Remote Sensing Technique for Aeroengine Emission Certification and Monitoring (AEROTEST)

Betreuer: Dr.-Ing. H. Hönen

Schätzungen für den internationalen Luftverkehr gehen von einer Steigerungsrate von 3-4% aus. Trotz signifikanter Verbesserungen des Wirkungsgrades von Flugzeugen sowie enormer Verminderungen der Schadstoffemissionen sind weitere Anstrengungen zur Entwicklung schadstoffarmer Triebwerke und Verfahren zur überwachung der Emissionen erforderlich, um auch in Zukunft einen umweltgerechten Luftverkehr sicherzustellen.

Die Untersuchung von Triebwerksemissionen stellt mit den heutigen Verfahren eine äußerst aufwändige und teure Prozedur dar. Neue, schnell umzusetzende Methoden, die den Stan-dards der ICAO (International Civil Aviation Organisation) entsprechen, können neue Möglic-chkeiten bei der Entwicklung emissionsarmer Triebwerke eröffnen.
Optische Messverfahren, wie Fourier Transformations Infrarot Spektroskopie (FTIR) und La-ser Induziertes Verglühen (LII), haben bereits in einem früheren Forschungsprojekt ihre Tauglichkeit zur Messung von Triebwerksemissionen (CO2, CO, NO, NO2, unverbrannte Kohlenwasserstoffe (UHC)) nachgewiesen. Im Rahmen des AEROTEST Vorhabens sollen diese berührungsfreien Methoden nun für die standardmäßige Abgasanalyse tauglich gemacht. Sie werden so weiterentwickelt, dass sie im industriellen Umfeld bei den Triebwerksherstellern sowohl im Versuch als auch zur überwachung eingesetzt werden können.

Am Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen werden hierzu Untersuchungen zu den mechanisch und schallinduzierten Vibrationen der optischen Komponenten durchgeführt. Ziel der Arbeiten ist die Entwicklung eines schwingungssicheren Gesamtsystems, das unter realen Einsatzbedingungen störungsfrei arbeitet. Das System wird im Rahmen von verschie-denen Versuchsfahrten im Triebwerksprüfstand getestet und optimiert.

Das Hauptziel ist der Nachweis der Genauigkeit der eingesetzten Messtechnik unter realen Anwendungsbedingungen und die Sicherstellung eines hohen Qualitätsstandards, so dass die optischen Messverfahren als Standardmethode bei der Zertifizierung von Flugtriebwerken sowohl bei der Industrie als auch bei den Luftfahrtbehörden anerkannt wird.

In diesem Zusammenhang ist es wichtig, einfach zu bedienende und automatisierte Messge-räte zur Verfügung zu stellen, die auch von Nicht-Fachleuten genutzt warden können. Daher werden das LII-System und das Infrarot Spetrometer in einer gemeinsamen Box unterge-bracht. Eine geeignete Software mit einer bedienerfreundlichen Benutzeroberfläche ermöglicht eine komfortable Datenaufnahme und -verarbeitung.

Das Projekt wird von der Europäischen Komission im 6. Rahmenprogramm gefördert. Das Konsortium umfasst die folgenden Partner:

  • Auxitrol , Frankreich
  • Rolls-Royce , Groß-Britannien
  • Alstom, Groß-Britannien
  • Kema, Niederlande
  • Optoelectronica, Rumänien
  • Forschungszentrum Karlsruhe Institut für Meterologie und Klimaforschung, Deutschland
  • Bergische Universität Wuppertal, Institut für Physikalische Chemie Deutschland
  • Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen, Institut für Strahlantriebe und Turboarbeitsmaschinen, Deutschland
  • Technische Universität Lund, Schweden
  • PC2A-CNRS, Lille, Frankreich
  • University of Reading, Groß-Britannien
  • National Technical University Athens, Griechenland