Clean Sky ist das größte europäische Forschungsprogramm für die Entwicklung innovativer und bahnbrechender Technologien für die nachhaltige Luftfahrt von morgen. Lärmreduktion, emissionsärmere Antriebe, Reduktion der CO₂-Produktion sind hier genauso Themen wie energiesparende Fertigungsverfahren, Recyclingtechnologien und der Einsatz von nachhaltigen Materialien. Den Rahmen für diese Aktivitäten bildet eine öffentlich-private Partnerschaft zwischen der Europäischen Kommission und der europäischen Luftfahrtindustrie, die unter dem Titel „Clean Sky Joint Undertaking (CSJU)“ die Forschungs- und Entwicklungsarbeiten koordiniert. Das Ziel ist ganz klar, die europäische Luftfahrtindustrie zu stärken und eine weltweite Spitzenposition im Bereich innovativer und nachhaltiger Luftfahrt auszubauen.

INVENT trägt dazu ein kleines Stück bei, denn im inzwischen begonnenen Folgeprogramm Clean Sky 2 sind wir als Kernpartner mit dem Projekt „ecoTECH“ vertreten. Gemeinsam mit weiteren elf Partnern aus fünf europäischen Ländern und unter der Koordination von Israel Aerospace Industries (IAI) arbeitet INVENT im Rahmen von ecoTECH nun an innovativen und umweltfreundlichen Technologien für die nächste Generation an Luftfahrzeugen, um eine Reduktion des ökologischen Fußabdruckes zu ermöglichen.

Mit unserem Hintergrund der jahrelangen Entwicklungsarbeit an Materialsystemen aus nachhaltigen Rohstoffen für den Einsatz in Leichtbauanwendungen ist die Zeit reif für die Übertragung des gesammelten Fachwissens auf die hohen Anforderungen der Luftfahrtindustrie. Gemeinsam mit den Partnern erfolgte bisher eine intensive Charakterisierung der Materialsysteme hinsichtlich der Einsatztauglichkeit für die zivile Luftfahrt. Besonders vielversprechend ist dabei die Anwendung im Interieur, also in der Passagierkabine des Flugzeugs. Als große Herausforderung zeigt sich in diesem Zusammenhang insbesondere  das Verhältnis des Gewichts zur mechanischen Leistungsfähigkeit sowie die strengen Brandschutzanforderungen. Aktuell werden nun vielversprechende und zukunftsfähige Komponenten identifiziert, für die unsere innovativen Materialsystemen eine echte Alternative sind. In Form von Demonstratoren werden diese dann auch umgesetzt, um die Machbarkeit am realen Objekt zu zeigen. Natürlich werden die Materialien vorher auf Herz und Nieren getestet, hier sind insbesondere die anspruchsvollen Brandschutzprüfungen zu erwähnen. Schließlich wird in der Luftfahrt die höchste Priorität auf Sicherheit gelegt.

Ein weiterer Themenschwerpunkt, den wir im Projekt ecoTECH verfolgen, liegt in neuen Technologien für die energieeffizientere Fertigung von Flugzeugkomponenten. Stand der Technik sind heute sogenannte Prepregbauteile, die im Autoklaven unter hohem Druck und hoher Temperatur hergestellt werden. Das funktioniert sehr zuverlässig, benötigt aber auch sehr viel Energie für Heizung und Kompressoren. Über selbstheizende Formwerkzeuge und die Verarbeitung unter alleiniger Zuhilfenahme des Vakuums kann der Energiebedarf signifikant gesenkt werden. Ermöglicht wird dies durch die Erzeugung der notwendigen Aushärtetemperatur direkt am Bauteil anstatt der Erwärmung des gesamten Autoklaven. Energetisch als besonders vorteilhaft zeigt sich hier das sogenannte Infusionsverfahren, bei dem die Einzelkomponenten, das sind Fasern und Kunstharz, erst bei der Bauteilherstellung zusammengeführt werden. Hierdurch wird, anders als beim Einsatz von Prepreg, eine nachhaltigere Ressourcenausnutzung und Materiallagerung sichergestellt. Ergänzt wird das neuartige Infusionsverfahren durch eine Technologieentwicklung zur Reduktion der Infusionszeit. Eine Verkürzung der Prozesszeit um 35% wurde experimentell bereits erfolgreich nachgewiesen, bis zum Projektende werden 50% anvisiert. Gleichzeitig wird damit die Infusion von komplexeren Strukturen ermöglicht und die Reduktion der Prozesstemperatur ermöglicht.