Titan Ressourcenschonendes Flugzeugtriebwerk entwickeln

Redakteur: Dipl.-Ing. Dorothee Quitter

Forscher am Clausthaler Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik (IWW) entwickeln in den kommenden dreieinhalb Jahren zusammen mit renommierten Partnern neue Leichtbaukonzepte für Flugzeugturbinen.

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Woraus besteht das Flugzeugtriebwerk von morgen? Dieser Frage gehen Professor Lothar Wagner (kl. Bild) und seine Mitarbeiter am Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik nach.
Woraus besteht das Flugzeugtriebwerk von morgen? Dieser Frage gehen Professor Lothar Wagner (kl. Bild) und seine Mitarbeiter am Institut für Werkstoffkunde und Werkstofftechnik nach.
(Bild: Rolls-Royce)

Im Verdichter eines Flugzeugtriebwerks werden vorwiegend Titanlegierungen eingesetzt. Grundsätzlich sind die Schaufeln anderen Belastungen ausgesetzt als die zugehörigen Scheiben. Deshalb ist es sinnvoll, verschiedene Titanlegierungen, die über unterschiedliche Eigenschaften verfügen, zu kombinieren. Hierzu sind innovative Fügetechnologien erforderlich. Im geplanten Forschungsvorhaben soll dazu das Multiorbital-Reibschweißen erprobt und weiterentwickelt werden.

„Bei den Bauteilen der Zukunft ist ein Materialmix gefragt, der an kritischen Stellen den jeweils geeigneten Werkstoff vorhält”, sagt Professor Wagner, der Vorstandsmitglied im Clausthaler Zentrum für Materialtechnik ist. Neueste, hitzebeständige Titanlegierungen könnten zukünftig in einigen Bereichen sogar die hochtemperaturstabileren, aber wesentlich schwereren Nickellegierungen ersetzen. „Durch den Einsatz von multiorbital-reibgeschweißten Werkstoffpaarungen auf Titan- sowie Nickelbasis soll auch eine spürbare Kostenreduktion im Triebwerksbau gegenüber der bisherigen Fertigung realisiert werden”, führt Professor Wagner aus. Die neue Herangehensweise in der Fertigung ermöglicht zudem den Einsatz innovativer Kühlkonzepte für die Turbine, wodurch die Effizienz des Triebwerks erhöht wird. Mehr Effizienz bedeutet zugleich weniger Kerosinverbrauch.

In dem Gemeinschaftsprojekt mit einem Gesamtvolumen von rund vier Millionen Euro fließen allein 763.000 Euro an das Institut der TU Clausthal. Gefördert wird das Vorhaben durch das Bundesforschungsministerium über das Programm „Werkstoffinnovationen für Industrie und Gesellschaft”. Die Projektpartner sind Rolls-Royce Deutschland, ThyssenKrupp VDM, die Otto Fuchs KG, die Dyconn GmbH sowie die Universität Erlangen-Nürnberg. (qui)

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