für Chemie [mpch-mainz.mpg.de]

### Sendungsinfo ###

alpha-Campus
Spitzenforschung: Das Wohlfühl-Flugzeug - Kabinenforschung in der Luftfahrt
am Montag, 19. April 2010, um 16.00 Uhr [BR-alpha]

### Beschreibung ###

Das Wohlfühl-Flugzeug: Kabinenforschung in der Luftfahrt

Langstreckenflüge gehören heute zum Alltag - ob für Urlaubs- oder Vielflieger,
Dauer und Häufigkeit der Flüge nehmen immer mehr zu. In den nächsten 20 Jahren
werden 15 000 neue Flugzeuge zum Einsatz kommen.

### Inhalt ###

Nach aktuellen Angaben der International Air Transport Association geht man
für 2007 von einem Zuwachs von 2,2 Milliarden Reisenden aus.

„Erreichen Sie Ihr Ziel in Tagen, wofür Sie bisher Wochen brauchten!“,
so lautete der Slogan für das neue Verkehrsmittel Flugzeug in den dreißiger Jahren.
Seither widmete sich die die Luftfahrt-Forschung vorrangig dem Motto:
„Schneller, höher, weiter.“ Welchen Einflüssen in Bezug auf das Raumklima dagegen
die Passagiere auf ihren Urlaubs- oder Geschäftsflügen ausgesetzt sind,
zeigten bislang nur Einzeluntersuchungen. Ob und wie der Niederdruck,
die Temperatur, Luftqualität und -strömung, die Akustik und andere Faktoren
die Passagiere und Crew in ihrer Gesundheit und Leistungsfähigkeit belasten,
blieb bislang unerforscht.

Flugkomfort

„Die Schlacht der Zukunft zwischen den Herstellern wird sich in der Kabine
abspielen und da wird die Frage von Bedeutung sein, wer bietet den Passagieren
den meisten Komfort. Äußerlich wird sich das Flugzeug wenig ändern.
Forschungsbedarf ist in der Kabine dringend notwendig“,
so Prof. Dr. Andreas Dillmann, Leiter des Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik
im Deutschen Zentrum für Luft und Raumfahrt (DLR).
Gleich drei neue Fluglabore sind deshalb in Deutschland am Entstehen.
Eins in Holzkirchen bei München, das andere im niedersächsischen Göttingen.
Ein drittes Labor plant die Universität Oldenburg. Ganze Flugzeuge oder Flugzeugteile
wurden dafür zersägt, zerteilt und durch die Republik transportiert.
So brachte ein Schwertransporter die, aus der Konkursmasse gerettete,
letzte Dornier 728 aus dem bayerischen Oberpfaffen-hofen auf das DLR-Gelände in Göttingen.
Ein ausgemusterter A 310 der Armenian Airlines wurde in Lemwerder bei Bremen in zwei Teile zersägt,
und das Vorderteil per Beluga-Transportflugzeug nach München geflogen.
Ebenfalls per Schwertransporter gelangte der 15 Tonnen schwere Flugzeugrumpf
nach Holzkirchen zum Fraunhofer Institut für Bauphysik.

Während die Forscher in Göttingen „ihr“ Flugzeug noch in einem mühsamen Puzzelspiel
aus tausenden von Einzelteilen wiederaufbauen um sich später hauptsächlich akustischen
und innenaerodynamischen Forschungen zu widmen, haben die Fraunhofer Kollegen seit 2006
bereits erste Untersuchungen begonnen. Dafür musste eigens für den 15 Meter langen halben
Jet eine 30 Meter lange Stahlröhre mit einem Durchmesser von 10 Metern angefertigt werden,
in die der Rumpf eingelassen wurde.

Die perfekte Illusion vom Fliegen: simulierte Testflüge

„Unsere Einrichtung ist erstmalig in der Lage, das Fliegen am Boden zu simulieren,
hinsichtlich des niedrigen Luftdrucks, der niedrigen Luftfeuchtigkeit,
der akustischen Verhältnisse. Und das einhundert mal günstiger als in der Luft“,
so Physiker und „Vater“ des Flugsimulators Flight Test Facility (FTF), Dr. Erhard Mayer.
Um dies zu erreichen, und zu möglichst objektiven Ergebnissen zu gelangen, sollen Probanden vergessen,
dass sie sich in einem Versuchsaufbau befinden.
Die sogenannten „Testflüge“ heben zwar nie vom Boden ab, werden aber bis ins Detail nachgestellt.
Die Probanden sollen das Gefühl haben wirklich zu fliegen. Und das scheint zu gelingen.
Technisch gesehen ist dies möglich durch drei Vakuumhoch-leistungspumpen im Bauch der FTF.
Sie ermöglichen es den Druck in und um das Flugzeug auf 760 Hektopascal
(wie auf 10 000 Meter Reiseflughöhe) zu senken, die Temperatur der Außenhülle auf minus 40 Grad zu reduzieren,
und die Luft auf 10 Prozent relative Feuchte herunterzutrocknen.
Und auch das Take-Off –Gefühl ist perfekt: Von Boarding-Cards beim Einsteigen bis hin zu
vibrations-Shakern unter den Sitzen, von Stewards die echtes Flugzeug-Catering-Essen servieren
und den typischen Ansprachen wie: „Sehr geehrte Gäste, wir haben nun unsere Reiseflughöhe erreicht…“
All dies macht die Illusion vom Fliegen fast perfekt. Per Fragebogen wird dann das Empfinden der Fluggäste,
von den als Stewards getarnten Wissenschaftlern abgefragt. „Ist das Licht zu warm, zu kühl?
Fühlen Sie sich schläfrig? Ist es zu laut?“ Die Forscher vergleichen Antworten und,
mit technischen Spezialgeräten aufgenommene Messdaten, und werten beides aus.
Ziel ist es „Schwachstellen aufzudecken, die das Fliegen ungesund machen und eine Messskala
für die Wahrnehmung von Behaglichkeit zu erstellen“, so Mayer.
Luftzirkulation im Flugzeuginnern


Viel Wirbel ums Innenleben der Flugzeuge machen auch die Göttinger DLR- Kollegen.
Bis die Dornier Maschine zusammengesetzt ist, forschen sie in einem ehemaligen
Windkanal aus dem zweiten Weltkrieg zum Thema „Luftzirkulation im Flugzeuginneren“.
Dafür haben sie eine schwarze Flugzeugkabine nachgebaut, mitsamt 36 beheizbaren Passagierattrappen und Klimaanlage.
Aus einem Schlauch über der Anlage fliegen Heliumbläschen im Luftstrom durch die Kabine
und verteilen sich über den „Fluggästen“. Die Seifenbläschen folgen der Strömung der Klimaluft.
Diese war bis dato nicht verlässlich berechenbar. In einer Ecke des Flugzeugs war es zu kalt,
in der anderen zu warm. Mit Hilfe dieses Versuchsaufbaus soll das optimiert werden.
Zwei Digitalkameras zeichnen die Bewegungen der Bläschen auf. Der Computer berechnet daraus Simulationsmuster.
Denn wer, wie etwa Airbus, beim Mammutflieger A 380 eine Bar oder Lounge im Flugzeug einbauen will,
der muss erst einmal untersuchen, wie Tresen und Designer-Sessel die Strömung beeinflussen.
Schließlich möchte im Flugzeug der Zukunft keiner beim Cocktail-Schlürfen kalte Füße bekommen.Kabinenforschung


Simulation: Fluggäste sollen sich wohl fühlen. Doch oft ist es im Flugzeug zu heiß,
zu kalt oder zu zugig. Weil die Klima-und damit Komfortverhältnisse sich bisher nicht verlässlich berechnen lassen,
bauen Forscher ganze Kabinen nach, um darin Luftströmungen,Temperatur und Druckverhältnisse zu simulieren.

Optimierung: Die Wissenschaft des Kabinenkomforts beschäftigt sich nicht nur mit Luftströmungen,
Geräuschkulisse, Beleuchtung- Düfte, Unterhaltungsprogramme, alles wollen die Wissenschaftler optimieren.

### Links ###

DLR - Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt [dlr.de]
Fraunhofer-Institut für Bauphysik [ibp.fraunhofer.de]
DIEHL Aerospace GmbH [diehl-aerospace.de]

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