EXC 2163:  Sustainable and Energy-Efficient Aviation – SE²A

• Fachliche Zuordnung: Strömungsmechanik, Technische Thermodynamik und Thermische Energietechnik ; Elektrotechnik und Informationstechnik ; Mathematik ; Mechanik und Konstruktiver Maschinenbau ; Produktionstechnik ; Sozialwissenschaften ; Systemtechnik ; Verfahrenstechnik, Technische Chemie ; Wirtschaftswissenschaften
• Förderung: Förderung seit 2019
• Webseite: Zur Homepage
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 390881007

Der Exzellenzcluster "Nachhaltige und energieeffiziente Luftfahrtsysteme SE²A" widmet sich seit 2019 dem Ziel, die grundlegende wissenschaftliche und technologische Basis für den Luftverkehr der Zukunft zu schaffen. Diese Arbeit folgt den gesellschaftlichen und regulativen Anforderungen und Erwartungen hinsichtlich drastisch reduzierter Umweltbelastungen durch die Luftfahrt bei wachsender und zuverlässiger Transportleistung. SE²A hat dabei neben der Fokussierung auf die klassischen Luftfahrtdisziplinen auch eine Vorreiterrolle in der Integration weiterer, für eine emissionsfreie Luftfahrt unerlässlicher Disziplinen übernommen. In über 270 Publikationen wurden in den letzten vier Jahren die Ergebnisse und Methoden der beteiligten 84 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vorgestellt. Unter Leitung der TU Braunschweig wurde die institutionalisierte Partnerschaft mit dem DLR und die Forschungsallianz mit der Leibniz Universität um weitere Partner ausgebaut. Insbesondere mit der TU Delft hat sich dadurch eine sehr enge Zusammenarbeit etabliert. Auf dieser Basis, dem damit verbundenen Know-How und der zur Verfügung stehenden Infrastruktur wurden neuartige Lösungen zu Energiespeicherung und Energiewandlung im Flug sowie neue Entwurfsräume für ultraeffizientes Fliegen entwickelt und bewertet. Mit hybrid-elektrischen Antrieben und angepassten Flugzeugen ergeben sich heute vielversprechende Technologiegrundlagen für die deutliche Reduktion der Klimawirkung im Bereich der Kurz- und Mittelstrecke. Die Forschungen zeigen aber auch, dass eine direkte Übertragung auf Langstreckenflüge als wesentlichem Verursacher von Klimaeffekten aufgrund der physikalischen Anforderung nach großen Energiemengen nicht möglich ist. Gleichzeitig ist der globale Langstreckenverkehr noch immer ein starker Wachstumsmarkt und langfristig für die Begegnung und Austausch von Menschen und Kulturen unabdingbar. SE²A hat daher für die nächste Phase drei visionäre Langstreckenkonzepte entwickelt, die jeweils das Potential einer drastischen Reduzierung der Emissionen und damit der Klimawirkung haben. Die Konzepte zu ultra-effizienten Langstreckenflügen, verbundenen Mittelstreckenflügen und klimaoptimierter, variabler Routenführung unterscheiden sich dabei signifikant von heutigen Luftverkehrsmitteln und heutiger Luftverkehrsführung. Damit werfen sie eine Reihe von grundlegenden Fragestellungen vom Energieträger, über das Flugzeug bis hin zur gesellschaftlichen Akzeptanz auf. Diese sollen in der nächsten Phase von SE²A durch eine angepasste Forschungsstruktur, einen interdisziplinär erweiterten Kreis der Forschenden sowie weitere internationale Partner beantwortet werden. Durch Einbindung von Wirtschafts- und Gesellschaftswissenschaftlerinnen und -wissenschaftler wird die Systembewertung aus verschiedenen Blickwinkeln möglich. Damit soll die interdisziplinäre, koordinierte Forschung für den Luftverkehr der Zukunft weiter ausgebaut und international auf eine neue Stufe gestellt werden.

• DFG-Verfahren: Exzellenzcluster (ExStra)
• Antragstellende Institution: Technische Universität Braunschweig
• Beteiligte Institution: Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR); Gottfried Wilhelm Leibniz Universität Hannover; Physikalisch-Technische Bundesanstalt (PTB)
• Sprecherinnen / Sprecher: Professor Dr.-Ing. Jens Friedrichs; Dr.-Ing. Cornelia Grabe; Professor Dr.-Ing. Richard Hanke-Rauschenbach
• beteiligte Wissenschaftlerinnen / beteiligte Wissenschaftler: Dr.-Ing. Andre Bauknecht; Professor Dr.-Ing. Jan Werner Delfs; Professor Dr. Friedrich Dinkelacker; Professor Dr. Ravi Fernandes; Professorin Dr.-Ing. Federica Ferraro; Professor Dr.-Ing. Peter Hecker; Professor Dr. Michael Heere; Professor Dr.-Ing. Christoph Herrmann; Professor Dr.-Ing. Christian Hühne; Professor Dr.-Ing. Arno Kwade; Professorin Dr.-Ing. Sabine C. Langer; Professorin Dr.-Ing. Regine Mallwitz; Professor Dr.-Ing. Axel Mertens; Professor Dr. Jürgen Pannek; Professor Dr.-Ing. Bernd Ponick; Professorin Dr.-Ing. Gabriele Raabe; Professor Dr.-Ing. David Emory Rival; Professor Dr.-Ing. Ulrich Römer; Professor Dr. Thomas Stefan Spengler; Professor Ingo Staack, Ph.D.; Professor Dr. Sebastian Stiller; Professorin Dr.-Ing. Sabrina Zellmer