Die FH Aachen ist die einzige Fachhochschule in Nordrhein-Westfalen, welche auf ausgewiesene Lehr- und Forschungsexpertise in den beiden Hochtechnologiebereichen der Luft- und Raumfahrtfahrtindustrie sowie der Automobilindustrie zurückgreifen kann.
Der Fachbereich Luft-und Raumfahrttechnik nutzt dies und führt die Kompetenzplattform "Synergetic Automotive & Aerospace Engineering", einen interdiziplinären Zusammenschluss von mehreren Programmschwerpunkten aus mehreren Fachbereichen der FH-Aachen, an.
Er ist (Gründungs-)Mitglied verschiedener regionaler wie nordrhein-westfälischer Forschungsnetzwerke.
Im Fachgebiet Luftfahrttechnik haben wir die folgenden Forschungsschwerpunkte:
für den Bereich Flugzeug- und Triebwerkbau:
Details zu den Forschungsnetzwerken finden Sie auf der Seite Forschung und Projekte.
Projektbeschreibung
Eine Herausforderung während der Einführung luftgebundener urbaner Mobilitätskonzepte ist die aerodynamische und strukturmechanische Auslegung des Rotor-Mantel Systems für elektrische Motoren. Diese weisen ein im Vergleich zu Verbrennungsmotoren anderes Leistungsverhalten auf. Für die Erreichung größtmöglicher Effizienz muss das Antriebssystem auf diesen Umstand angepasst werden. Da bisher noch wenig Erfahrungen und kaum Entwurfsrichtlinien für die Auslegung von solchen Systemen vorliegen, wird im Rahmen dieses Forschungsprojektes der einschlägigen Industrie hier ein Mehrwert geliefert.
Projektziel
Um die hohen Entwicklungskosten für ummantelte Luftschrauben (Ducted Fans) zu senken, soll eine Entwurfsmethodik zur Vorauslegung von elektrisch betriebenen, ummantelten Rotorsystemen entwickelt werden. Diese Methodik berücksichtigt dabei aerodynamische, strukturmechanische und aeroakustische Aspekte sowie deren Kopplung untereinander.
Laufzeit
02/2019 bis 01/2023
Projekttyp
Forschungsprojekt
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Bildung und Forschung
Träger
Verein Deutscher Ingenieure
Fördersumme FH Aachen
640.000 €
Prof. Dr.-Ing. Carsten Braun
Gebäude Hohenstaufenallee 6
Raum O2114
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
c.braun(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52374
Prof. Dr.-Ing. Frank Janser
Gebäude Hohenstaufenallee 6
Raum O3102
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
janser(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52354
Felix Möhren, M.Sc.
Gebäude AMA
Raum O3317
Aachener-und-Münchener Allee 1
52074 Aachen
moehren(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52608
Ole Bergmann, M.Sc.
Gebäude HOH
Raum O3102
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
bergmann(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52308
Helix Carbon GmbH
RWTH Aachen University
(Institut für Strukturmechanik und Leichtbau,
Institut für Luft- und Raumfahrtsysteme)
Environmental Consultancy Support on technical issues associated with aircraft noise
Projektbeschreibung
Stark im Fokus aktueller Forschung stehen Flugtaxis und deren Betrieb im urbanen Raum. Technische und operationelle Unterschiede im Vergleich zu konventionellen Flugzeugen begründen eine Überprüfung der anzuwendenden Zertifizierungsrichtlinien. Gerade für die akustische Emission muss ein angemessenes Bewertungsschema definiert werden, welches den störenden Einfluss von Geräuschemissionen von Flugtaxis auf die Bevölkerung quantifiziert. Dazu wird die Anwendbarkeit existierende Bewertungsschemata für Flugtaxis mittels psychoakustischer Tests und deren statistischen Auswertungen bewertet.
Projektziel
Um eine angemessene und geeignete Zertifizierung hinsichtlich der akustischen Emission von Flugtaxis zu definieren, sollen existierende akustische Bewertungsschema für Flugtaxis bewertet werden. Dazu sollen Ergebnisse aus psychoakustischen Tests mit Probanden berücksichtigt.
Laufzeit
12/2020 bis 03/2021
Projekttyp
Kooperationsprojekt
Zuwendungsgeber
Netherlands Aerospace Centre (NLR)
Träger
European Aviation Safety Agency (EASA)
Fördersumme FH Aachen
-
Prof. Dr.-Ing. Carsten Braun
Gebäude Hohenstaufenallee 6
Raum O2114
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
c.braun(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52374
Nils Böhnisch
Gebäude Hohenstaufenallee
Raum O1108
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
boehnisch(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52616
NLR
(Netherlands Aerospace
Engineering)
Projektbeschreibung
Elektrische Antriebe in Luftfahrzeugen können maßgeblich zur erfolgreichen Umsetzung des „Flight-path 2050“ beitragen. Zur Steigerung der Reichweite, die derzeit bei weitem nicht ausreichend ist, können hybride Technologien und der Einsatz von Range Extendern eingesetzt werden. Weiterhin können mit einem rekuperierenden Antrieb Sinkflüge zur Energierückgewinnung genutzt werden (nach Schätzungen bis zu 10%). Dieses Potential ist einerseits von der Flugmission, andererseits aber auch von der Effizienz der Rekuperation des Propellers abhängig.
Antriebspropeller sind für Rekuperation nicht ausgelegt. Elektrische Antriebe sind im Flug bislang wenig untersucht worden.
Das Gesamtziel des Vorhabens ist es, verlässliche Daten für den Einsatz elektrischer Antriebe in Flugzeugen zu gewinnen, so dass eine energie- und lärmemissionsoptimierte Propeller- und Antriebsauslegung möglich ist. Damit können größere Flugzeuge effizienter mit elektrischen Antrieben ausgestattet werden.
Diese sollen im Antriebs- und Rekuperationsmodus sowohl im lärmarmen Windkanal der RWTH als auch mit einem „fliegenden Elektroflugmotorenprüfstand“ flugexperimentell (bis 6000m Flughöhe) untersucht und anschließend optimiert werden. Es werden verschiedene Propeller entwickelt, zur Quantifizierung der Effizienz im Antriebs- und Rekuperationsmodus und ihrer psychoakustischen Wirkung vermessen und Entwicklungshinweise für Propeller gegeben.
Projektziele
Laufzeit
01/2019 bis 03/2022
Projekttyp
Forschungsprojekt
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Prof. Dr.-Ing. Peter Dahmann
Aachener-und-Münchener-Allee 1
52064 Aachen
Raum O1112/1103
dahmann(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52360
Jona Keimer, M.Sc.
Gebäude AMA
Raum O3334
Aachener-und-Münchener Allee 1
52074 Aachen
j.keimer(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52615
Joscha Mayntz, M.Sc.
Gebäude AMA
Raum O3334
Aachener-und-Münchener Allee 1
52074 Aachen
mayntz(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52614
RWTH Aachen University
Helix Carbon GmbH
Geiger Engineering
Stemme Projekt
Deutscher Aero Club
Projektbeschreibung
Ein interdisziplinäres Team erforscht Möglichkeiten der Mobilität von morgen. Ein Urban Air Mobility Konzept für den Pilotraum NRW/Rhein-Mass wird in den wichtigsten Punkten beleuchtet. Der holistische Projektansatz umfasst weit mehr als den reinen Entwurf eines Lufttaxis, sondern betrachtet zusätzlich Aspekte wie Geschäftsmodelle, Infrastruktur, Nutzerakzeptanz, Pendlerströme, Personas, intermodale Mobilität, Digitalisierung und noch vieles mehr. Das Projekt blickt weit über den Tellerrand des klassischen Ingenieurs hinaus.
Projektziel
Projektziel ist, ein intermodales Mobilitätskonzept unter Berücksichtigung technologischer, wirtschaftlicher und operativer Randbedingungen für die Pilotregion NRW/Rhein-Maas abzuleiten, zu bewerten und ein dafür geeignetes Flugtaxi bis zum Technologiereifegrad des Vorentwurfs zu entwickeln.
Weitere Informationen zum Projekt finden Sie hier
Zu Informationen zum Vorgängerprojekt SkyCab I geht es hier
Laufzeit
14.02.2020 bis 31.12.2022
Projekttyp
Forschungsprojekt
Projektträger
BAV
Zuwendungsgeber
Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur
Fördersumme FH Aachen
1.379.389,86 €
(Leiter des Konsortiums)
Prof. Dr.-Ing. Carsten Braun
Gebäude Hohenstaufenallee 6
Raum O2114
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
c.braun(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52374
FB 2 - Bauingenieurwesen
Prof. Dr.-Ing. Christoph Hebel
Raum 01210
Bayernallee 9
52066 Aachen
hebel(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 51123
FB 5 - Elelektrotechnik und
Informationstechnik
Prof. Dr.-Ing. Thomas Ritz
Gebäude H
Raum H 213
Eupener Str. 70
52066 Aachen
ritz(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52136
FB 6 - Luft- und Raumfahrt-
technik
Prof. Dipl.-Ing. Hans Kemper
Gebäude AMA
Raum AMA 305
Aachener-und Münchener Allee 6
52064 Aachen
h.kemper(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52485
Prof. Dr.-Ing. Thilo Röth
Gebäude Boxgraben 98-100
Raum O0205
Boxgraben 100
52064 Aachen
roeth(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52940
FB 2 - Bauingenieurwesen
Elisabeth Köppen
FH Aachen
Bayernallee 9
52066 Aachen
koeppen(at)fh-aachen.de
Torsten Merkens
Raum 01215
FH Aachen
Bayernallee 9
52066 Aachen
merkens@fh-aachen.de
T: +49.241.6009 51170
F: +49.241.6009 51112
FB 5 - Elektrotechnik und
Informationstechnik
David Erberich, B.Sc.
Gebäude H
Raum H 212
Eupener Str. 70
52066 Aachen
erberich@fh-aachen.de
T: +.49.241 6009 52251
Till Franzke, M.Eng.
Gebäude H
Raum H 211
Eupener Str. 70
52066 Aachen
franzke(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52195
Philipp Tambornino
Gebäude H
Eupener Str. 70
52066 Aachen
tambornino(at)fh-aachen.de
FB 6 - Luft- und Raumfahrt-
technik
Lukas Gerber
Gebäude HOH
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
l.gerber@fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52395
Lukas Laarmann
Gebäude Boxgraben 98-100
Raum O0203
Boxgraben 98
52064 Aachen
laarmann(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52933
Andreas Thoma, M.Sc.
Gebäude AMA
Raum O3317
Aachener-und-Münchener Allee 1
52074 Aachen
a.thoma(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52609
Konsortialpartner
Assoziierte Partner
Betreuende Professoren: Prof. Dr.-Ing. Peter Dahmann
Wiss. Mitarbeiter:
Zuwendungsgeber:
Stickoxiarme Verbrennung von Wasserstoff in Gasturbinen
Projektbeschreibung
Wasserstoff kann, hergestellt durch Elektrolyse, als Speicher überschüssiger regenerativer Energie dienen. Eine Rückwandlung in elektrische Energie in Gasturbinen erfolgt CO2-frei und somit klimafreundlich. Als klimawirksame Emissionen fallen nur Stickoxide (NOx) an. Etablierte Brennkammertechnologien sind aufgrund der hohen Reaktivität von Wasserstoff oft nicht für Verbrennung von reinem Wasserstoff geeignet. Kritisch sind hier die hohe Flammgeschwindigkeit des Wasserstoffs, die zu Flammrückschlägen und Beschädigungen der Gasturbine führen kann, sowie stark ansteigende NOx Emissionen. Diese Probleme können mit etablierten Technologien lediglich durch einen niedrigen H2-Gehalt im Brenngas oder durch die effizienzverringernde Verdünnung mittels Stickstoff oder Wasserdampf umgangen werden.
Projektziel
Im Rahmen der langjährigen Forschungsaktivitäten an der FH Aachen wurde das Micromix (MMX) Brennverfahren entwickelt. Mit Hilfe dieses Verfahrens ist es möglich, die entstehenden Stickoxid-Emissionen signifikant zu reduzieren und Wasserstoff mit hoher Betriebssicherheit zu verbrennen. Möglich wird dies durch die Verwendung von vielen miniaturisierten Flammen und optimierter Vermischung von Brenngas und Luft in der Brennkammer der Gasturbine. So wird die Aufenthaltszeit der Moleküle in den heißen Flammgebieten erheblich reduziert und damit die Bildung der Stickoxide vermindert.
Für die an Fachhochschulen typische anwendungsorientierte Forschung wird dabei das Gesamtsystem Gasturbine und Brennkammer interdisziplinär betrachtet, Abb. 1. Ein besonderer Fokus der aktuellen MMX-Forschung ist hierbei die direkte Interaktion zwischen experimentellen Untersuchungen am atmosphärischen Brennkammerprüfstand der FH-Aachen und Verbrennungs- und Strömungssimulationen. Letztere dienen im Rahmen von umfangreichen numerischen Parameterstudien zur Entwicklung optimierter und flexibel integrierbarer Brennkammerkonzepte die durch experimentelle Analyse der Verbrennungscharakteristiken validiert werden.
Dies ermöglicht die Skalierung von Anwendungen für kleine bis große Gasturbinen sowohl im Bereich der Luftfahrt als auch der stromerzeugenden Industrie.
Prof. Dr.-Ing. Harald Funke
Gebäude Hohenstaufenallee
Raum O3106
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
funke(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52387
Dr. Jan Keinz
Fachbereich 6 - Luft- und Raumfahrttechnik
FH Aachen
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
keinz(at)fh-aachen.de
T: +49 241 6009-52601
Dr. Nils Beckmann, M.Sc.
Fachbereich 6 - Luft- und Raumfahrttechnik
FH Aachen
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
N.beckmann(at)fh-aachen.de
T: +49 (0)241/6009-52808
Environmental Consultancy Support on technical issues associated with aircraft noise
Projektbeschreibung
Stark im Fokus aktueller Forschung stehen Flugtaxis und deren Betrieb im urbanen Raum. Technische und operationelle Unterschiede im Vergleich zu konventionellen Flugzeugen begründen eine Überprüfung der anzuwendenden Zertifizierungsrichtlinien. Gerade für die akustische Emission muss ein angemessenes Bewertungsschema definiert werden, welches den störenden Einfluss von Geräuschemissionen von Flugtaxis auf die Bevölkerung quantifiziert. Dazu wird die Anwendbarkeit existierende Bewertungsschemata für Flugtaxis mittels psychoakustischer Tests und deren statistischen Auswertungen bewertet.
Projektziel
Um eine angemessene und geeignete Zertifizierung hinsichtlich der akustischen Emission von Flugtaxis zu definieren, sollen existierende akustische Bewertungsschema für Flugtaxis bewertet werden. Dazu sollen Ergebnisse aus psychoakustischen Tests mit Probanden berücksichtigt.
Laufzeit
02/2020 bis 11/2020
Projekttyp
Kooperationsprojekt
Zuwendungsgeber
European Aviation Safety Agency (EASA)
Träger
European Aviation Safety Agency (EASA)
Fördersumme FH Aachen
40.500 €
Prof. Dr.-Ing. Carsten Braun
Gebäude Hohenstaufenallee 6
Raum O2114
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
c.braun(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52374
Nils Böhnisch
Gebäude Hohenstaufenallee
Raum O1108
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
boehnisch(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52616
NLR
(Netherlands Aerospace
Engineering)
Umweltfreundlichere Technologie für Kleinflugzeuge
Mal eben mit dem Flugzeug in die nächste Stadt fliegen, wenn sich auf den Straßen der Verkehr wieder staut oder die Bahn Verspätung hat - als "Green Air Taxi" sind Kleinflugzeuge schon längst Teil neuer Mobilitätskonzepte, wie sie von großen Forschungseinrichtungen wie der NASA oder dem DLR angestrebt werden. Vor allem im inter-urbanen Raum könnten sie umweltfreundlichere und schnellere Alternativen zu den bestehenden Transportmitteln und -wegen sein. Das Interesse an Kleinflugzeugen, die bis zu sechs Personen transportieren können, wächst stetig.
Bis es soweit ist, ist allerdings noch einiges an Forschungsarbeit notwendig, denn die Entwicklung umweltschonender Flugzeuge stellt eine große Herausforderung dar. Seit über 40 Jahren hat sich die bisher verwendete Kolbentechnologie nicht verändert und konventionelle Flugzeuge dominieren nach wie vor im Luftraum. Die Reduzierung des Treibstoffverbrauchs, der CO2-Emissionen, der giftigen und umweltschädigenden Verbrennungsgase sowie die Reduzierung des Lärms sind notwendig, wenn wir auch in Zukunft weiter fliegen wollen.
Es gilt als allgemein anerkannt, dass neue Mobilitätskonzepte nur durch den Einsatz hybrid-elektrischer Antriebssysteme in Verbindung mit neuen Flugzeugkonfigurationen zu realisieren sind. Ziel des interdisziplinären Forschungsvorhabens "E-TAKE-OFF - Fliegen 2020" der FH Aachen ist es daher, die Grundlagen für einen neuen Forschungsschwerpunkt "Fliegen mit alternativen Antrieben" zu schaffen. Ein Forschungsschwerpunkt auf diesem Gebiet birgt langfristiges Potenzial, erstmalig würde mit dem Projekt ein ganzheitliches Konzept für Kleinflugzeuge mit alternativen Antriebssystemen geschaffen. Dazu arbeiten Forscherinnen und Forscher aus den Bereichen Luftfahrzeugtechnik und Flugzeugbau (Prof. Braun, Prof. Dahmann), Verbrennungsmotoren (Prof. Esch), alternative Antriebstechnik (Prof. Kemper), und Elektrotechnik (Prof. Bragard) zusammen.
FH-Struktur 2017
300.000 €
Projektbeschreibung
Die weltweit rasant fortschreitende Entwicklung des Marktes für unbemannte Fluggeräte bietet großes Potenzial für Wachstum und Wertschöpfung. Unbemannte Fluggeräte können wesentlich günstiger und effizienter ausgelegt werden als bemannte Lösungen. Forscher vom Fachbereich 6 arbeiten deshalb an einer großen senkrechtstartenden Transportdrohne Das „PhoenAIX“ getaufte Fluggerät wird von Falk Götten und Felix Finger im Rahmen einer EFRE-Förderung entwickelt. Dabei wird ein Hybridansatz verfolgt, also eine Mischung aus Flugzeug und Multicopter So wird keine Start- und Landebahnen benötigt.
Projektziel
Bis zum Sommer 2020 wird der Prototyp der Transportdrohne entwickelt. Das Flugzeug „PhoenAIX“ ist 25 kg schwer, kann auf Wunsch senkrecht starten und landen, und transportiert – je nach Konfiguration – Nutzlasten zwischen 3 und 6 kg, bzw. ein Volumen von 31,5 Litern über eine Strecke von mehr als 125 km.
Weitere Informationen sind zu finden Sie hier
Laufzeit
03/2019 bis 11/2020
Projekttyp
Entwicklungsprojekt
Förderkennzeichen
EFRE-0400188
Zuwendungsgeber
Land NRW und EU (EFRE Projekt)
Träger
Projektträger Jülich (PTJ)
Fördersumme FH Aachen
291.700 €
Prof. Dr.-Ing. Carsten Braun
Gebäude Hohenstaufenallee 6
Raum O2114
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
c.braun(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52374
Felix Finger, M.Sc.
Gebäude Hohenstaufenallee 6
Raum O2110
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
f.finger(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52364
Falk Götten, M.Sc.
Gebäude
Raum O2117
Hohenstaufenallee 6
52064 Aachen
goetten(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52868
Up2Tec Prototyping
Unterstützung von Rettungseinsätzen durch den Transport von medizinischem Equipment zur Einleitung lebensrettender Maßnahmen durch Ersthelfer unter telemedizinischer Anleitung des Telefonarztes.
Laufzeit
07/2019 bis 12/2019
Projekttyp
Entwicklungsprojekt
Träger
BMVI
Fördersumme FH Aachen
33.251 €
Prof. Dr.-Ing. Peter Dahmann
Aachener-und-Münchener-Allee 1
52064 Aachen
Raum O1112/1103
dahmann(at)fh-aachen.de
T: +49.241.6009 52360
Stadt Aachen
P3 Group