Aerospace und Verkehrstechnik
Verbesserte Effizienz
Die Verbesserung der Effizienz in der Luftfahrt senkt den Kraftstoffverbrauch und optimiert die Leistung von Flugzeugen und Triebwerken.
Innovationskraft für mehr Effizienz in der Luftfahrt
Liebherr ist führend in Sachen Innovation und bietet fortschrittliche Lösungen wie den Smart Integrated Wing, Antriebssysteme für klappbare Flügelenden und additive Fertigungstechnologien. Durch die Verbesserung der Aerodynamik, die Gewichtsreduzierung und die Zusammenarbeit bei bahnbrechenden Triebwerkstechnologien wie dem UltraFan® spielt Liebherr eine entscheidende Rolle bei der Entwicklung effizienterer und nachhaltigerer Flugzeuge der nächsten Generation.
Geringerer Energieverbrauch
Die Reduzierung des Energieverbrauchs von Flugzeugen ist ein entscheidender Schritt in Richtung einer nachhaltigeren Zukunft in der Luftfahrt. Durch die Optimierung von Flugrouten, den Einsatz treibstoffeffizienterer Triebwerke und die Verwendung leichterer Materialien bei der Flugzeugkonstruktion können Fluggesellschaften den Treibstoffverbrauch erheblich senken und so sowohl die Betriebskosten als auch die CO₂-Emissionen reduzieren.
Innovationen wie Elektro- und Hybridantriebe ebnen ebenfalls den Weg für einen umweltfreundlicheren Luftverkehr und sorgen dafür, dass Fliegen eine praktikable Option bleibt, während gleichzeitig die Umweltbelastung minimiert wird. Ein geringerer Energieverbrauch kommt nicht nur dem Planeten zugute, sondern schafft auch eine effizientere und kostengünstigere Luftfahrtindustrie.
Fortschrittliche pneumatische Systeme verbessern die Effizienz
Triebwerkzapfluftsysteme leiten Luft mit hohem Druck und hoher Temperatur aus den Nieder- und Hochdruckanschlüssen des Triebwerks ab. Der Luftstrom wird durch Temperatur- und Druckregelgeräte geleitet und dem Hauptklimatisierungssystems des Flugzeugs, dem Enteisungssystem und dem Haupt-Triebwerksstartsystem nachgelagert zugeführt. Für eine verbesserte Effizienz verfügt das System über leichte, robuste und äußerst zuverlässige Komponenten sowie eine optimierte Steuerungsarchitektur.
Verbesserte Aerodynamik
Eine verbesserte Aerodynamik im Flugzeugdesign ist ein entscheidender Faktor in der Luftfahrt, der zu einer höheren Treibstoffeffizienz und geringeren Emissionen führt. Durch die Optimierung der äußeren Form von Flugzeugen, die Verringerung des Luftwiderstands und die Optimierung des Flügeldesigns können Hersteller Flugzeuge entwickeln, die reibungsloser durch die Luft gleiten. Diese aerodynamischen Fortschritte verringern die für den Flugbetrieb erforderliche Energie, was zu erheblichen Kraftstoffeinsparungen und niedrigeren Betriebskosten führt. Über die wirtschaftlichen Vorteile hinaus trägt eine verbesserte Aerodynamik zu mehr Umweltfreundlichkeit bei und hilft Fluggesellschaften, ihre Nachhaltigkeitsziele zu erreichen und ihren CO₂-Fußabdruck zu verringern – und das bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung optimaler Leistungs- und Sicherheitsstandards.
Smart Integrated Wing
Liebherr treibt die Entwicklung von Flugzeugen der nächsten Generation mit elektrischen Architekturen voran, wie der Smart Integrated Wing Demonstrator zeigt. Dieses Projekt wird von Clean Sky 2, einer Initiative der Europäischen Union, finanziert und integriert Subsysteme aus nationalen Forschungsarbeiten, wobei der Schwerpunkt auf elektrischen und hybriden Betätigungssystemen im Flügel liegt. Es ermöglicht auch Synergien mit Systemen wie Fahrwerken. Fly-by-Wire-Steuerungen und ein Hochspannungs-Gleichstromnetzwerk mit Gleichstromversorgung sind für die Vision von Liebherr von nachhaltigen Flugzeugsystemen der nächsten Generation von zentraler Bedeutung.
Innovative Flügelklapptechnik
Längere Tragflächen verbessern die Aerodynamik, erfordern jedoch klappbare Flügelenden, um Standard-Flughafengates nutzen zu können. Liebherr bietet zuverlässige Klappmechanismen für diese effizienten Tragflächendesigns. Durch das Klappen der Flügelenden können Fluggesellschaften die vorhandene Infrastruktur unverändert, was Kosten spart und die betriebliche Flexibilität erhöht. Darüber hinaus kann das Klappen der Flügelenden die Manövrierfähigkeit am Boden in überlasteten Bereichen wie Rollwegen sowie Start- und Landebahnen verbessern und ist somit eine praktische Lösung für einen effizienten Flughafenbetrieb.
Betätigung in leichten, dünnen sowie „trockenen“ Flügeln
Betätigung für „Dünne und trockene Flügelbetätigung“dünne und „trockene“ (ohne Treibstofftanks) Flügel bezieht sich auf eine Art von Betätigungssystem, das in Flugzeugflügeln verwendet wird, insbesondere in modernen, leichten Flugzeugkonstruktionen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Systemen, die auf hydraulischen Aktuatoren basieren, die voluminös sind und Hydraulikflüssigkeit benötigen (daher „nasse“ Systeme), sind Betätigungssysteme für dünne Flügel in der Regel elektrisch angetrieben und kompakter.
Zu den Vorteilen gehören:
- Geringeres Gewicht: Da diese Systeme nicht auf Hydraulikflüssigkeit angewiesen sind, können sie deutlich leichter gestaltet werden, was dazu beiträgt, das Gesamtgewicht des Flugzeugs zu reduzieren, und damit die Treibstoffeffizienz erhöht.
- Vereinfachte Wartung: Ohne Hydraulikleitungen und -flüssigkeit wird die Wartung vereinfacht, da keine Gefahr von Flüssigkeitslecks oder keine Notwendigkeit eines Flüssigkeitswechsels besteht.
- Höhere Effizienz: Elektrische Betätigungssysteme sind in der Regel effizienter als herkömmliche Hydrauliksysteme, da sie nur bei Bedarf Energie verbrauchen, anstatt den Druck in einer Hydraulikleitung kontinuierlich aufrechtzuerhalten.
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Fallstudien – Verbesserte Effizienz
Effizientere Triebwerke
Effizientere Triebwerke revolutionieren die Luftfahrtindustrie und bieten erhebliche Vorteile in Bezug auf Kraftstoffeinsparung, Kostensenkung und Umweltverträglichkeit. Fortschrittliche Triebwerkstechnologien wie Turbofans mit hohem Nebenstromverhältnis und Turbofans mit Getriebe sind darauf ausgelegt, die Leistung zu maximieren und gleichzeitig den Kraftstoffverbrauch zu minimieren.
Auf der Grundlage seines umfassenden Know-hows in der Konstruktion von Rotationsantriebe für Hochauftriebssysteme oder Hubschraubergetriebe unterstützt Liebherr Triebwerkshersteller bei der Konstruktion und Entwicklung von Leistungsgetrieben für Turbofan-Triebwerke. Die Produktionsstätte in Friedrichshafen (Deutschland) ist das Liebherr-Kompetenzzentrum für Getriebe und beherrscht die neuesten Verzahnungstechnologien.
Weniger Gewicht
Die Gewichtsverringerung eines Flugzeugs ist unerlässlich, um die Treibstoffeffizienz zu verbessern, die Nutzlastkapazität zu erhöhen und die Betriebskosten zu senken. Fortschrittliche Materialien und Fertigungstechniken, wie die additive Fertigung, ermöglichen eine erhebliche Gewichtsreduzierung bei gleichbleibender Festigkeit und Leistung.
Additive Fertigung – lasergestützter 3D-Druck
Bei der additiven Fertigung, die oft auch als 3D-Druck bezeichnet wird, werden digitale 3D-Konstruktionsdaten verwendet, um Komponenten Schicht für Schicht aus feinen Pulvermaterialien wie Metallen, Kunststoffen und Verbundwerkstoffen aufzubauen. Im Gegensatz zu herkömmlichen subtraktiven Verfahren, bei denen Teile aus massiven Blöcken gefräst werden, entstehen bei diesem professionellen Produktionsprozess komplexe Komponenten mit minimalem Materialverlust.
Beispiele für von Liebherr entwickelte 3D-Druckprodukte:
- Hydraulikventilblöcke
- Aktuatorengehäuse
- Strahlpumpen
- Halterungen
