Das Projekt "Lärm- und treibstoffreduzierte An- und Abflugprozeduren (LUTAA)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Flugsystemtechnik durchgeführt. Eine Vielzahl von Forschungsvorhaben auf nationaler und internationaler Ebene haben in der Vergangenheit das Lärmminderungspotential veränderter An- und Abflugprozeduren deutlich gemacht. Betrachtet wurden jedoch hauptsächlich Einzelereignisse und bewertet wurden vorwiegend Maximal- und Effektivschallpegel, wobei viele der verwendeten Rechenprogramme im Grunde dafür nicht ausreichend genau bei der Quellmodellierung waren. Die Wechselwirkungen der veränderten Flugprozeduren mit anderen Umweltauswirkungen sowie Wirtschaftlichkeits-, Sicherheits- und Kapazitätsfragen blieben dabei weitgehend unberücksichtigt. In den Projekten Leiser Flugverkehr (LFVK) und Lärmoptimierte An- und Abflugverfahren (LAnAb) wurden für den Airbus A320 hochwertige Quellmodelle für das Zellen- und das Triebwerksgeräusch entwickelt. Darauf aufbauend sind in einem ersten Schritt unter Verwendung des Fluglärmberechnungsprogramms SIMUL für diesen Flugzeugtyp leisere An- und Abflugverfahren untersucht worden. Im LuFo-III Projekt FREQUENZ wurde eine Boeing 8747-400 der Deutschen Lufthansa beim Überflug unter kontrollierten Bedingungen akustisch vermessen. Aus diesen Daten sollen nun analog zum Airbus A320 Quellmodelle für das Zellen- und das Triebwerksgeräusch erarbeitet und in SIMUL implementiert werden. Anschließend wird eine Validierung der mit SIMUL erzeugten Ergebnisse anhand von Messdaten vorgenommen. Mit Hilfe der Programme NAPSIM (Flugbahnsimulation) und SIMUL sollen im nächsten Schritt Einzelfluguntersuchungen durchgeführt werden, um treibstoff- und lärmreduzierte An- und Abflugprozeduren für die B747 zu entwickeln, bzw. für den A320 weiter fortzuführen. Unter dem Begriff 'Prozeduren' ist dabei der Flugablauf in Bezug auf Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsphasen, Steigflug- bzw. Sinkflugphasen und die Zeitpunkte des Klappen- und Fahrwerksfahrens zu verstehen. Abschließend soll das Potential von möglichen technischen Lärmminderungsmaßnahmen an der Quelle festgestellt werden und eine Beurteilung der treibstoff- und lärmreduzierter An- und Abflugprozeduren erfolgen. Die Komplexität der Aufgabenstellung erfordert die interdisziplinäre Zusammenarbeit mehrerer DLR Institute. Die beteiligten Institute haben schon in der Vergangenheit in verschiedenen fluglärmbezogenen Projekten mit Erfolg zusammengearbeitet.
Das Projekt "Teilvorhaben 1" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus Defence and Space GmbH durchgeführt. Mit dem beantragten Forschungsvorhaben werden durch die Entwicklung einer neuartigen Kernstruktur neue Bereiche für den Kernverbundleichtbau im Flugzeugbau eröffnet. Faltstrukturen bilden einen belüftbaren und drainagefähigen Kern, der eine Biegung in Umfangsrichtung zulässt. Ein ganz wichtiger Punkt, neben der Drainagefähigkeit ist, dass die Faltung als ein bestimmender Faktor der mechanischen Eigenschaften rein mathematisch festgelegt werden kann. Aufgrund der Breite des neuen Eigenschaftsspektrums, das mit der Faltwabentechnologie für die Kernverbundbauweisen eröffnet wird, stellt diese Kernstruktur eine äußerst interessante Technologie für eine Luftfahrtanwendung dar. Die Verfügbarkeit dieser neuen Struktur und der damit im Flugzeugbau erweiterten Anwendbarkeit von Kernverbundkonstruktionen, ist ein wichtiger Optimierungsschritt für werkstoffgerechte Konstruktion. Das damit reduzierte Gewicht ist ein Faktor, der die Transportkapazität, bezogen auf den Kerosinverbrauch erhöht und damit die Umweltbelastung senkt. Des Weiteren werden durch die Auswahl der Projektpartner die Vorteile von Faltstrukturen weit über den Flugzeugbau hinaus nutzbar (Leichtbau im Bootsbau, Filterwirkung) gemacht.
Das Projekt "Teilprojekt: Herstellung und Funktionalisierung textiler, pneumatisch aktivierter Leichtbaukomponenten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von K.TeX Knein Technische Textilien GmbH durchgeführt. Zur Minderung des CO2-Ausstoßes von Kraftfahrzeugen ist eine Regulierung des Luftstroms durch den Kühler sinnvoll. Durch ein Voll- oder Teilverschließen des Grills kann der Luftwiderstand des Fahrzeugs verringert werden. Mit einem derartigen Funktionselement lassen sich Kraftstoffverbrauch und CO2-Emission um bis zu 5% mindern. Der größte Effekt kann bei Hybrid-Fahrzeugen erzielt werden, da bei elektrischem Betrieb vollständig auf Kühlung verzichtet werden kann. Das Projekt befasst sich mit der Entwicklung eines textilen, pneumoaktiven (also aufblasbaren) Funktionselements. Zur Realisation werden verschiedene Konstruktionen raumbildender Textilien (3D-Gewebe, Geflechte, Gewirke) auf Verwendbarkeit geprüft. Es sind Beschichtungsmaterialien zu entwickeln, die eine Formstabilität bei hohen Luftdrücken, einen hohe Stoß- und Stichbelastbarkeit, eine hohe Alterungsbeständigkeit und hohe Chemikalienbeständigkeit gewährleisten. Die klassischen textilen Beschichtungstechniken gehen von flächigen Trägern aus und sind somit für 3D-Konstruktionen nicht anwendbar. Daher sind Verfahrenstechniken zu adaptieren/entwickeln, die das Beschichten von Formteilen (z.B. Sprühen, Tränken) ermöglichen. Darüber hinaus sind Konfektions- und Assemblierungstechniken zum Anschluss der pneumoaktiven Kühlerblende an das Versorgungssystem und den Karosserierahmen zu entwickeln.
Das Projekt "Nanoskalige SiC-Faserbildung in biomorphen Katalysatorträgern zur Steigerung der Strukturfestigkeit" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Department für Werkstoffwissenschaften, Lehrstuhl für Glas und Keramik durchgeführt. Das Hauptziel des Projektes 'KREM' ist die Entwicklung von Katalysatorträgern für sowohl Otto- als auch Dieselmotoren, die auf Grund ihrer Struktur- und Materialeigenschaften einen deutlichen Beitrag zur Einsparung von Edelmetallen im Katalysator und von Kraftstoff im Verbrauch leisten. Dieses wird durch Keramikkörper mit niedriger relativer Dichte bei gleich bleibend hohen thermo-mechanischen Eigenschaften erreicht. Die Aufgabe von WW3 im Projekt 'KREM' ist die Verbesserung der mechanischen Eigenschaften des Katalysatorträgers durch die Bildung einer fibrillären SiC-Wandstruktur mit nanoskaliger Korngröße. Über Imprägnierverfahren werden Papier-Preformen durch Pyrolyse und Sintern zu SiC-Keramiken umgesetzt. Die Verbesserung der Oxidationsbeständigkeit wird durch den Zusatz von ZrC angestrebt, dass durch die Bildung von ZrSiO4 auf der Kanalwandoberfläche eine Verbesserung der Oxidationsstabilität auch bei hohen Strömungsgeschwindigkeiten der Abgase ermöglicht. Etablierung eines neuen Fertigungsprozesses (Papiertechnologie) der bisher in der keramischen Industrie nicht eingesetzt wurde und ein großes Wirtschaftlichkeitspotential besitzt.
Das Projekt "Teilvorhaben: Anforderungen und Gesamtfahrzeugerprobung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Motorenwerke AG durchgeführt. Das Gesamtziel von Speed4E ist die Ertüchtigung von Hochdrehzahlantriebssträngen (größer als 30.000 U/min) für höchste Energieeffizienz in elektrifizierten Automobilen und eine Erprobung noch höherer Drehzahlen, um so ein Optimum zur Erzielung maximaler Reichweiten herauszuarbeiten. Generelle Herausforderungen konstruktiver, wirkungsgradtechnischer und akustischer Art bei derart hohen Drehzahlen sollen im Rahmen des Projekts gelöst werden. Aus tribologischer Sicht ergeben sich im Rahmen von Speed4E Grundlagenuntersuchungen wie beispielsweise die Anforderungsermittlung an sowie die Entwicklung von besonders geeigneten Schmierstoffen für Hochdrehzahlanwendungen. Zudem bildet die bewährte Topologie des Antriebsstrangs, bestehend aus zwei parallelen Leistungspfaden mit je einer Hochdrehzahl-E-Maschine und einem jeweiligen nicht schaltbaren Teilgetriebe (TG) I und einem schaltbaren TG II, die Basis der weiteren Forschungsaktivitäten. Beide Leistungspfade durch TG I und TG II werden im Differenzial zusammengeführt oder auf Vorder- & Hinterachse verteilt, um größtmögliche Potenziale zur Entwicklung intelligenter Betriebsstrategien zu realisieren, die eine Verringerung des Energieverbrauchs und der Geräuschanregung verfolgen und damit ganzheitliche Aspekte adressieren, die zu einer erfolgreicheren Verbreitung von Elektrofahrzeugen beitragen können. Dazu wird die BMW AG die Spezifikationen und Anforderungen für einen derartigen Antriebsstrang erstellen, um eine spätere Verwendbarkeit in Serienfahrzeugen sicherzustellen. Die BMW AG stellt sicher, dass im Rahmen eines Baukastenkonzepts die verschiedenen im Projekt erforschten Komponenten in verschiedenen Kombinationen eingesetzt werden können. Zusätzlich unterstützt die BMW AG bei Inbetriebnahme, Erprobung und Test. Außerdem trägt die BMW AG mit ihrem Wissen zur Definition eines Antriebsbaukastens (z.B. Vorder- / Allradantriebe, verschiedene maximale Antriebsleistungen) zum Projekt bei.
Das Projekt "Teilvorhaben: BMW AG, Fahrzeugfunktionsentwicklung, Demonstration" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Bayerische Motorenwerke AG durchgeführt. Ziel der Forschungsinitiative UR:BAN ist es, innovative Fahrerassistenz- und Verkehrsmanagementsysteme für urbane Räume zu entwickeln, zu testen und deren Beitrag zur Verbesserung der Sicherheit und Effizienz zu bewerten. Ein weiterer Aspekt ist die Betrachtung des Menschen mit seinen vielfältigen Rollen im Verkehrssystem. In der Projektsäule 'Vernetztes Verkehrssystem' (UR:BAN-VV) soll die Verkehrseffizienz in urbanen Räumen bei gleichzeitiger Senkung des Emissionsausstoßes optimiert werden. Dieses Ziel soll durch den Ausbau von intelligenter Infrastruktur und deren Vernetzung mit intelligenten Fahrzeugen unter spezieller Berücksichtigung verschiedener Antriebskonzepte (u. a. Elektro- und Hybridantriebe) erreicht werden. BMW plant verbrauchs- und emissionsreduzierenden Fahrzeugfunktionen auch speziell für Urbane Räume zu entwickeln. Die projektspezifischen Arbeiten in dem Teilprojekt Urbane Straßen in Kooperation mit den infrastrukturbetreibenden Partnern aus Düsseldorf und Kassel sollen zur Bereitstellung der erforderlichen Daten aus der Infrastruktur (Ampelschaltzeitprognose) für ganze Straßennetze führen. Der BMW spezifische Beitrag betrifft die Fahrzeugfunktionsentwicklung vom Datenempfang (TPEG TSI) bis zu den spezifischen Fahrempfehlung (Grüne-Welle-Assistenz, Verzögerungsassistenz) an den Fahrer, die im Online Betrieb im Straßennetz von Düsseldorf mit mehreren Testfahrzeugen erprobt und demonstriert werden sollen.
Das Projekt "Erdgasbetrieb - Fahrzeugerprobung (Nachbewilligung)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Meta Motoren- und Energie-Technik GmbH durchgeführt. Im Rahmen des Gesamtvorhabens soll auf Basis des aktuellen seriennahen Entwicklungsstandes des Meta VVH- Systems (vollvariable Einlassventilhubsteuerung) ein Ottomotor mit diesem System ausgestattet und mit CNG (Compressed Natural Gas) betrieben werden. Das VVH- System von Meta reduziert die Drosselverluste des Ottomotors und erhöht den Gesamtwirkungsgrad des Motors. Zusätzlich wird dieser Motor mit einer Abgasturboaufladung zur Erreichung hoher spezifischer Leistung ausgestattet. Die Kombination des VVH- Systems am Ottomotor in Verbindung mit effizienten Downsizing ermöglicht Verbrauchsvorteile von 20-25% gegenüber heutigen freisaugenden Ottomotoren. Zuzüglich wird im Rahmen des Projektes dieser Motor mit Erdgas betrieben, was einen weiteren CO2 Vorteil von bis zu 25% aufgrund des günstigen C/H Verhältnisses mit sich bringt. Die Kombination dieser CO2 reduzierenden Maßnahmen kumulieren sich auf eine CO2 Reduzierung von 35 - 40% gegenüber heutigen Benzinmotoren.Die Umsetzung einer Verbrauchsreduzierung in dieser Größenordnung beim Ottomotor ist unverzichtbar, um die freiwillige Selbstverpflichtung der Automobilindustrie von CO2- Emissionen kleiner 140 g/km im Flottendurchschnitt zu realisieren. Damit kann der Ottomotor gegenüber dem Dieselmotor nicht nur durch einen vergleichbar geringen Verbrauch, sowohl im Testzyklus als auch in Kundenhand, sondern auch durch seine geringeren NOx- und Partikelemissionen zu einer deutlichen Verbesserung der Umweltbilanz beitragen. Ziel des Vorhabens ist es, durch Aufzeigen der motorischen Potentiale dieser Technikkombination auf dem stationären Motorprüfstand sowie anhand eines Versuchsfahrzeugs Automobilhersteller für die Umsetzung dieses Antriebskonzepts zu gewinnen. Die in dem Vorhaben dargestellten Ergebnisse aus Prüfstandsuntersuchungen und Testzyklusrechnungen zeigen, dass die entwickelte Technikkombination aus vollvariabler Ventilhubsteuerung VVH, Erdgasbetrieb und Abgasturboaufladung eine Reduzierung der CO2 Emissionen um etwa 40% in einem Kompaktklassefahrzeug im Neuen Europäischen Fahrzyklus gegenüber einem leistungsgleichen Benzin-Saugmotor ermöglichen. Damit kann der Ottomotor gegenüber dem Diesel nicht nur durch einen vergleichbar geringen Verbrauch, sondern auch durch seine geringeren NOx- und Partikel-emissionen zu einer deutlichen Verbesserung der Umweltbilanz beitragen. Zur weiterführenden Bewertung des Konzepts in einer geplanten Phase 2 ist neben einer vertiefenden Untersuchung spezifischer Fragestellungen hinsichtlich Kaltstart- und Kataufheizverhalten, Einfluß unterschiedlicher Gasqualität, sowie Anfahrmoment insbesondere der Aufbau eines Demonstrationsfahrzeugs sowie der Nachweis der Potentiale im Rollen- und Straßentest sinnvoll.
Das Projekt "Pilotenunterstützungssystem LNAS (Low Noise Augmentation System) für optimierte Flugzeugkonfigurationsänderungen für lärm- und treibstoffreduzierte Anflüge" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt, Institut für Flugsystemtechnik durchgeführt.
Das Projekt "Teilprojekt B: Regelbare Wasserpumpen mit elektromagnetischen und elektromotorischen Direktantrieben für die Automobilindustrie - Wachstumskern VERDIAN" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Geräte- und Pumpenbau GmbH Dr. Eugen Schmidt durchgeführt. GPM GmbH Merbelsrod will zu einem Systemanbieter für kompakte regelbare Pumpen mit Steuerelektronik für die Automobilindustrie werden. Dazu sollen neue Lösungen im Automotivbereich durch optimiert regelbare Wasserpumpen für Thermomanagementaufgaben mit dem Ziel der Kraftstoffeinsparung und Erfüllung von Umweltschutzrichtlinien gefunden werden. - Regelung mechanisch angetriebener Wasserpumpen mit Hilfe magnetischer Verstellglieder innerhalb der Wasserpumpe zur Darstellung variabler Kühlwasservolumenströme. Erhöhung der Verstellwege der Verstellglieder durch spezielle Ansteuerung. Regelung mechanisch angetriebener Wasserpumpen über eine geregelte neuartige Magnetkupplung. Integration der zugehörigen Steuerungselektroniken. Aufbau zweier Prüfstände zur Prüfung der jeweiligen Schalt-/Regelfunktion der Pumpen. Durchführung theoretischer und experimenteller Untersuchungen. Bis zum Jahr 2015 werden ca. 25 Prozent der produzierten Fahrzeuge mit einer regelbaren Wasserpumpe ausgestattet sein, dort gehen unsere Entwicklungen ein. Auch für alternative Antriebssysteme (Brennstoffzellen, Hybridantriebe) sind sie direkt einsetzbar.
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