Revolution für Luft- und Raumfahrt: Supraleit-Technik aus Dresden

Forscher aus Dresden zeigen auf ILA energieeffiziente Lösungen für Flugzeuge und Raumfahrt

Energieeffizienz ist in aller Munde. Auch die weltweite Luft- und Raumfahrtbranche ist auf der Suche nach leistungsstarken Lösungen, die ressourcenschonend und effizient sind. Experten aus der Technologieregion Dresden stellen auf der diesjährigen ILA Berlin 2014 - der größten Flugzeugmesse der Welt - der Öffentlichkeit Potenziale und Einsatzmöglichkeiten von Supraleit-Technik für die Luftfahrt vor. Am Stand der mitteldeutschen Luft- und Raumfahrtbranche (Kompetenzzentrum Luft- und Raumfahrttechnik Sachsen/Thüringen e. V., LRT) führen die Technologieexperten mit echten Modellen die vielfältigen Anwendungsmöglichkeiten für die Supraleit-Technik vor.

„Bereits seit Jahren arbeiten Flugzeughersteller an Leichtbauflugzeugen und anderen innovativen energieeffizienten Lösungen für die Luftfahrt. Supraleit-Technik kann hier einen entscheidenden Beitrag leisten", sagt Dr. Wolfgang Göhler, Vorsitzender des Branchenverbandes der Luft- und Raumfahrtbranche (LRT). Für Flugzeuge und die Raumfahrt gibt es mehrere denkbare Einsatzmöglichkeiten: In allen Flugzeugen und in Raumschiffen gibt es zentimeterdicke und kilometerlange Strom- und Informationskabel. Nutzt man hier Supraleit-Materialien, dann würde der Strom verlustfrei durch diese Kabel fließen. „Bei gleichem Querschnitt wie ein Kupferkabel kann ein supraleitendes Kabel mit dem 100fachen Strom belastet werden. Dies birgt sehr großes Potenzial, Gewicht einzusparen", sagt Oliver de Haas, Geschäftsführer der evico GmbH, einem Dresdner Unternehmen für Supraleit-Technik. Die Eigenschaften von Supraleit-Material lassen sich zum Beispiel zur Speicherung mechanischer Energie in rotierenden Energiespeichern sowie in Zentrifugen nutzen. Zentrifugen werden weltweit für das Training von Piloten und Astronauten gebraucht. Auf passiv supraleitender Schwebetechnologie beruhende Zentrifugen sind vergleichsweise einfach zu realisieren, fehlende Rollreibung trägt zur Verringerung von Energiebedarf und Verschleiß bei, aufwändige Getriebe lassen sich einsparen.

Auf der internationalen Flugzeugmesse stellt sich die Region Dresden einmal mehr als Technologieführer und Innovationstreiber für Technologiethemen in Europa vor. „Am Standort Dresden treffen sich energieeffiziente Elektronik, Automatisierungslösungen für das Trendthema ‚Industrie 4.0', organische Elektronik und visionäre Werkstofftechnologien an einem Ort", sagt Dirk Hilbert, Wirtschaftsbürgermeister der sächsischen Landeshauptstadt. „Wieder einmal stellt der Standort bei der Weiterentwicklung von Technologien sein Potenzial unter Beweis. Die Region Dresden geht vorneweg, wenn es darum geht, wissenschaftliche Ergebnisse in technologische und wirtschaftliche Anwendungen zu überführen, auch im Bereich der Luft- und Raumfahrt", freut sich Dresdens Erster Bürgermeister.

„Der Forschungsstandort Dresden gehört in Sachen Supraleit-Technik zu den drei besten Forschungszentren - weltweit", erklärt Prof. Dr. Ludwig Schultz vom Leibniz-Institut für Festkörper-2

und Werkstoffforschung Dresden e.V. (IFW). Die Forscher am IFW haben sich in diesem Bereich auf dem ganzen Globus einen exzellenten Ruf erarbeitet. In Dresden steht eine Supraleit-Schwebebahn, die keinen Rollwiderstand hat und nur wenig Strom und flüssigen Stickstoff benötigt. Nach Ansicht von Experten ist dies eine der drei weltweit fortschrittlichsten passiv supraleitend schwebenden Transportsysteme für Personen oder Güter.

Unter Supraleitung versteht man die Eigenschaft eines Materials, unterhalb einer bestimmten Temperatur seinen elektrischen Widerstand komplett zu verlieren. Das Material kann dann Strom verlustlos leiten bzw. magnetische Felder speichern. Diese Technologie nutzt quantenphysikalische Effekte und ermöglicht zum Beispiel, dass Fahrzeuge über den Boden schweben - quasi ohne Energie zu verbrauchen. Die wird lediglich benötigt, um das Fahrzeug in Bewegung zu versetzen sowie für das notwendige Abkühlen des keramischen Supraleit-Materials.

Der Luftverkehr der Zukunft ist ein Motor für die Weiterentwicklung der globalen, hoch vernetzten Zivilisation. Allein in Europa soll die Zahl der Flüge von jährlich derzeit knapp zehn Millionen auf rund 25 Millionen im Jahr 2050 steigen. Die Europäische Kommission geht aktuell von ebenso rasant steigenden Passagierzahlen aus*: Im Jahr 2050 werden jährlich etwa 16 Milliarden Personen ins Flugzeug steigen - fünf Mal mehr als heute. Dabei müssen die Megatrends Globalisierung, Logistik und Mobilität als Treiber hierfür mit den globalen Herausforderungen Ressourcenschonung, Umwelt- und Klimaschutz sowie Nachhaltigkeit balanciert werden. Der Schlüssel dafür liegt in der Energieeffizienz. Supraleit-Technik kann hier schon allein aufgrund der Einsparung von Masse bzw. Gewicht einen enormen Beitrag leisten.

*European Commission: „Flightpath 2050 - Europe's Vision for Aviation", 2011