Ausgangspunkt des Projektes ist die reproduzierbare Feststellung, dass Primär-Radaranlagen der Flugsicherung (zivil und militärisch), der Luftverteidigung sowie Radare der Wetterbeobachtung durch Windenergieanlagen (WEA) in ihrer Funktion gestört werden können, woraus betriebliche Einschränkungen resultieren. Aus dieser bekannten Störwirkung beim Radar leiten Flugsicherungsorganisationen auch eine potentielle Beeinträchtigung von terrestrischen Navigationsanlagen (VOR) ab. Damit werden Genehmigungsverfahren von WEA zunehmend auf dem Klageweg entschieden, wobei die Gerichte eine wissensbasierte, wissenschaftlich-technische Herangehensweise vermissen. Ziel des Projektes ist es daher, diese messtechnische Basis zu schaffen und aufbauend auf metrologischen Erkenntnissen über die elektromagnetische Signalbeeinflussung vereinheitlichte, reproduzierbare Kriterien und Rahmenbedingungen im Planungsprozess von WEA zu schaffen, damit eine klare Unterscheidung zwischen erwarteter Störwirkung und störungsfreiem Betrieb vorhergesagt und juristisch belastbare Genehmigungen erteilt werden können. Aufbauend auf fliegenden und präzisionsnavigierten Messplattformen (Multikopter oder Großhubschrauber) sollen die Feldverteilungen mit einem neuen generischen Verfahren in der Nähe von WEA rückgeführt auf Sl gemessen werden. Anschließend dienen diese Ergebnisse inkl. der Messunsicherheit zur Validierung numerischer Simulationen, wobei differenzierte Schwierigkeitsgrade herangezogen werden. Ein Ringvergleich unter den Gutachtern anhand eines Benchmark-Katalogs soll die Qualität der Sachverständigengutachten im Planungsprozess von WEA erhöhen. Die Verwertung erfolgt im Rahmen des erweiterten Dienstleistungsportfolios der Flugvermessung durch die beiden industriellen Partner in Deutschland und Europa, aber auch durch Lehrtätigkeit an der Universität Hannover sowie weitere wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des arcass-Schwerpunktes im Fachbereich Hochfrequenz und Felder der PTB.
Nowadays, there is a trend towards the More-Electric Aircraft (MEA) concept. MEA would replace the secondary aircraft power systems (electric, hydraulic and pneumatic) with a globally optimized electrical system. However, the architecture of the electric system must be carefully selected to optimize the whole aircraft. Actual research in MEA technology is focused on new advances in power electronics, fault-tolerant electric machines, digital control, electro-mechanical actuators and communications. Modern technologies involved in MEA are being taken in two different paths: i) elimination of bleed-air systems and hydraulic engines with further improvements in electrical power generation capability. It requires changes in both electrical generation and distribution network, and ii) replacement of hydraulics actuators with electro-mechanical actuators with the same level of safety and reliability, reducing weight, fuel usage, maintenance and production costs. Several studies have been recently carried out emphasizing the interest on the replacement of the traditional electro-hydrostatic actuators used in flight control surfaces by electro-mechanical actuators (EMAs). The reasons for such a choice are: weight and maintenance reduction, elimination of pipes vibration problems, increase of reliability, increase of the system performance and pressure losses thanks to the absence of valves. The EMA4FLIGHT project will design, manufacture and tune innovative electro-mechanical actuator sub-systems for aileron/spoiler and winglet/flap-tab flight control surfaces, with clearance for flight. The designed sub-systems will be improved by electric motor and ballscrew innovative architecture, advanced control strategies and smart safety, diagnostic and maintenance functions.
Die Studie befasst sich mit den bestehenden und absehbaren, künftigen Potenzialen im Bereich Triebwerke und Flugzeugzelle. Neben verfügbaren Publikationen wurden dabei auch Gespräche mit Vertretern der Hersteller sowie von Forschungsinstituten durchgeführt. Die Bewertung der Potenziale erfolgte auch unter Berücksichtigung der von der Luftfahrtindustrie selbst entwickelten Ziele im Rahmen von ACARE (Advisory Council for Aeronautics Research), die vorsehen, den spezifischen Verbrauch im Flugverkehr bis 2020 um 50 Prozent (als Summe aus Maßnahmen am Triebwerk, der Zelle und durch operationelle Maßnahmen) zu reduzieren. Neben dem Verbrauch sollen die spezifischen Stickoxidemissionen um 80 Prozent und der Fluglärm m 50 Prozent gesenkt werden. Deswegen untersuchte die Studie auch mögliche Zielkonflikte. Die Studie kommt unter anderem zu folgenden Ergebnissen: - Es gibt unterschiedliche Technologien im Triebwerksbereich, die grundsätzlich zu einer Verbesserung führen können (z.B. Getriebefan, Wärmetauschertechnologien); allerdings sind besonders wirksame Technologien mit Effizienzpotenzialen deutlich über 10 Prozent nicht kurzfristig verfügbar, sondern befinden sich noch in Entwicklungsphase. - Die wichtigsten Maßnahmen im Bereich der Flugzeugzelle sind Leichtbaumaterialien (Kohlefaserverbundstoffe) und Aerodynamik (z.B. intelligente Flügel). Grundsätzlich neue Flugzeugkonzepte sind für den Zeitraum bis 2020 nicht zu erwarten. - Das gleichzeitige Erreichen der Ziele in allen drei genannten Bereichen (Effizienz, Stickoxide, Fluglärm) ist voraussichtlich sehr schwierig, da die technischen Zielkonflikte bis 2020 nicht hinreichend gelöst werden können. Sollen somit die Ziele bei Stickoxiden und Fluglärm erreicht werden, ist nur eine geringere Verbesserung bei der Effizienz möglich. - Eine rasche Reduzierung des absoluten Treibstoffverbrauchs ist nicht zu erwarten, da deutliche Verbesserungen erst mit neuen Flugzeugen zu erwarten sind. Nach dem A 380 und der Boeing 787, die sicherlich eine Verbesserung ermöglichen, ist erst mit den Nachfolgemodellen für den Airbus A 320 und die Boeing 737 ein weiterer Effizienzsprung zu erwarten. Dies ist jedoch erst etwa ab 2017 der Fall und wird auch für die Gesamtflotte zunächst nur eine geringe Wirkung haben. - Erst ab etwa 2050 könnte eine vollständige ACARE konforme Flotte realisiert werden. Dies bedeutet, dass technische Erfolge erst zu einem erheblich späteren Zeitpunkt auch zu Minderungen beitragen. Am 10.04.2008 fand ein vom BMU veranstalteter statt, um die Studie vorzustellen. An der Veranstaltung nahmen Vertreter von Forschungsinstitutionen, der Luftfahrtindustrie, von Industrie- und Umweltverbänden sowie von verschiedenen Behörden teil. Vertreter der TU Berlin, Triebwerkshersteller und ein Flugzeughersteller informierten über technische Potenziale sowie die Deutsche Flugsicherung operationelle Möglichkeiten zur Minderung der Emissionen. Die Ergebnisse der Studie wurden durch den Workshop weitestgehend bestätigt.
Der zukünftige Ausbau der Windenergienutzung in Deutschland aber auch in Europa erfordert die weitere Erschließung von Binnenlandstandorten durch Windparks mit Windenergieanlagen der 3 MW-Klasse mit sehr großen Rotordurchmessern von 100 m bis über 120 m, zusätzlich zu sehr großen Offshore-Windparks. Neben vielen anderen Randbedingungen müssen bei der Planung von Windparks auch mögliche Einschränkungen für die Flugsicherung berücksichtigt werden. Aktuell ist außerdem die mögliche Störung von Wetterradaren ein Thema. Die Störeinflüsse hängen dabei sehr stark von der Konfiguration und der Anzahl der Windenergieanlagen ab. Im Rahmen des Vorhabens sollen die Störeinflüsse von Windenergieanlagen mit großen Rotordurchmessern auf Radaranlagen minimiert werden, um so die Potentiale der Ressource Windenergie besser ausschöpfen zu können. Vor dem Hintergrund des Gesamtzieles umfassen die Aufgaben des geplanten Forschungsprojektes: Die Untersuchung der grundsätzlichen Einflussfaktoren zur Reduktion möglicher Störeinflüsse von Windenergieanlagen auf Radaranlagen und Erforschung von neuartigen Regelungskonzepten zur Reduktion des radarwirksamen Querschnitts einer WEA mit großem Rotordurchmesser.
Ausgangspunkt des Projektes ist die reproduzierbare Feststellung, dass Primär-Radaranlagen der Flugsicherung (zivil und militärisch), der Luftverteidigung sowie Radare der Wetterbeobachtung durch Windenergieanlagen (WEA) in ihrer Funktion gestört werden können, woraus betriebliche Einschränkungen resultieren. Aus dieser bekannten Störwirkung beim Radar leiten Flugsicherungsorganisationen auch eine potentielle Beeinträchtigung von terrestrischen Navigationsanlagen (VOR) ab. Damit werden Genehmigungsverfahren von WEA zunehmend auf dem Klageweg entschieden, wobei die Gerichte eine wissensbasierte, wissenschaftlich-technische Herangehensweise vermissen. Ziel des Projektes ist es daher, diese messtechnische Basis zu schaffen und aufbauend auf metrologischen Erkenntnissen über die elektromagnetische Signalbeeinflussung vereinheitlichte, reproduzierbare Kriterien und Rahmenbedingungen im Planungsprozess von WEA zu schaffen, damit eine klare Unterscheidung zwischen erwarteter Störwirkung und störungsfreiem Betrieb vorhergesagt und juristisch belastbare Genehmigungen erteilt werden können. Aufbauend auf fliegenden und präzisionsnavigierten Messplattformen (Multikopter oder Großhubschrauber) sollen die Feldverteilungen mit einem neuen generischen Verfahren in der Nähe von WEA rückgeführt auf Sl gemessen werden. Anschließend dienen diese Ergebnisse inkl. der Messunsicherheit zur Validierung numerischer Simulationen, wobei differenzierte Schwierigkeitsgrade herangezogen werden. Ein Ringvergleich unter den Gutachtern anhand eines Benchmark-Katalogs soll die Qualität der Sachverständigengutachten im Planungsprozess von WEA erhöhen. Die Verwertung erfolgt im Rahmen des erweiterten Dienstleistungsportfolios der Flugvermessung durch die beiden industriellen Partner in Deutschland und Europa, aber auch durch Lehrtätigkeit an der Universität Hannover sowie weitere wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des arcass-Schwerpunktes im Fachbereich Hochfrequenz und Felder der PTB.
Ausgangspunkt des Projektes ist die reproduzierbare Feststellung, dass Primär-Radaranlagen der Flugsicherung (zivil und militärisch), der Luftverteidigung sowie Radare der Wetterbeobachtung durch Windenergieanlagen (WEA) in ihrer Funktion gestört werden können, woraus betriebliche Einschränkungen resultieren. Aus dieser bekannten Störwirkung beim Radar leiten Flugsicherungsorganisationen auch eine potentielle Beeinträchtigung von terrestrischen Navigationsanlagen (VOR) ab. Damit werden Genehmigungsverfahren von WEA zunehmend auf dem Klageweg entschieden, wobei die Gerichte eine wissensbasierte, wissenschaftlich-technische Herangehensweise vermissen. Ziel des Projektes ist es daher, diese messtechnische Basis zu schaffen und aufbauend auf metrologischen Erkenntnissen über die elektromagnetische Signalbeeinflussung vereinheitlichte, reproduzierbare Kriterien und Rahmenbedingungen im Planungsprozess von WEA zu schaffen, damit eine klare Unterscheidung zwischen erwarteter Störwirkung und störungsfreiem Betrieb vorhergesagt und juristisch belastbare Genehmigungen erteilt werden können. Aufbauend auf fliegenden und präzisionsnavigierten Messplattformen (Multikopter oder Großhubschrauber) sollen die Feldverteilungen mit einem neuen generischen Verfahren in der Nähe von WEA rückgeführt auf Sl gemessen werden. Anschließend dienen diese Ergebnisse inkl. der Messunsicherheit zur Validierung numerischer Simulationen, wobei differenzierte Schwierigkeitsgrade herangezogen werden. Ein Ringvergleich unter den Gutachtern anhand eines Benchmark-Katalogs soll die Qualität der Sachverständigengutachten im Planungsprozess von WEA erhöhen. Die Verwertung erfolgt im Rahmen des erweiterten Dienstleistungsportfolios der Flugvermessung durch die beiden industriellen Partner in Deutschland und Europa, aber auch durch Lehrtätigkeit an der Universität Hannover sowie weitere wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des arcass-Schwerpunktes im Fachbereich Hochfrequenz und Felder der PTB.
Ausgangspunkt des Projektes ist die reproduzierbare Feststellung, dass Primär-Radaranlagen der Flugsicherung (zivil und militärisch), der Luftverteidigung sowie Radare der Wetterbeobachtung durch Windenergieanlagen (WEA) in ihrer Funktion gestört werden können, woraus betriebliche Einschränkungen resultieren. Aus dieser bekannten Störwirkung beim Radar leiten Flugsicherungsorganisationen auch eine potentielle Beeinträchtigung von terrestrischen Navigationsanlagen (VOR) ab. Damit werden Genehmigungsverfahren von WEA zunehmend auf dem Klageweg entschieden, wobei die Gerichte eine wissensbasierte, wissenschaftlich-technische Herangehensweise vermissen. Ziel des Projektes ist es daher, diese messtechnische Basis zu schaffen und aufbauend auf metrologischen Erkenntnissen über die elektromagnetische Signalbeeinflussung vereinheitlichte, reproduzierbare Kriterien und Rahmenbedingungen im Planungsprozess von WEA zu schaffen, damit eine klare Unterscheidung zwischen erwarteter Störwirkung und störungsfreiem Betrieb vorhergesagt und juristisch belastbare Genehmigungen erteilt werden können. Aufbauend auf fliegenden und präzisionsnavigierten Messplattformen (Multikopter oder Großhubschrauber) sollen die Feldverteilungen mit einem neuen generischen Verfahren in der Nähe von WEA rückgeführt auf Sl gemessen werden. Anschließend dienen diese Ergebnisse inkl. der Messunsicherheit zur Validierung numerischer Simulationen, wobei differenzierte Schwierigkeitsgrade herangezogen werden. Ein Ringvergleich unter den Gutachtern anhand eines Benchmark-Katalogs soll die Qualität der Sachverständigengutachten im Planungsprozess von WEA erhöhen. Die Verwertung erfolgt im Rahmen des erweiterten Dienstleistungsportfolios der Flugvermessung durch die beiden industriellen Partner in Deutschland und Europa, aber auch durch Lehrtätigkeit an der Universität Hannover sowie weitere wissenschaftliche Arbeiten im Rahmen des arcass-Schwerpunktes im Fachbereich Hochfrequenz und Felder der PTB.
Es existiert ein Interesse von Politik und Gesellschaft für Klimaschutz und Energiesicherheit, welche in der Vergangenheit zu einer Entscheidung für den Ausbau der Offshore Windenergie führte. Der Bau von Offshore-Windkraftwerken erfordert in erster Linie aus sicherheitstechnischen Gründen Regeln für die Sicherheit und Leichtigkeit des Schiffsverkehrs und der Sicherheit im Luftverkehr. Die Einführung von Sicherheitsmaßnahmen hat Auswirkungen auf den Naturschutz und die Projektplanung der Offshore-Windpark-Betreiber. Das Ziel von EKKO besteht in der Evaluierung und wissenschaftlichen Validierung von Vorschlägen für die Kennzeichnung von Offshore-Windenergieanlagen, die sowohl Aspekte der Sicherheit als auch Aspekte der Umweltschutzes, der Kostenstrukturen und der technischen Umsetzbarkeit berücksichtigen.
| Organisation | Count |
|---|---|
| Bund | 22 |
| Wissenschaft | 11 |
| Type | Count |
|---|---|
| Förderprogramm | 22 |
| License | Count |
|---|---|
| Offen | 22 |
| Language | Count |
|---|---|
| Deutsch | 20 |
| Englisch | 3 |
| Resource type | Count |
|---|---|
| Keine | 12 |
| Webseite | 10 |
| Topic | Count |
|---|---|
| Boden | 8 |
| Lebewesen und Lebensräume | 16 |
| Luft | 16 |
| Mensch und Umwelt | 22 |
| Wasser | 7 |
| Weitere | 22 |