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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 2
Inhalt
1 Strategischer UumlberblickMarktentwicklung Zielsystem (ACARE)Herausforderung fuumlr Luftfahrtindustrie
2 Uumlberblick Roadmap VehikelFlugzeugkonfigurationBauweisenWerkstoffeFertigungsverfahrenSystemeKabine
3 Antriebe (Dr Sieber)
4 Luftverkehr (Dr Heil)LuftverkehrsmanagementFlugbetriebFlugfuumlhrung
5 Zusammenfassung
wwwbdlide
Seite 3
Ein Ruumlckblickhellip
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 4
Roadmap LuFo 1 2 ndash bdquoLeitkonzepteldquo
LuFo 1 amp 2 ndash wie alles begann
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 5
Was sind die Leitplanken der Technologie ndash
Entwicklung heute
Was treibt die Entwicklung der
Luftverkehrssysteme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 6
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Flug
bull Keine Ver-
spaumltungen
bull Schnell
bull Erschwinglich
bull Sicher
Schienebull Kapazitaumlt amp
vernetzte
Anschluumlsse
bull Leistungsfaumlhigkeit
bull Mehr Fracht
bull Keine admin amp
tech Barrieren
Straszligebull Elektromobilitaumlt
bull bdquoNeuerfindungldquo des
Autos
bull Neue Konstruktions-
prinzipien
(leichtldquolow costldquo)
Uumlberlastung
Kundenbedarf
Wettbewerb
Emissions-
reduktion
Knappheit von
Rohstoffen
Infrastruktur
Intermodale Anforderungen amp Strategien
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 7
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Beispiel Reisezeit ndash Ziele aus Flightpath 2050 4 h Tuumlr zu Tuumlr
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 8
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Der() Passagier der Zukunft
Heterogene Anforderungen
unterschiedliches Verbraucher-
verhalten div Anforderungsprofile
Spezifische individuell
zugeschnittene Bedarfsabdeckung
Mehr bdquoLifestyleldquo statt klassischer
Reisender-Profile
Modal durchgaumlngiges Reisen
(bdquoseamless connectivityldquo)
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
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10
+ d
isru
ptiv
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
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ruchsvo
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+ d
isru
ptiv
ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
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+ d
isru
ptiv
ne
u 2
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 2
Inhalt
1 Strategischer UumlberblickMarktentwicklung Zielsystem (ACARE)Herausforderung fuumlr Luftfahrtindustrie
2 Uumlberblick Roadmap VehikelFlugzeugkonfigurationBauweisenWerkstoffeFertigungsverfahrenSystemeKabine
3 Antriebe (Dr Sieber)
4 Luftverkehr (Dr Heil)LuftverkehrsmanagementFlugbetriebFlugfuumlhrung
5 Zusammenfassung
wwwbdlide
Seite 3
Ein Ruumlckblickhellip
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 4
Roadmap LuFo 1 2 ndash bdquoLeitkonzepteldquo
LuFo 1 amp 2 ndash wie alles begann
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 5
Was sind die Leitplanken der Technologie ndash
Entwicklung heute
Was treibt die Entwicklung der
Luftverkehrssysteme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 6
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Flug
bull Keine Ver-
spaumltungen
bull Schnell
bull Erschwinglich
bull Sicher
Schienebull Kapazitaumlt amp
vernetzte
Anschluumlsse
bull Leistungsfaumlhigkeit
bull Mehr Fracht
bull Keine admin amp
tech Barrieren
Straszligebull Elektromobilitaumlt
bull bdquoNeuerfindungldquo des
Autos
bull Neue Konstruktions-
prinzipien
(leichtldquolow costldquo)
Uumlberlastung
Kundenbedarf
Wettbewerb
Emissions-
reduktion
Knappheit von
Rohstoffen
Infrastruktur
Intermodale Anforderungen amp Strategien
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 7
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Beispiel Reisezeit ndash Ziele aus Flightpath 2050 4 h Tuumlr zu Tuumlr
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 8
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Der() Passagier der Zukunft
Heterogene Anforderungen
unterschiedliches Verbraucher-
verhalten div Anforderungsprofile
Spezifische individuell
zugeschnittene Bedarfsabdeckung
Mehr bdquoLifestyleldquo statt klassischer
Reisender-Profile
Modal durchgaumlngiges Reisen
(bdquoseamless connectivityldquo)
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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ne
hm
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an
sp
ruchsvo
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10
+ d
isru
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ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
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ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 3
Ein Ruumlckblickhellip
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 4
Roadmap LuFo 1 2 ndash bdquoLeitkonzepteldquo
LuFo 1 amp 2 ndash wie alles begann
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 5
Was sind die Leitplanken der Technologie ndash
Entwicklung heute
Was treibt die Entwicklung der
Luftverkehrssysteme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 6
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Flug
bull Keine Ver-
spaumltungen
bull Schnell
bull Erschwinglich
bull Sicher
Schienebull Kapazitaumlt amp
vernetzte
Anschluumlsse
bull Leistungsfaumlhigkeit
bull Mehr Fracht
bull Keine admin amp
tech Barrieren
Straszligebull Elektromobilitaumlt
bull bdquoNeuerfindungldquo des
Autos
bull Neue Konstruktions-
prinzipien
(leichtldquolow costldquo)
Uumlberlastung
Kundenbedarf
Wettbewerb
Emissions-
reduktion
Knappheit von
Rohstoffen
Infrastruktur
Intermodale Anforderungen amp Strategien
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 7
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Beispiel Reisezeit ndash Ziele aus Flightpath 2050 4 h Tuumlr zu Tuumlr
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 8
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Der() Passagier der Zukunft
Heterogene Anforderungen
unterschiedliches Verbraucher-
verhalten div Anforderungsprofile
Spezifische individuell
zugeschnittene Bedarfsabdeckung
Mehr bdquoLifestyleldquo statt klassischer
Reisender-Profile
Modal durchgaumlngiges Reisen
(bdquoseamless connectivityldquo)
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
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ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 4
Roadmap LuFo 1 2 ndash bdquoLeitkonzepteldquo
LuFo 1 amp 2 ndash wie alles begann
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 5
Was sind die Leitplanken der Technologie ndash
Entwicklung heute
Was treibt die Entwicklung der
Luftverkehrssysteme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 6
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Flug
bull Keine Ver-
spaumltungen
bull Schnell
bull Erschwinglich
bull Sicher
Schienebull Kapazitaumlt amp
vernetzte
Anschluumlsse
bull Leistungsfaumlhigkeit
bull Mehr Fracht
bull Keine admin amp
tech Barrieren
Straszligebull Elektromobilitaumlt
bull bdquoNeuerfindungldquo des
Autos
bull Neue Konstruktions-
prinzipien
(leichtldquolow costldquo)
Uumlberlastung
Kundenbedarf
Wettbewerb
Emissions-
reduktion
Knappheit von
Rohstoffen
Infrastruktur
Intermodale Anforderungen amp Strategien
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 7
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Beispiel Reisezeit ndash Ziele aus Flightpath 2050 4 h Tuumlr zu Tuumlr
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 8
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Der() Passagier der Zukunft
Heterogene Anforderungen
unterschiedliches Verbraucher-
verhalten div Anforderungsprofile
Spezifische individuell
zugeschnittene Bedarfsabdeckung
Mehr bdquoLifestyleldquo statt klassischer
Reisender-Profile
Modal durchgaumlngiges Reisen
(bdquoseamless connectivityldquo)
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
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an
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ruchsvo
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
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eh
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ptiv
ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 5
Was sind die Leitplanken der Technologie ndash
Entwicklung heute
Was treibt die Entwicklung der
Luftverkehrssysteme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 6
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Flug
bull Keine Ver-
spaumltungen
bull Schnell
bull Erschwinglich
bull Sicher
Schienebull Kapazitaumlt amp
vernetzte
Anschluumlsse
bull Leistungsfaumlhigkeit
bull Mehr Fracht
bull Keine admin amp
tech Barrieren
Straszligebull Elektromobilitaumlt
bull bdquoNeuerfindungldquo des
Autos
bull Neue Konstruktions-
prinzipien
(leichtldquolow costldquo)
Uumlberlastung
Kundenbedarf
Wettbewerb
Emissions-
reduktion
Knappheit von
Rohstoffen
Infrastruktur
Intermodale Anforderungen amp Strategien
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 7
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Beispiel Reisezeit ndash Ziele aus Flightpath 2050 4 h Tuumlr zu Tuumlr
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 8
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Der() Passagier der Zukunft
Heterogene Anforderungen
unterschiedliches Verbraucher-
verhalten div Anforderungsprofile
Spezifische individuell
zugeschnittene Bedarfsabdeckung
Mehr bdquoLifestyleldquo statt klassischer
Reisender-Profile
Modal durchgaumlngiges Reisen
(bdquoseamless connectivityldquo)
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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end
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
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10
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ptiv
ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 6
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Flug
bull Keine Ver-
spaumltungen
bull Schnell
bull Erschwinglich
bull Sicher
Schienebull Kapazitaumlt amp
vernetzte
Anschluumlsse
bull Leistungsfaumlhigkeit
bull Mehr Fracht
bull Keine admin amp
tech Barrieren
Straszligebull Elektromobilitaumlt
bull bdquoNeuerfindungldquo des
Autos
bull Neue Konstruktions-
prinzipien
(leichtldquolow costldquo)
Uumlberlastung
Kundenbedarf
Wettbewerb
Emissions-
reduktion
Knappheit von
Rohstoffen
Infrastruktur
Intermodale Anforderungen amp Strategien
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 7
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Beispiel Reisezeit ndash Ziele aus Flightpath 2050 4 h Tuumlr zu Tuumlr
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 8
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Der() Passagier der Zukunft
Heterogene Anforderungen
unterschiedliches Verbraucher-
verhalten div Anforderungsprofile
Spezifische individuell
zugeschnittene Bedarfsabdeckung
Mehr bdquoLifestyleldquo statt klassischer
Reisender-Profile
Modal durchgaumlngiges Reisen
(bdquoseamless connectivityldquo)
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 7
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Beispiel Reisezeit ndash Ziele aus Flightpath 2050 4 h Tuumlr zu Tuumlr
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 8
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Der() Passagier der Zukunft
Heterogene Anforderungen
unterschiedliches Verbraucher-
verhalten div Anforderungsprofile
Spezifische individuell
zugeschnittene Bedarfsabdeckung
Mehr bdquoLifestyleldquo statt klassischer
Reisender-Profile
Modal durchgaumlngiges Reisen
(bdquoseamless connectivityldquo)
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
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ruchsvo
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 8
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Der() Passagier der Zukunft
Heterogene Anforderungen
unterschiedliches Verbraucher-
verhalten div Anforderungsprofile
Spezifische individuell
zugeschnittene Bedarfsabdeckung
Mehr bdquoLifestyleldquo statt klassischer
Reisender-Profile
Modal durchgaumlngiges Reisen
(bdquoseamless connectivityldquo)
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 9
ACARE targets
Flying Green Flying Safe
Vision 2020
-50 CO2
-80 Nox
-50 noise
FlightPath 2050
-75 CO2
-90 Nox
-65 noise
Zielsysteme der europaumlischen Forschungsagenda
Noise
-90In den letzten
50 Jahren
Fuel burn
-70In den letzten 50
Jahren
Fatal Accident
-90In den letzten
50 Jahren
Technologieentwicklung ist ein
entscheidender Erfolgsfaktor
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
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eh
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 10
Globale Einflussfaktoren
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
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eh
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ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 11
Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des
Luftverkehrmarkts
Entwicklung der Flugzeugprogramme
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 12
Auslastung der Produktion (Jahre)
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Technologie-Entwicklung
benoumltigt mehr als eine
Dekade bis zum Markt-
eintritt
Aber Erfolg am Markt beeinflusst auch den
Fokus der Technologie-Entwicklung
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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ruchsvo
ller
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 13
bdquoGame Changingldquo Trends Anpassungen der
Produktstrategie
bull Die Wettbewerbssituation veraumlndert sich
durch Konsolidierung aber auch durch
den Markteintritt neuer Wettbewerber
(zB China)
bull Die Flugzeughersteller definieren ihre
Arbeitsteiligkeit Arbeitspakete und
das Risk Sharing mit den Partnern neu
bull Neue Geschaumlftsmodelle entstehen mit
bdquofly ndashby-the-hour und neuen
Dienstleistungen
bull Die Technologieentwicklung im Hinblick
auf bdquoMore Electric Aircraftldquo neue
Triebwerks-architekturen etc mischt die
Karten neu fuumlr die naumlchste Genenration
von Flugtzeugen
bull Strategische und globale
Neupositionierung
spezifisch fuumlr jedes
Marktsegment
(Nutzwertorientierung
Lieferanten Built to print
vs Design to spec)
bull Neue Geschaumlftsmodelle
mit neuen IT-Services
und Data Management
bull Technologieroadmaps
Allianzen Talent-
akquisition amp Talent-
management
RCNRC
LCC
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
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Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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ne
hm
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an
sp
ruchsvo
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10
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isru
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
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isru
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 14
Ausgangslage fuumlr die Entwicklung von Technologie-
Roadmaps
Dieser Trend gilt gleichermaszligen auch fuumlr Hubschrauber
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 15
Technologie-Roadmap des BDLI
Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement
Flugbetrieb und Flugfuumlhrung
bull Luftverkehrsmanagement
bull Betrieb und Bodeninfrastruktur
bull Instandhaltung und Service
Luftfahrzeug
bull Flugzeugkonfiguration
bull Bauweisen Werkstoffe und
Fertigungsverfahren
bull Antrieb
bull Systeme
bull Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
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ne
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end
an
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 16
Aufbau der Roadmaps
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
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BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
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20
10
+ d
isru
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ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
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ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 17
Luftverkehrsmanagement Betrieb amp
Bodeninfrastruktur
BDLI Technologie-Roadmap Strategischer Uumlberblick
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
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ne
hm
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an
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ruchsvo
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20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
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ne
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+ d
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
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+ d
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ptiv
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 18
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
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ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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+ d
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
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ne
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an
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ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
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ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 19
Flugzeugkonfiguration
Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schlieszligt
nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen
aus
Flugzeugkonzepte Boeing
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 20
Laminar wing leading edge integration
UHBR powerplant integration
Operations amp Payload driven aircraft concept
Flexible high aspect ratio CFRP wing integration
Functional driven moveables flight-control concepts
Component integrated systems (applied for active flow control)
Laminar wing multifunctional flap system
Powerplant amp Airframe Noise reduction
Advanced Load control amp monitoring
Weiterentwicklung der heutigen
Flugzeugkonfigurationen
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
RCNRC
LCC
bull Maximum Efficiency
bull Future Proof
bull Minimum Cost
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
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bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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er d
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ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 21
Hubschrauber - Technologien
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
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ruchsvo
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 22
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
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20
10
+ d
isru
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ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
nte
ll zu
ne
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an
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ruchsvo
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10
+ d
isru
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ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
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isru
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ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 23
Neue Triebwerke
Roadmap Antriebe
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
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sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
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ll zu
ne
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an
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10
+ d
isru
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ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
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ne
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ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 24
Roadmap Flugzeugsysteme
Zukuumlnftige Hochauftriebskonzepte
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
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ne
hm
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an
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ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 25
The intelligent wingndash enabled by advanced moveables amp wing leading trailing edge integration technology
The Laminar Flow
Integrated Leading Edge Significant fuel burn reductionKey technology elements
bull Robust Aero Design for daily Airline
Operations
bull Structural design amp manufacturing
concepts providing required surface
technology with acceptable RC impact
bull Leading edge device integration for
contamination shielding and high-lift
performance
The Multifunctional Trailing
Edge Significant weight amp cost reductionKey technology elements
bull Functional driven devices No functional
split for handling quality cruise high-lift
performance amp loads control
bull Weight reduction by active load control
and low complexity devices
bull Adaptive cruise wing (enabling large
design range for laminar wing) by
variable camber differential flap setting
and shock bumps
Advanced Powerplant
Integration Significant fuel burn amp noise
reductionKey technology elements
bull Integration of UHBR amp CROR engines
bull Drawbacks on AeroNoise amp Structural
dynamics managed by smart moveables
and active flow control technology
Design amp Simulation
Capabilities de-risk speed-up NRC reductionKey technology elements
bull Full Integrated Numerical Simulation
(bdquofly the databaseldquo)
bull High-fidelity experimental technologies
(eg novel powerplant simulation)
Gesamtansatz bdquoDer intelligente Fluumlgelldquo
Quelle LHD(Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland)
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 26
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 27
SLM 2013 SLM 2020MachiningComponent replacement System integrationBenchmark
Weight
100
CostsFunctional density
50
020252010 20202015
SL
M
Ma
ch
inin
g
bull Weight 086 kg
bull Costs +20 to benchmark today
-30 below benchmark in
10 years time frame
bull Weight 194 kg
bull Costs Benchmark
Conventional valve block
SLM lightweight valve block
Beispiel
A380 Spoiler Actuator Valve Block
Additive Manufacturing Technology- Selective Laser Melting -
Material Bauweisen und Verfahren
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
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10
+ d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
nte
ll zu
ne
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end
an
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
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end
an
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ruchsvo
ller
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10
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ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
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0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 28
Zusammenfassung der Roadmap-
Schwerpunkte am Beispiel Airbus
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
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ll zu
ne
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an
sp
ruchsvo
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20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
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an
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20
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+ d
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
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ptiv
ne
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05
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
20
10
eh
er d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 29
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
[KVA]
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 30
Enabler e-drives + power electronic
Electrical-Backup
Hydrostatic Actuator(A380 A400M)
EBAHA
Electro-Hydrostatic Actuator
=
bdquoBridging Technologyldquo
EMA
Electro-
Mechanical
Actuator
All Hydraulic All Electric
Servo-
Actuator
3H 3E
Electrical
Power Control Unit(A350XWB)
Active Differential
Gearbox(A350XWB)
Electro-mechanical
Actuation Technologies(A32X EMA LLIAI)
Electrically-Active
Hydrostatic Actuator(long life EHA LLIAI)
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
Enabler Elektrische Antriebe +
Leistungselektronik
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 31
Flugzeugsysteme ndash bdquoMore Electric aircraftldquo
E-Taxiing
Quelle Airbus FAST Magazin
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
20
10
+ d
isru
ptiv
ne
u 2
05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
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20
10
+ d
isru
ptiv
ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
nte
ll zu
ne
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end
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ruchsvo
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
me
nte
ll zu
ne
hm
end
an
sp
ruchsvo
ller
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isru
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
mente
ll
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10
eh
er d
isru
ptiv
ne
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05
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 32
Innovationstreiber
Reduzierung von MRO (Maintenance Repair Overhaul)-Kosten
Optimierung des Flug-Betriebs
Service-Produkte bei Instandhaltung und Service
ndash Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung zB Cyclean Engine Wash
ndash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands zB Haifischhaut
Bauweisen Werkstoffe sowie Fertigungs-Reparaturverfahren
ndash CFK-Reparaturen zB CFK-Kleben
ndash Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflaumlchenverfahren
Effiziente Produktions-Reparaturverfahren
ndash Industrie 40
ndash Automatisierung Robotik
Simulations-Prognosemodelle fuumlr Effiziente Wartung und Uumlberholung
ndash Big Data Materialflusssimulation
ndash Healthmanagement Maintenance on Condition Preventive Maintenance
TrendsInnovationen im Aviation-MRO-Sektor In
no
vati
on
sfe
lder
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
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+ d
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ne
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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kre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 33
Erweiterte
Pilotenunterstuumltzung
bdquoSingle Pilots
Operationsldquo
bdquoVirtuelles Cockpitldquo
Verkehrsaufkommen
Sicherheit
Integration
Komplexitaumlt
Rechnerleistung
Fehlertoleranz
Verfuumlgbarkeit des
Flugzeugs
Kosten (Entwicklung
Betrieb)
UnfaumllleZwischenfaumllle
Flugausfaumllle
Produktlebenszyklen
von Technologie
Regularien
bullArbeits- und Ruhezeiten
bullATM Single European Sky
bullZulassung Zertifizierunghellip
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Consumer IT Technologien(Multicore WiFi amp PowerLine Comhellip)
Modulare Avionik 2 Genf flugsicherheitsrelev Funktionen
Hochgeschwindigkeits-Datenkomm-
Netzwerke fuumlr alle Funktionen
Adaptive modulare
Avionik 3 Gen
Quantenphys
Rechnerloumlsungen fuumlr spez
Bordelektronik-
Anwendungen
Einheitliche
Systemplattform
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Cockpit amp Avionik-Plattformen
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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ruchsvo
ller
20
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+ d
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
me
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ne
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end
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+ d
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 34
Neue Regularien
bullHalon-Verbot hellip
Reduktion von
bull Kosten
bull Gesamtgewicht
bull Turn-Around Zeiten
Effizienzsteigerung Gesamt-
system Kabine
bull Flug-Betrieb
bull Wartunghellip
Integrierte amp synergetische
Kabinen-Loumlsungen
bull FAL Effizienz
bull mehr Passagiersitze hellip
bdquoSeamless Connectivityldquo
Kabinen-Individualisierung
2015 2020 2025 2030 2040 2050
Halon-freie
Feuerloumlschung
Energie-autarke
GalleyMonumente
Flexible
Module
Zukuumlnftige
Beleuchtung
Neue Materialien
und Bauweisen
Intelligentes
Gepaumlck-Handling
Flexible
Cab
Manag
SystemeEffiziente Kabinen-
versorgung
Voll-
integrierte
Systemkomp
Effizienter
KabinenbetriebzB Pax Guidance
Neue Kabinen-Layouts
Struktur amp Fertigungs-
optimale Kabine
Hygiene amp
Epidemie-Vorsorge
Adaptive
Sitze etc
copy Diehl Aerospace GmbH copy Diehl Aerospace GmbH
Flugzeugsysteme ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
wwwbdlide
Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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05
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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kre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 35
Vehikel ndash Kabine
BDLI Technologie-Roadmap Uumlberblick-Vehikel
Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
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Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 36
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 2 Antriebe
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Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
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Roadmap Antriebe
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Joumlrg SieberMTU Aero Engines AG
Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
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+ d
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ne
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
kre
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ll
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 38
Umweltziele der europaumlischen Luftfahrt
CO2-Emissionenund Kraftstoffverbrauch
Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 - 43 - 60 - 75
davon Zelle - 25 - 20 - 30 (- 43)
- 68 (- 43)Antrieb - 20 - 20 - 30
Luftverkehrsmanagement - 12 - 7 - 12 - 12
Betrieb - 4 - 4 - 7 - 12
Laumlrmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Flugzeug pro Laumlrmpunkt- 10 EPNdB
(= - 50 )
- 11 EPNdB( = - 55 )
- 15 EPNdB(= - 65 )
NOx-Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050
Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 - 84 - 90
Margin rel ICAO LTO CAEP6 - 60 - 65 - 75
Antrieb
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000
BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
inkre
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ller
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+ d
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
er in
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05
0
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 39BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Uumlberblick
2010 2020 2030 2040 2050
Turbofan
Gasturbine
Alternative
AntriebezB ElektroHybrid
Optimierte
GasturbinezB Waumlrmetauscher
Revolutionaumlre
KreisprozessezB Pulse Detonation
UHBPR
Getriebefan
Open Rotor
Verteilte
Antriebe
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 40BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe
2010 2020 2030 2040 2050
General Aviation
Kurz-Mittelstrecken
Batterie-
kapazitaumlt
Notwendige technologische Verbesserungen
02 kWhkg2 kWhkg
20 kWkg5 kWkg
Spezifische
Leistung
E-Motor
Regionalflugzeug
Luftfahrt
Hochleistungs-
Energiespeicher
Luftfahrt
Hochtemperatur-
Supraleitung
MotorGenKabel
Luftfahrt
Power-Elektronik
im MW Bereich
Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
wwwbdlide
Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 41BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung
Weiter-
entwicklung
Verbesserter
Vortriebs-
wirkungsgrad
Verbesserter
thermischer
Wirkungsgrad
Revolutionaumlre
Antriebskonzepte
20502045204020352030202520202015
Open Rotor
Effizienter Turbofan
UHBPR Getriebefan 1 Gen BPR 12
UHBPR Getriebefan BPR 1520
Effizienter Turboprop Wellenleistungstriebwerk
Verteilte Antriebe
Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen
Revolutionaumlre Kreisprozesse (Konstantvolumen Pulse Detonation hellip)
Hybridantriebe (Turboelektrisch Dieselelektrisch)
Vollelektrisch (Batterie Brennstoffzelle)
Technologieentwicklung TRL 3 - 6
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 42BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Verdichter
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Aktive Elemente Hochtemperatur
Werkstoffe
Verbesserte 3D
Aerodynamik
Fortschrittliches
Casing Treatment
High Aspect Ratio
BLISK amp Rotor
Integriertes
LPCICDHPC
Design
Probabilistisches
Design
Life Cycle
Management
Hohes Gesamtdruckverhaumlltnis und kleine Schaufelhoumlhen
HPC
ICDLPC
Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
inkre
me
nte
ll zu
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ruchsvo
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 43BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Turbine
Leichtbau
Werkstoffe
Reduzierte
Kuumlhlung
Laumlrmarme
Turbine
Keramischer
Verbundwerkstoff
Reduzierte
parasitaumlre Verluste
Aggressiver Inter
Turbine Duct
Lebensdauer
Aeroelastik
Integrierte 3D
Aerodynamik
Hochtemperatur
SchaufelScheibe
Schnelllaufend hoher Wirkungsgrad niedriges Gewicht
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 44BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Brennkammer
Geringste Emissionen ndash NOx und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruszlig)
Reduzierte Kuumlhlung durch
Einsatz keramischer Materialien
Neue Fertigungsverfahren zur
Herstellung komplexer Bauteile
Schadstoffarme BK Technologie
bull Gestufte Magerverbrennung
bull Optimierte Fett-Mager-
Verbrennung
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 45BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fan und Gondel
Houmlchste Nebenstromverhaumlltnisse fuumlr optimalen Vortriebswirkungsgrad
BLISK Fan
Kuumlhlluftkuumlhlung
Adaptive Elemente
Flugzyklusoptimierung
Fan mit
Hochleistungsgetriebe
Fangehaumluse aus
VerbundmaterialOptimierte Gondel
Leichte integrierte
Strukturelemente
Turbofan- Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 46BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologie Hochleistungsgetriebe
Reduktionsgetriebe zur Uumlbertragung houmlchster Leistung bei geringsten Verlusten
Anforderungen
Minimales Gewicht und
Bauraum
Geringste Verluste
Geringe Vibrationen
Hohe Lebensdauer
Hohe Zuverlaumlssigkeit
Schwerpunkte
Optimierte Kuumlhlung und
Schmierung
Moderne Fertigungs-
verfahren zur Herstellung
hochpraumlziser Bauteile mit
houmlchster Traglastfaumlhigkeit
Angepasste
Uumlberwachungs- und
Prognoseverfahren
Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030
Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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Seite 60
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Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 47BDLI Technologie-Roadmap Antriebe
Schluumlsseltechnologien Fertigung und Reparatur
Online Prozess
Kontrolle
Digitale MontageAdditive Fertigung
Life Cycle
ManagementWerkstoff-
simulation
Prozess Simulation
Digitale Fabrik Fortschrittliche
Produktionslinie
Wertorientierte
Reparatur
Wettbewerbsfaumlhige Hochtechnologie am Standort Deutschland
Auf Flugbetriebs-
erfahrung
basierende MRO-
Prognose
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 48
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 3 Luftverkehr
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
wwwbdlide
Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
wwwbdlide
Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
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Roadmap LuftverkehrLuftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugfuumlhrung
Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Dr Volker HeilDFS Deutsche Flugsicherung GmbH
Seite 50
Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
inkre
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
wenig
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
wwwbdlide
Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich)
Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA)
Mobilitaumlts-Herausforderung
bull Tuumlr-zu-Tuumlr in 4 h fuumlr 90 der Reisenden in Europa
bull 25 Mio puumlnktliche Fluumlge pro Jahr in Europa
Damit verbundene Ziele
bull Sicherer Verkehr und sichere Systeme
bull Ausreichende Transportkapazitaumlt
(Luftraum Boden Flugzeug auch mit erhoumlhter Verfuumlgbarkeit)
bull Optimierter Flugbetrieb
bull Optimiertes Luftverkehrsmanagement
bull Automatisiertes Reisemanagement
bull Zuverlaumlssige und ununterbrochene Verbindungen
bull Beitraumlge zur Reduktion von CO2 NOx und Laumlrm
sowie generell zur erhoumlhten Umweltfreundlichkeit
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 55
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Seite 56
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Seite 60
Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Seite 64
Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 51
Roadmap Luftverkehr
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Kosten-
effizienz
Kapazitaumlt
Sicherheit
Umwelt
Wachsende Rolle von Datenlink
Verbesserte Kon-flikterkennung und Vermeidung
Technische Standardisierung
Betriebliche Standardisierung
Selbstseparation Formationsflug Luftbetankung
Verbesserte Ergonomie(Beruumlhrung Sensoren)
Spracher-kennung im Betrieb
Remote Toweretabliert
Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien
Fortgeschrittene 4D-Trajektorien-Vorhersage
Total Airport Management
Kontinuierlicher Steig-und Sink-flug Standard
Fortgeschrittene Wetterinformation umfassender Allwetterflug
Resolution Advisory Downlink
Erweiterte Realitaumlt am Lotsenarbeits-platz
Vernetztes multimodales Transportsystem
Leistungsbasiertes Flughafenmanagement
Weiter zunehmend effizienteres Fliegen optimierte WartungInstandsetzung
Neues Fluggeraumlt steigende Automatisierung neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren veraumlnderte Rollen fuumlr Lotsen und Piloten neue Boardingkonzepte usw)
Dynamic Cost Index
flugzeugun-abhaumlngiger Bodenbetrieb
Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe Kondensstreifen usw)
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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Seite 58
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
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bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
wwwbdlide
Seite 52
Stoszligrichtungen ndash strategisch (1)
(Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund
Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren (bdquoEnablerldquo)
Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfuumlgbarkeit
IT-Unterstuumltzung von FampE uumlber BetriebManagement von Ressourcen
einschl Geraumlt bis Diagnose und Wartung
Menschen (Reisende und Dienstleister) muumlssen bdquomitgenommenldquo
werden (besonders z B bei grundlegend veraumlnderten Prozessen
etwa Automatisierung)
bdquoMeilensteineldquo 202020352050
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 53
Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
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bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 54
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
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Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
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KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
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Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Stoszligrichtungen ndash strategisch (2)
Luftverkehr
bull Global interoperabel
bull Regional optimiert
Einbindung in europaumlisches bdquoKonzertldquo
bull ACARE Flightpath 2050 und SRIA
bull Komplementaumlr zu Clean Sky und SESAR
bull Staumlrkung zukuumlnftiger deutscher Beitraumlge
bull Innovation in und fuumlr Deutschland
Realisierungsnahe FampE Fokus Effizienzsteigerung
inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch
Explorative FampE Fokus Break-Through 2030+
disruptiv (u a bdquoOumlkoeffizientes Fliegenldquo)
Ein Tag im Januar 2014
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich
Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugfuumlhrung
(sicher effizient umweltvertraumlglich)
Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement
optimierte Flugfuumlhrung
Optimierter Flugbetrieb
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
Systemweite interdisziplinaumlre Informationsverarbeitung
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Seite 59
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Trajektorien
Vom Luftraummanagement zum 4D-
Trajektorienmanagement optimierte
Flugfuumlhrung (Effizienz Umwelt)
Bord-Boden-Integration
bull Sicherheit
bull Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien
bull Verbesserte Beruumlcksichtigung von Wetter
bull Verbesserte Planung einschl Netzwerkmanagement und taktische
Nutzung
bull Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer
bull 4D-Verkehrssynchronisierung d h Koordination und Steuerung aller
ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und spaumlter auch
Landseite (max 1 Minute Planabweichung)
bull Konfliktmanagement und Automatisierung u a Pilotenassistenz
Lotsenassistenz Selbstseparation
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
Seite 57
Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Optimierter Flugbetrieb
Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch Gewicht Laumlrm und Emissionen
Neue Boarding
und Aircraft
Handling
Konzepte
Flugzeug als
meteorologischer
Sensor
Flugzeug
unabhaumlngiger
Bodenbetrieb
Dynamic
Cost
Index
KlimawirksamkeitAlternative
Kraftstoffe
Wirkung von
Kondensstreifen
2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050
Diagnose + Prognose
optimierte Wartung
und Instandsetzung
Multimodale
Uumlbergaumlnge
BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
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Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
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spezifischen Technologie-Bereichen
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Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Zusammenfassung 33
Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich (2)
Integration und Durchsatz von Flughaumlfen
bull Von bdquoAirport Collaborative Decision Makingldquo
uumlber bdquoTotal Airport Managementldquo zum
bdquoPerformance-Based Airport Managementldquo
bull gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung
bull umweltfreundlicher Rollverkehr
bull neue Boarding- und Abfertigungskonzepte
bull uneingeschraumlnkt allwettertauglich
bull Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeraumlten einschl
unbemannter Systeme
bull multimodal voll integriert
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Informationsverarbeitung
Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
bull hellip
bull Multimodale Vernetzung (laumlngerfristig)
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BDLI Technologie-Roadmap Luftverkehr
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Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
Teil 4 Zusammenfassung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes
27 November 2014 BMWi
Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Seite 63
Zusammenfassung 23
Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Systemweites Informationsmanagement Kommunikation und Nutzung der
Daten (Informationen)
bull Stakeholder
Airline Operations Flottenmanagement
Aircraft
Airport Operations
Air Traffic Control
Wetterdienst
Wartung und Instandhaltung
Laumlngerfristig auch andere Verkehrstraumlger
bull Themen
Planung und Steuerung Verkehrssynchronisierung
Datenanalyse und -verwertung
einschl Sensorik und Kommunikation
gehaumlrtet gegen Stoumlrungen resilient
mit optimierten 4D-Trajektorien
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Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
bull Luftbetankung
bull Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich
veraumlnderten Eigenschaften
bull begleitende Regulierung optimierte Zertifizierung
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Vorstellung der Technologie-Roadmaps in
spezifischen Technologie-Bereichen
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Georg F RayczykVorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI
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Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Stoszligrichtungen ndash inhaltlich Neuartige Ansaumltze
Neuartige Lufttransport- und Flugfuumlhrungskonzepte
bull Single Pilot
bull unbemanntes Fliegen
bull Remote-Tower-Kontrollzentrale
bull sektorloses Air Traffic Management
bull Formationsflug
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Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
bull evolutionaumlre Verbesserung bereits eingefuumlhrter Plattformen (bdquoinkrementelle
Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
werden
bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
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Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
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Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
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Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
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Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Vielen Dank fuumlr Ihre Aufmerksamkeit
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27 November 2014 BMWi
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Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
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wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
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Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
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Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
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sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
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Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
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Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
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Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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spezifischen Technologie-Bereichen
ZusammenfassungBundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie eV
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Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
definierten Zielen verpflichtet Sie wird auch in den naumlchsten Jahrzehnten einen
wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
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Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
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Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
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bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Seite 62
Zusammenfassung 13
Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europaumlischer Ebene
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wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltvertraumlglichkeit des
Luftverkehrs leisten
Den Herausforderungen des globalen Geschaumlfts- und Wettbewerbsumfeldes muss
durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden Diese umfassen
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Innovationldquo) sowie
bull revolutionaumlre Konzepte (bdquodisruptive Technologienldquo)
Beide Stoszligrichtungen muumlssen aktiv verfolgt werden
Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinaumlrer Arbeitsteilung
bull im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU Hochschulen
Groszligforschungseinrichtungen)
bull in europaumlischen Kooperationen und Netzwerken
bull in globalen Kooperationen
In den europaumlischen und globalen FampT-Kooperationen schaumlrft die deutsche
Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfaumlhigkeit durch Verantwortung fuumlr technologisch
hochwertige Arbeitsanteile
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Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
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bull Investitionen in FampT wirksam stimuliert und
bull die Zielerreichung bdquoTechnologiefuumlhrerschaft in wichtigen Zukunftstechnologienldquo
sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
affine Forschungslandschaft
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Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der
Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfaumlhigkeit der Luftfahrtindustrie Es
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sowie bdquoVerringerung von Emissionenldquo durch die Industrie entscheidend
vorangebracht
Unterstuumltzt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplaumltze der Luftfahrtindustrie in
Deutschland aufgebaut und gesichert Ebenso fuumlhrt es zur Entstehung positiver
Effekte fuumlr angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland
Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit
LuFo einen uumlber die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivitaumlt
Deutschlands fuumlr High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und fuumlr die luftfahrt-
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Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
aktuellen Intensitaumlt fortgesetzt wird
Die Industrie ist bereit ihren Beitrag zu leisten
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Die Foumlrderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen
Luftfahrtstrategie der Bundesregierung
Der BDLI traumlgt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie
bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente
Die Umsetzung erfordert dass auch in Zukunft die nationale Foumlrderung mit der
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