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BZ in GPU - Erstellung von Leistungsprofilen von Ground Power Units (GPU) während der Versorgung von Verkehrsflugzeugen in der Parkposition

Das Projekt "BZ in GPU - Erstellung von Leistungsprofilen von Ground Power Units (GPU) während der Versorgung von Verkehrsflugzeugen in der Parkposition" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Technische Thermodynamik durchgeführt.

Aeroakustik von Mini-TEDs

Das Projekt "Aeroakustik von Mini-TEDs" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Stuttgart, Institut für Aerodynamik und Gasdynamik durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Verbundes FREQUENZ. Die Lärmbelastung der Zivilbevölkerung ist eines der wesentlichen Hindernisse für das kommende Wachstum im Flugverkehr. Neben der Dämpfung einzelner Lärmquellen (z.B. Nasenklappe, Fahrwerk, Triebwerke) kann auch die Schallimmission am Boden verringert werden, indem der Flugpfad steiler und langsamer gewählt wird. Dazu ist jedoch ein höherer Auftrieb erforderlich, der beispielsweise durch den Einsatz von Mini-TEDs bereitgestellt wird. Es ist jedoch noch weitgehend unklar, wie die akustischen Eigenschaften eines solchen Hochauftriebssystems aussehen. Dies soll in dem beantragten Vorhaben mit numerischen Verfahren untersucht werden. Zur Anwendung kommt dabei die DES-Methode, die es ermöglicht, die instationären, dreidimensionalen Strömungsvorgänge an den Mini-TEDs aufzulösen. Der dort lokal erzeugte Schall wird mit Hilfe der akustischen Analogie analytisch ins Fernfeld zum Beobachter transportiert. Die in dem Vorhaben gewonnenen Erkenntnisse können einen wesentlichen Beitrag zur Einschätzung der Einsetzbarkeit von Mini-TEDs an künftigen Verkehrsflugzeugen liefern. Gleichzeitig geben sie wertvolle Hinweise auch zur möglichen Nachrüstung an vorhandenen Flugzeugtypen.

Innotreib

Das Projekt "Innotreib" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Hamburg-Harburg, Institut für Umwelttechnik und Energiewirtschaft V-9 durchgeführt. Das Flugverkehrsaufkommen wird in den nächsten 20 Jahren weiter deutlich wachsen. Verbunden damit werden auch die entsprechenden Umweltauswirkungen zunehmen, wenn keine geeigneten Gegenmaßnahmen getroffen werden. Deshalb hat die IATA bereits vor Jahren beschlossen, dass die Luftfahrtbranche ab 2020 nur noch klimaneutral wachsen will, da der Ausstoß an Klimagasen und damit der Beitrag zum Klimaschutz als eines der wichtigsten Umweltschutzziele gesehen wird. Ein derartiges klimaneutrales Wachstum wird nur möglich sein, wenn alle technischen Optionen, das Fliegen energieeffizienter zu machen, umfassend ausgenutzt werden. Dies wird aber aller Voraussicht nach nicht ausreichen. Deshalb ist der Einsatz alternativer Kraftstoffe - und das sind im Wesentlichen flüssige Biokraftstoffe - eine der maßgeblichen Optionen, da infolge der langen Entwicklungs- und Nutzungszeiten von Verkehrsflugzeugen einerseits und der hohen Energiedichte des heute genutzten Flugkraftstoffs (d.h. des Kerosins) andererseits auch zukünftig der ausschließliche Einsatz von Kerosin sehr wahrscheinlich ist. Die Herstellung eines Biokraftstoffs, der die Kerosinspezifikationen sicher einhalten kann, ist technisch heute möglich. Dies ist aber nur mit einer eingeschränkten Biomassebasis, mit einem erheblichen technischen Aufwand und damit hohen Kosten verbunden. Deshalb ist es das Ziel dieses Projektes, zu untersuchen, wo die Möglichkeiten und Grenzen sind, Biokraftstoffe zu erzeugen, die nicht in allen Kenngrößen vollumfänglich die Kerosinspez. erfüllen (sog. near drop-in Kraftstoffe). Damit soll untersucht werden, inwieweit die heute eingesetzten Flugzeugturbinen sicher mit Kraftstoffen betrieben werden können, deren Eigenschaften von denen des Kerosins leicht abweichen. Ausgehend davon wird analysiert, inwieweit dies bei der Bereitstellung der Biokraftstoffe Vorteile haben kann. Das TP trägt zu diesem Ziel mit der Entwicklung einer Analyse- und Bewertungsmethodik für heute existierende und zukünftig mögliche Verfahren der Treibstoffherstellung aus Biomasse bei. Dabei werden auch die Produktion und das globale Potenzial der notwendigen organischen Rohstoffe für die entsprechenden Verfahren in die Analysen und die Bewertung einbezogen. Mit einer solchen umfassenden Analyse und Bewertung aktuell bereits verfügbarer sowie zukünftig möglicher Produktionsverfahren werden innovative Konzepte zur Herstellung alternativen Kraftstoffs für den Luftverkehr erstellt. Die Auslegung der jeweiligen Prozesse und Verfahrensschritte wird im Rahmen eines iterativen Vorgehens in enger Abstimmung mit den anderen Projektpartnern durchgeführt. Ziel ist es dabei, die Verfahren so auszulegen, dass mit Blick auf die gewünschte Treibstoffzusammensetzung möglichst vorteilhafte Verfahren identifiziert werden können. Die Optimierung erfolgt dabei anhand technischer, ökonomischer und ökologischer Kriterien und ermöglicht eine ganzheitliche Bewertung, die am Ende die Auswahl der vielversprechendsten Option erlaubt.

Ermittlung der Emissionen durch den Flugverkehr ueber der Bundesrepublik Deutschland

Das Projekt "Ermittlung der Emissionen durch den Flugverkehr ueber der Bundesrepublik Deutschland" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technischer Überwachungs-Verein Rheinland, Institut für Energietechnik und Umweltschutz durchgeführt. Die Emissionen von Flugzeugen in der Bundesrepublik Deutschland sind bisher nur sehr grob geschaetzt worden. Zur genaueren Berechnung der Emissionsmengen muessen die Flugstrassen und deren Belegung typspezifisch aufgenommen werden. Ausserdem muessen die benoetigten Leistungen fuer den jeweiligen Flugabschnitt ermittelt werden. Aus den Emissionsfaktoren, die beim TUEV Rheinland in der Datenbank gespeichert sind, koennen unter Verwendung der ermittelten Daten die Emissionsmengen berechnet werden.

Quelllärm in Experiment und Numerik

Das Projekt "Quelllärm in Experiment und Numerik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Airbus Defence and Space GmbH durchgeführt. Das Vorhaben ist Teil des Bundes FREQUENZ. Das Projekt Frequenz hat zum Ziel, einen Beitrag zur Reduktion des Fluglärms in der Zukunft zu leisten. Es konzentriert sich an der Lärmreduktion an der Quelle und fokus. ausgewählte Beispiele aus den Bereich der Zelle aber auch des Triebwerks. Im Projekt soll über die Erarbeitung wissenschaftlicher Grundlagen an ausgewählten Basisexperimenten der Schaffung validierter aero-akustischer Entwurfswerkzeuge erreicht werden, die genutzt werden sollen bei der Umsetzung von Einzelmaßnahmen in flugfähige Lösungen, die dann im Messflug erprobt werden. Das Projekt unter Federführung der Deutschen Lufthansa AG gliedert sich in 3 Teilprojekte mit den Themenschwerpunkten: Teil 1: Berechnung lärmarmer Flugzeugkomponente(Methode und Verfahren), Teil 2: Aerodynamischer Lärm (Basisexperiment und Validierungsdaten). Teil 3: Entwicklung von Nachrüstmaßnahmen für Verkehrsflugzeuge (Anwendung). Es werden zusammen mit den Partnern Berechnungsverfahren zur Vorhersage aeroakustischer Quellen am Flugzeug und dem Immissionspegel am Standort der Betroffenen weiterentwickelt und validiert. Der Antragsteller stärkt und erweitert mit dem Projekt seine Kompetenz an den Gebiet der Fluglärmprognose und der Entwicklung von geeigneten Lärmminderungsmaßnahmen. Die Entwicklung und Erprobung von Nachrüstmaßnahmen zur Lärmreduktion führen zu einem direkt umsetzbaren Technologievorsprung gegen Wettbewerbern.

Zivilflugzeuge fuer die Fernerkundung und In-situ-Messungen in der Troposhaere und der tieferen Stratosphaere auf der Grundlage des Instrumentencontainer-Konzepts - CARIBIC

Das Projekt "Zivilflugzeuge fuer die Fernerkundung und In-situ-Messungen in der Troposhaere und der tieferen Stratosphaere auf der Grundlage des Instrumentencontainer-Konzepts - CARIBIC" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut) durchgeführt. The automated equipment to be developed, constructed, tested and integrated consists of: 1) Whole Air Sampler (WAS), consisting of compressor(s) and sample containers; 2) Multisample collector for particles in the submicrometer range; 3) In situ 3 channel particle spectrometer; 4) In situ NOx analyzer. The air samples will be analyzed in the laboratory for trace gas composition, complemented by isotopic analysis. In addition a set of accelerator and nuclear microprobe based techniques for near complete chemical and elemental speciation of the aerosol will be developed and applied. The above equipment will be integrated in an existing dedicated freight container used in the current first phase of CARIBIC, which has a more limited package concerning the aerosol and gas collection, but which has a semi continuous CO analyzer and 03 analyzer. These analyzers will complement the equipment listed above. The existing container also has a central computer control unit, power supply, cooling unit and safety devices. The choise of equipment deployed during the flights may vary, and will be optimized in the course of the series of measurement flights. The aircraft selected is a Boeing 767 owned and operated by the company LTU AIRWAYS based in Dusseldorf, which has a large and expanding fleet of medium and large size passenger aircraft. This aircraft will have a permanent air inlet system mounted below the front cargo bay. The relevant flight parameters will be made available for integration with the measurement data. There is presently relatively little control over the flight routes that can be used. The aircraft is in continuous operation and the most likely route is to the Maldives. This gives a unique possibility to fly in the troposphere and stratosphere. The inlet system is mounted below the container to minimize sample inlet tube length. The additional meteorological data consist of maps of potential vorticity and back trajectories calculated using the ECMWF data. The interpretation will use the latest chemistry-transport models.

Berechnung von koaxialem Fluglärm

Das Projekt "Berechnung von koaxialem Fluglärm" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Rolls-Royce Deutschland Ltd & Co KG durchgeführt. The principle objective of CoJeN is to develop and validate prediction tools that can be used by the aerospace industry to assess and optimise jet-noise reduction techniques. CoJeN will deliver the enabling technology to allow European Aerospace industries to:- Design lower-noise aircraft to meet societys needs for more environmentally friendly air transport- Win global leadership for European aeronautics, with a competitive supply chain more specifically, CoJeN will deliver the methods for designing concepts and technologies for the reduction of aero-engine jet noise, whilst improving industrys ability to competitively develop new products and reduce development time and costs. In order to bring the fundamental work of the FP5 project JEAN (which looked at prediction of single-stream jet noise) and other programmes to the point where they are useful to industry, the methods developed therein must be extended to cope with hot coaxial jets and arbitrary nozzle geometries. The methods must also be validated to demonstrate their accuracy and reliability. Accordingly, the specific technical objectives of the project are to:- Identify and improve optimal CFD techniques for the prediction of jet flow development from coaxial nozzles of arbitrary geometry- Develop aeroacoustic codes which can predict the acoustic fields from the CFD results- Acquire aerodynamic and acoustic data with which to validate these codes to achieve these objectives, two approaches will be considered. The first is the classical indirect technique in which the turbulent flow field is characterised using a CFD solver and the acoustic modelling uses information extracted from the spatially-resolved turbulence field (local intensity and length scales of the turbulence) to predict the far field noise. The second is the direct computational approach in which Large Eddy Simulation (LES) methods will be used to determine the near field noise and then linked to a propagation model for the far field signature. Prime Contractor: QinetiQ Limited London UK.

In-service Aircraft for a Global Observing System - European Research Infrastructure (IAGOS-ERI)

Das Projekt "In-service Aircraft for a Global Observing System - European Research Infrastructure (IAGOS-ERI)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung, Troposphäre (IEK-8) durchgeführt. IAGOS (In-service Aircraft for a Global Observing System), eine neue Forschungsinfrastruktur auf der ESFRI Roadmap, bündelt unter Federführung des FZJ die Expertise von Partnern aus Forschung, Wettervorhersage, Luftfahrtindustrie und Luftfahrtgesellschaften, um ein weltweit einmaliges Instrument zur globalen Erdbeobachtung aufzubauen. Dies geschieht mit Hilfe von high-tech Instrumenten zur Erfassung der chemischen Zusammensetzung der Atmosphäre auf Linienflugzeugen. Auf den IAGOS Webseiten finden Sie weitere Informationen.

Messung von Aerosolen und deren Eigenschaften auf Linienflugzeugen (MAEL)

Das Projekt "Messung von Aerosolen und deren Eigenschaften auf Linienflugzeugen (MAEL)" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Forschungszentrum Jülich GmbH, Institut für Energie- und Klimaforschung, Troposphäre (IEK-8) durchgeführt. Die Strahlungswirkung von Aerosolen und Wolken stellt eine erhebliche Unsicherheit für Klimaprognosen dar. Das Thema ist daher als Beitrag zur Forschung für die Nachhaltigkeit der Hightech-Strategie zum Klimaschutz des BMBF zu sehen. In dem beantragten Vorhaben soll eine Studie zur Erweiterung der im Rahmen des EU Vorhabens IAGOS-DS entwickelten Backscatter Cloud Probe zur Diskriminierung zwischen Eiskristallen, Wassertröpfchen und Sand- bzw. Aschepartikeln durchgeführt werden. Außerdem soll für das in IAGOS entwickelte Partikel-Messgerät ein geeignetes Einlass-System beschafft werden. Außerdem sollen die für den zeitnah geplanten Einbau der neuen Geräte in Linienflugzeuge und Abschluss des STC notwendigen Kits beschafft werden. Im Anschluss an diese Studie sollen die Messgeräte im Dauereinsatz betrieben werden, um Daten zur langfristigen Veränderung der Atmosphäre im globalen Wandel zu erhalten. Die Messungen sind von hoher Relevanz für die Prognose und Mitigation von Klimaänderungen und Luftqualität, z.B. im Rahmen von GMES. In der Laufzeit des Vorhabens wird die Studie zur Erweiterung des BCP-100 für die Diskriminierung von Eis/Wasser und Asche abgeschlossen, das Aerosol Inlet und die Einbaukits beschafft, und der Einbau in Airbus A340 Linienflugzeuge geplant (vorgesehen China Airlines, Cathay Pacific, Iberia). Die Durchführung der Messungen selbst erfolgt im Anschluss aus institutionellen Mitteln im Rahmen von IAGOS-D.

In-situ Messungen im Nachlauf von Verkehrsflugzeugen und im Bereich des Nordatlantik-Flugkorridors

Das Projekt "In-situ Messungen im Nachlauf von Verkehrsflugzeugen und im Bereich des Nordatlantik-Flugkorridors" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der Angewandten Forschung, Fraunhofer-Institut für Atmosphärische Umweltforschung durchgeführt. In diesem Verbundvorhaben werden in-situ Messungen von flugzeugbedingten Spurenstoffen im Nachlauf von Verkehrsflugzeugen und im Bereich des Flugkorridors ueber dem Nordatlantik durchgefuehrt, um die effektiven Triebwerksemissionen zu bestimmen, die chemischen Umwandlungsprozesse zu untersuchen und die grossraeumige Verteilung der Spurenstoffe im Bereich des Flugkorridors zu erfassen. Im Rahmen des IFU-Teilvorhabens 213 werden folgende Beitraege dazu geleistet: 1. Bestimmung der effektiven Emissionen von Nicht-Methan-Kohlenwasserstoffen (NMKW), 2. Messungen von NO-NOy Konzentrationen und der Photolyserate, J(O1D), fuer die Prozessuntersuchung und 3. Erfassung der NO-NOy, CO-Konzentrationen (kontinuierlich) sowie NMKW-, CH4- und CO-Konzentrationen in Luftproben im Bereich des Flugkorridors ueber dem Nordatlantik. Die gewonnenen Daten werden zum Teil mit Modellrechnungen verglichen und zum Teil als Eingangsdaten fuer Modellrechnungen verwendet, mit denen die Auswirkungen der Flugzeugemissionen vorhergesagt werden.

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