Ausgabe 22 - FACC
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12<br />
takeoff<br />
D A S F A C C I N F O R M A T I O N S M A G A Z I N<br />
POWERING<br />
A BETTER WORLD:<br />
Umweltfreundliche Rolls-Royce Triebwerke<br />
Die kontinuierliche Reduktion von Emissionen und Lärm bleibt ein entscheidender<br />
Faktor in der Entwicklung der zukünftigen Generationen von Flugzeug-Strahl -<br />
triebwerken. Doch Antriebe zu konzipieren, die sowohl optimale Leistungen als<br />
auch geringe Emissionen erzielen, stellt eine der größten Herausforderungen für<br />
Luft fahrtingenieure dar.<br />
>> Erhöhte Temperaturen ver bes -<br />
sern den thermodynamischen Kreis -<br />
prozess und erhöhen die Ausnützung<br />
des zugeführten Treibstoffes.<br />
Seit den 1960er Jahren hat sich der<br />
Treibstoffverbrauch pro Passagier<br />
aufgrund optimierter Triebwerks -<br />
technologien und gewichtssparender<br />
Flugzeugkonzepte mehr als halbiert<br />
– diese Entwicklung hat einen<br />
direkten Nutzen für die Reduktion<br />
des CO2-Ausstoßes. Allerdings haben erhöhte Verbrennungstemperaturen<br />
auch nachteilige<br />
Effekte, die es zu verbessern<br />
gilt. Bei sehr hohen Temperaturen<br />
entstehen durch die chemische Verbindung<br />
von Stickstoff mit Sauerstoff,<br />
die beide in der Atmosphäre<br />
vorkommen, die sogenannten Stick -<br />
oxide (NOx), die im Abgasstrahl freigesetzt<br />
und die Entstehung von<br />
saurem Regen sowie die Bildung<br />
von Ozon und in weiterer Folge von<br />
Smog in Bodenhöhe fördern. Je<br />
höher die Triebwerksgastemperatur<br />
und je länger Sauerstoff und Stickstoff<br />
in diesem Gas hohen Temperaturen<br />
ausgesetzt sind, desto größer<br />
ist daher auch die Emission von<br />
NOx.<br />
Fortschrittliche Verbrennungstechnologie<br />
beschäftigt sich bereits<br />
seit längerem mit dieser Thematik.<br />
Nebenprodukte im Abgasstrahl<br />
eines modernen Flugtriebwerkes<br />
wie Ruß, Rauch, unverbrannte Kohlenwasserstoffe<br />
und Kohlenmonoxid<br />
konnten praktisch gänzlich eliminiert<br />
werden. Auch die Emission<br />
von Stickoxiden konnte weiter reduziert<br />
werden. Dafür sorgt vor allem<br />
eine wirksame Brennkammergestaltung,<br />
die das Luft/Treibstoffgemisch<br />
am un günstig langen Verweilen an<br />
den heißesten Brennkammerbereichen<br />
hindert und Temperaturspitzen<br />
im Gas abmindert.<br />
Große Fortschritte hat die Luftfahrtindustrie<br />
in den letzten dreißig<br />
Jahren bei der Lärmreduktion ge -<br />
macht. Um rund 20 dB – eine Verminderung<br />
um das Vierfache – wurde<br />
der Lärmpegel von Flugzeugen<br />
in diesem Zeitraum durch den Einsatz<br />
verbesserter Technologien ge -<br />
senkt. Da die Anzahl der Flugzeuge<br />
stark zunehmen wird, wird verstärkt<br />
regulatives Augenmerk auf die<br />
Lärmemission sowohl in der Startals<br />
auch Landephase gelegt. Die<br />
neue Generation von speziell ver -<br />
wundenen und gepfeilten Fan -<br />
schaufeln, wie sie Rolls-Royce bei<br />
den Triebwerken Trent 900 für den<br />
A380 und Trent 1000 für die Boeing<br />
787 einsetzt, leisten zusammen mit<br />
neuartigen Konzepten der Triebwerksverkleidungen<br />
einen wichtigen<br />
Beitrag zur weiteren Lärmminderung.