Höhere Effizienz, weniger Lärm und Treibhausgase: Das verspricht die nächste Generation klimafreundlicher Regionalflugzeuge. In dem europäischen Konsortium OSYRYS forschen 24 Partner aus Industrie und Wissenschaft an der Entwicklung elektrischer Schlüsseltechnologien für das sichere hybridelektrische Fliegen auf Kurz- und Mittelstrecken. Der Forschungsverbund, koordiniert vom französischen Unternehmen SAFRAN Electrical & Power, wird von der Europäischen Union über das Clean Aviation-Programm mit 40 Millionen Euro gefördert. Beteiligt ist auch die Universität Ulm.
Bis 2035 soll die nächste Generation regionaler Verkehrsflugzeuge – mit etwa 50 bis 100 Sitzplätzen – an den Start gehen und mindestens 30 Prozent weniger CO2 ausstoßen; so will es die Europäische Union. Ein vielversprechender Ansatz zur Steigerung der Effizienz und der Reduktion von Treibhausgasen sind hybridelektrische Flugzeugarchitekturen, die konventionelle Energiesysteme mit elektrischen Bordenergie- und Antriebssystemen kombinieren. Dabei müssen elektrische Energieverteilung, Energiemanagement und thermische Systeme eng aufeinander abgestimmt werden. „Es geht darum, Energie im Megawattbereich sicher zu erzeugen, zu verteilen und intelligent zu steuern. Technisch betrachtet ist dies ein sehr anspruchsvolles Unterfangen“, sagt Pierre-Julien Sonnette von SAFRAN Electrical & Power. Der französische Avionik-Konzern leitet das europäische Verbundprojekt OSYRYS, das über das Clean Aviation-Programm der Europäischen Union als Public-Private-Partnership mit 40 Millionen Euro ko-finanziert wird.
OSYRYS entwickelt und demonstriert in den kommenden Jahren neuartige Bordenergiesysteme, die für die Sicherheit, Skalierbarkeit und Energieeffizienz von hybridelektrischen Systemen im Megawatt-Leistungsbereich sorgen. Beteiligt an dem Projekt sind 24 Partner aus Industrie und Wissenschaft, darunter führende europäische Flugzeughersteller, Avionik-Unternehmen und Forschungseinrichtungen wie beispielsweise die Universität Ulm. Im Mittelpunkt stehen Systeme und Komponenten zur elektrischen Energieverteilung, Leistungselektronik sowie zum Energie- und Thermomanagement. Die einzelnen Systeme werden zu einer integrierten Flugzeugarchitektur für elektrische Energie- und Systemfunktionen zusammengeführt. „OSYRYS bringt Europa zusammen und stärkt Europas technologische Führungsrolle. Gemeinsam forschen wir an disruptiven Innovationen und gestalten die Luftfahrt der Zukunft“, betont Jaime Perez De Diego, Project Officer beim Clean Aviation Joint Undertaking (CAJU). Das CAJU ist eine gemeinsame Unternehmung der EU und der europäischen Wirtschaft zur Entwicklung klimafreundlicher Luftfahrttechnologien. Der Fokus liegt dabei auf dem elektrischen, dem hybrid-elektrischen und dem Wasserstoff-basierten Fliegen.
Einen wichtigen Beitrag zum Projekt leisten Forschende der Universität Ulm. „Unser Ziel ist die Entwicklung eines Systems zur Hilfsstromversorgung, das den erzeugten Strom zuverlässig in die für Avionik und Bordelektronik erforderlichen Niederspannungen umwandelt. Dies bildet eine zentrale Grundlage für das Zusammenspiel aller Bordsysteme“, erklärt Dr.-Ing. Christiane Bauer vom Institut für Energiewandlung und -speicherung der Universität Ulm. Die Leiterin des Ulmer OSYRYS-Teilprojekts hat 600 000 Euro aus dem Fördertopf für Ulm eingeworben. Gemeinsam mit PD Dr.-Ing. Caroline Willich und weiteren Forschenden des Instituts arbeitet sie an der Umsetzung der wissenschaftlichen Aufgaben. Dazu gehört auch die Entwicklung von Simulationsmodellen, die nahtlos in die Simulation des gesamten elektrischen Bordnetzes integrierbar sind. „Unsere Arbeiten leisten einen wichtigen Beitrag zur sicheren und effizienten Energieversorgung zukünftiger Flugzeuge“, betont Bauer.
Die Integration elektrischer Energie- und Bordnetzsysteme sowie die Entwicklung leistungsfähiger Energie- und Systemmanagementfunktionen stellt hohe Anforderungen an die Flugzeug-Systemarchitektur. OSYRYS wird zeigen, wie sich elektrische Energie an Bord zukünftiger Flugzeuge zuverlässig und effizient verteilen, wandeln und systemisch integrieren lässt. Das Gesamtziel des Projektes ist die integrierte Demonstration der Bordenergie-Systeme bis TRL 6. Der „technology readiness level“ bezeichnet den aktuellen Entwicklungsstand einer Technologie. TRL 6 steht für „Prototyp in Einsatzumgebung“, das heißt in diesem Fall: Das System wird unter realistischen Betriebsbedingungen am Boden getestet. Das Entwickler-Team von OSYRYS schafft damit die technologische Grundlage für den Einsatz in zukünftigen Flugdemonstratoren für die Clean-Aviation-Roadmap. Konkret ist geplant, das Bordenergiesystem in einem zweimotorigen Turboprop-Regionalverkehrsflugzeug des französisch-italienischen Herstellers ATR zu testen, einer ATR 72-600.
Die Ergebnisse des europäischen Verbundprojekts stärken die Fähigkeit, elektrische Energie im Flugzeug sicher zu verteilen, zu wandeln und zu managen – unabhängig von der konkreten Flugzeugarchitektur – und leisten einen Beitrag zur technologischen Führungsrolle Europas in der Entwicklung nachhaltiger Luftfahrtsysteme. „OSYRYS ist ein Meilenstein der europäischen Zusammenarbeit auf dem Gebiet der elektrischen Bordenergiesysteme hybridelektrischer Flugzeuge. Es ist eine große Auszeichnung für uns, an diesem wegweisenden Clean Aviation-Projekt beteiligt zu sein“, so Christiane Bauer. Das Konsortium, das von Safran Electrical & Power angeführt wird, vereint 24 europäische Partner aus Industrie und Wissenschaft, darunter Airbus, ATR, Collins Aerospace, Liebherr, Thales sowie deutsche Forschungsinstitute wie die Fraunhofer Gesellschaft, die Technische Universität Ilmenau und die Universität Ulm.
Liste der OSYRYS-Projektpartner
Dem OSYRYS-Konsortium gehören an: SAFRAN Electrical & Power, sowie Safran Aerosystems und Safran Electrical Components, Collins Aerospace sowie HS Elektronik Systeme und Goodrich Controls Holding Limited, ATR, Airbus, Thales, Liebherr, Prysmian und Draka Fileca SAS , Diehl Aerospace, Calyos, Custom interconnect, AEROMECHS, aerospace HV, IRT Saint Exupery, Fraunhofer IISB, Wroclaw University of Science & Technology, Technische Universität Ilmenau, University of Warwick, Universität Ulm sowie das Niederländische Luft- und Raumfahrtzentrum.
Das Clean Aviation-Programm
Das Clean Aviation Programm der Europäischen Kommission ist ein Public-Private-Partnership-Programm für eine nachhaltige und klimaneutrale Luftfahrt. Das von der EU ko-finanzierte Forschungs- und Innovationsprogramm will neue Technologien für das saubere Fliegen bis 2035 in die Marktreife bringen, mit dem Ziel, in der Luftfahrt 30 Prozent weniger klimaschädliche Gase auszustoßen. Das Programm soll die Technologieführerschaft sichern und die internationale Wettbewerbsfähigkeit stärken. Außerdem geht es um die Sicherung der technologischen Souveränität der EU und die Verringerung strategischer Abhängigkeiten.
Link zur SAFRAN-Pressemitteilung und zum Youtube-Video:
OSYRYS – ein Clean Aviation-Schlüsselprojekt zur Entwicklung der nächsten Generation an Regionalflugzeugen
Youtube-Video von SAFRAN: Dive into OSYRYS – discover the future of regional aviation!
Weitere Informationen:
Dr.-Ing. Christiane Bauer, Institut für Energiewandlung und -speicherung der Universität Ulm, E-Mail: christiane.bauer(at)uni-ulm.de
Pierre-Julien Sonnette, SAFRAN Electrical & Power, E-Mail: pierre-julien.sonnette(at)safrangroup.com
Website von OSYRYS - Onboard SYstems Relevant for hYbridisation of regional aircraftS
Text und Medienkontakt: Andrea Weber-Tuckermann