Produkt
Gesundheitsauswirkungen von Flugzeugantrieben
Wir arbeiten in der Produktentwicklung daran, dass Fliegen deutlich leiser und sauberer wird. Die Reduzierung von Fluglärm und Abgasemissionen sind erklärte Ziele unserer Technologie-Agenda Clean Air Engine. Unsere revolutionären Antriebskonzepte eröffnen dabei völlig neue Möglichkeiten.
Wir sind einem aktiven und integrierten Umweltschutz verpflichtet, der wesentliche Auswirkungen unserer Produkte auf Umwelt und Gesellschaft berücksichtigt. Wir setzen uns daher nicht nur für den Klimaschutz ein. Mit Konzepten für leisere und saubere Triebwerke können wir die Situation für Anwohner:innen in Flughafennähe und in der Umgebung in Hinblick auf Lärmschutz und lokale Luftqualität verbessern. Unser Ansatz hierbei deckt sich mit dem beim Klimaschutz: Wir haben das Thema über mehrere Säulen im Unternehmen verankert. In unseren globalen Verhaltensgrundsätzen bekennen wir uns zum Umweltschutz und explizit zur Reduzierung von Lärm- und Abgasemissionen von Flugzeugantrieben. Wir wollen Maßstäbe setzen, so haben wir das Ziel unserer Verpflichtung formuliert. Auch unser übergeordnetes Leitbild enthält unter dem Punkt „Umwelt und Gesellschaft“ die Maxime, Produkte mit niedrigeren Lärm- sowie Schadstoffemissionen zu schaffen.
Flugzeug und Triebwerk müssen bei der Zulassung durch die Flugaufsichtsbehörden Grenzwerte für Lärm und Schadstoffe erfüllen, die von der UN-Zivilluftfahrtgesellschaft International Civil Aviation Organization (ICAO) festgelegt sind und in der Vergangenheit sukzessive verschärft wurden. Zuständig für die Zulassung sind nationale Flugaufsichtsbehörden. Darüber hinaus sind die Gebühren für Start und Landung an fast allen Flughäfen auf der Welt von der Lärmemission des Flugzeugtyps abhängig.
Der Lärm wird bei der Zertifizierung neuer Flugzeugmodelle nach einem standardisierten Verfahren an drei festgelegten Punkten gemessen und anschließend kumuliert. Seit den 1960er-Jahren hat der Fluglärm kontinuierlich abgenommen, insgesamt um etwa 17 EPNdB (Effective Perceived Noise Decibels; spezifische Einheit für den Lärmpegel von Flugzeugen) beziehungsweise um rund 70 %.
Wir unterstützen die Lärmziele der europäischen Luftfahrtindustrie
Mit unserer Technologie-Agenda Clean Air Engine (Claire) verfolgen wir nicht nur Ziele für den Klimaschutz → Klimawirkung von Flugzeugantrieben, sondern auch zur Reduzierung der Lärmemissionen eines Flugzeugs. Die Erreichung zukünftiger Lärmgrenzwerte ist ein zentrales Element der Agenda. Bei unseren Vorhaben sind die Akustikexpert:innen der MTU in jeder Stufe der Produktentwicklung involviert - vom Technologiemanagement bis zur späteren Auslegung beziehungsweise Optimierung von Antrieben.
Wir unterstützen bei der Entwicklung zukünftiger Antriebe die Ziele der Strategic Research and Innovation Agenda der europäischen Luftfahrtindustrie und –forschung (SRIA) der europäischen Luftfahrtindustrie, wonach der Lärm bis 2050 um 65 % gegenüber dem Jahr 2000 abnehmen soll. Mit dem Getriebefan der ersten Generation, den wir zusammen mit unserem Partner Pratt & Whitney anbieten, haben wir die Lärmemissionen des Flugzeugs im Rahmen unserer ersten Claire-Stufe bereits deutlich verringert. Sie liegt durchschnittlich um 15-20 EPNdB (kumuliert über die drei ICAO-Messpunkte) unter der aktuell gesetzlich vorgeschriebenen Lärmgrenze, der Lärmklasse ICAO Stage 4.
Fast Facts: Der Getriebefan
geringerer Lärmteppich
Mio. Flugstunden in der Luft
geringere Stickoxid-Emissionen
Der Lärmteppich beschreibt die Ausbreitung des Fluglärms im sensiblen Bereich rund um den Flughafen, Verbesserungen basierend auf 75 dB Lärmkontur bzw. im Vergleich zum Vorgängermodell
Der Getriebefan aus der ersten Claire-Stufe hat durch seine Architektur im Vergleich zu konventionellen Turbofans besonders großes Potenzial, den Lärm weiter zu reduzieren. Mit Verbesserungen in der neuen Generation wollen wir das Ziel bis 2035 erreichen, die Lärmemissionen von Flugzeug und Triebwerk um 50 % zu reduzieren (Basisjahr 2000).
Bis 2050 sollen dank neuer Triebwerksarchitekturen die Lärmemissionen nach der SRIA-Agenda sogar um 65 % zurückgehen (Basisjahr 2000). Wir setzen zum Beispiel auf unser neues Antriebskonzept, die Flying Fuel CellTM (wasserstoffbetriebene Brennstoffzelle), die mit dem Fan als einziger Lärmquelle des Antriebsstrangs erhebliche Lärmreduktionen realisieren kann. Sie könnte ab 2035 zunächst auf kürzeren Strecken im Zubringer- und Regionalflugzeugbereich einsetzbar sein, später dann auch auf der Kurz- und Mittelstrecke fliegen.
Wir wollen Schadstoffe auf null bringen
Neben der Wirkung auf das Klima und der Entstehung von Fluglärm hat der Flugverkehr auch Einfluss auf die lokale Luftqualität an Flughäfen und in deren Umgebung. Beim Verbrennungsprozess im Triebwerk entstehen die Schadstoffe Stickoxid (NOx), Kohlenmonoxid (CO), unverbrannte Kohlenwasserstoffe (UHC) und Ruß/Feinstaub. Vor dem Hintergrund der Auswirkung auf die Gesundheit sind NOx und Feinstaub die wesentlichsten Emissionen. Flugzeuge und Antriebe müssen bei ihrer Zertifizierung die ICAO-Umweltstandards erfüllen. Die ICAO hat Grenzwerte für die Triebwerksemissionen von NOx, CO, UHC und Ruß definiert. Alle MTU-Flugzeugtriebwerke erfüllen die Zertifizierungsstandards der ICAO. Triebwerke werden zudem in Hinblick auf die Einhaltung ultra-feiner Partikel-Emissionen zertifiziert. Im Gegensatz zu den Lärmemissionen haben wir auf die Emissionen von NOx und Feinstaub und auf die gesundheitlichen Auswirkungen weniger Einflussmöglichkeiten, da die Brennkammer nicht zu unserem Portfolio bei zivilen Triebwerksprogrammen zählt. Wir können nur indirekt über Effizienzverbesserungen des Triebwerks beitragen, so ist es uns mit dem Getriebefan gelungen, die NOx-Emissionen deutlich zu senken: Sie sind um 50 % geringer als beim Vorgängermodell. Darüber hinaus können nachhaltige Kraftstoffe einen deutlichen Vorteil bringen. In ersten Tests hat das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gezeigt, dass die Partikelemissionen bei der Verbrennung von Sustainable Aviation Fuels (SAF) signifikant geringer sind. Bei einer Nutzung von Wasserstoff als Kraftstoff werden diese weiter verringert. Mehr zu SAF unter Klimawirkung von Flugzeugantrieben
Die Entwicklung revolutionärer Antriebskonzepte, die wir ihm Rahmen unserer Klimaschutzaktivitäten aufgenommen, bringt großes Potenzial zur Verringerung von Schadstoffbelastungen mit sich. Unsere Konzepte, der Water-Enhanced Turbofan (WET) und die fliegende Brennstoffzelle, können Schadstoffe deutlich reduzieren bzw. sogar komplett vermeiden. WET setzt auf eine Wassereinspritzung in die Brennkammer. Dadurch können nach heutigem Wissensstand die NOx-Emissionen um über 80 % verringert werden. Bei der wasserstoffbetriebenen Brennstoffzelle entstehen abgesehen von Wasser sogar keine Emissionen mehr.
