Das CHARGE Konzept hat die Jury des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) überzeugt und hat dem Studententeam der TU Berlin den ersten Platz der achten DLR Design Challenge verliehen. Das Siegerteam setzte sich bei der Abschlussveranstaltung am 8. August 2024 am DLR-Standort Hamburg-Finkenwerder gegenüber den fünf anderen teilnehmenden Teams durch.
DLR Design Challenge 2024 zum Thema Kurzstreckenflugzeuge
Um den Luftverkehr in den nächsten Jahrzenten klimaverträglich zu gestalten, müssen innovative Technologien vorangetrieben werden. Da Kurzstreckenflüge einen signifikanten Anteil an den aktuellen CO2-Emissionen der Luftfahrt verursachen, griff die DLR Design Challenge 2024 dieses Thema auf. Die Aufgabe war der Entwurf eines emissionsarmen Luftfahrzeugs für die zukünftige Mobilität auf der Kurzstrecke. "Die Luftfahrt befindet sich gegenwärtig in einem der intensivsten Transformationsprozesse ihrer Geschichte. Deshalb besteht ein erheblicher Forschungs- und Entwicklungsbedarf. Dabei sieht sich das DLR als Architekt und Integrator der Luftfahrtforschung“, betont Prof. Dr.-Ing. Anke Kaysser-Pyzalla, Vorstandsvorsitzende des DLR, "Unabdingbar für unsere Arbeit ist der Austausch von Wissen, neue und disruptive Denkansätze, sowie Technologieoffenheit. All das haben die Teilnehmenden der DLR Design Challenge 2024 erfolgreich gezeigt beim Entwurf eines umweltfreundlichen und wirtschaftlich effizienten Kurzstreckenflugzeuges für das Jahr 2050.“
Von der ersten Konzeptidee zur detaillierten Ausarbeitung technischer Aspekte
Sechs Studenten-Teams präsentierten bei der Abschlussveranstaltung des Wettbewerbs ihre Entwürfe, für die sie rund vier Monate Zeit hatten. Dabei durchliefen die Studenten Prozesse wie beim echten Entwurf von Flugzeugen. Von der ersten Konzeptidee über die detaillierte Ausarbeitung technischer Aspekte und deren Berechnung bis hin zur überzeugenden Präsentation vor der Fachjury. Sie sammelten wertvolle Erfahrung und verknüpften ihr erlangtes Wissen mit praktischen Fähigkeiten, indem sie unter realistischen Bedingungen arbeiteten und aktuelle Herausforderungen der Luftfahrtindustrie meisterten. Die Aufgabe erforderte nicht nur technisches Know-how, sondern auch Kreativität und Teamarbeit. Im Laufe des Projekts investierten die Studenten mehrere hundert Stunden in die Entwicklung ihrer Konzepte und werden langfristig von den umfassenden Erfahrungen sowie den Kontakten zu Experten aus der Branche profitieren. Die Design Challenge wurde zusammen von den DLR-Instituten für Systemarchitekturen in der Luftfahrt und Aerodynamik und Strömungstechnik ausgerichtet.
Platz 1 ging an das Team der TU Berlin
Der erste Platz der DLR Design Challenge 2024 ging an das Team der TU Berlin. Ihr Konzept CHARGE überzeugte die Jury mit einem Bericht, in dem alle Designentscheidungen ausführlich begründet und erläutert wurden. Alle wichtigen Disziplinen wurden ausführlich abgedeckt, und der Einsatz innovativer Technologien wurde mit soliden Untersuchungen gerechtfertigt. Die TU Braunschweig landete auf dem zweiten Platz. Ihr Team punktete mit seinem Konzept VoltAirs-95 besonders durch die hohe Plausibilität, bei dem eine sehr gute Balance zwischen Innovation und bewährter Technologien vorlag. Platz drei belegte Team HYPER der DHBW Ravensburg. Es präsentierte ein solide durchdachtes Konzept, was wenige Fragen der Jury offen ließ. Die ausführliche Untersuchung des Antriebskonzept fiel besonders positiv auf. "Insgesamt wurden alle eingereichten Entwürfe für innovativ und sehr kreativ befunden, so dass alle Teams als Gewinner gelten", so die Jury während der Preisverleihung. CHARGE (Carbon-neutral High-efficiency Aircraft for ReGional Electric flight) setzt auf die Kombination aus einer Box-Wing Konfiguration mit verteilten elektrischen Antrieben (DEP) um eine hohe aerodynamische und propulsive Effizienz zu erzielen. Für die Energieversorgung setzt das Konzept ausschließlich auf Batterien aufgrund des außerordentlich hohen Wirkungsgrades. CHARGE soll 110 Passagiere auf einer Strecke von bis zu 894 Kilometern transportieren können.
Weniger CO2 durch mehr Effizienz bei Kurzstreckenflugzeugen
Für das zu entwerfende Luftfahrzeug gehörte zur Aufgabenstellung, die Indienststellung bis zum Jahr 2050 einzuplanen. Ein vorgegebenes Netzwerk an europäischen Regionalrouten soll durch das neue Flugzeug ökologisch und gleichzeitig wirtschaftlich bedienen werden können. Den Teilnehmenden war es durch eine Analyse des Netzwerks selbst überlassen, die Reichweite und Passagierkapazität zu wählen und somit beide Anforderungen optimal auszufüllen. Dazu war die Wahl des Energieträgers ebenfalls offen: Es konnte zwischen Wasserstoff, Elektrizität und nachhaltigem Flugkraftstoff in hybrider Anwendung entschieden werden. In Folge der DLR Design Challenge 2024 werden die drei bestplatzierten Teams ihre Konzepte auf dem Deutschen Luft- und Raumfahrtkongress (DLRK 2024) in Hamburg präsentieren. Darüber hinaus wird das Siegerteam seinen Entwurf auf dem Congress of the International Council of the Aeronautical Sciences (ICAS 2024) in Florenz vorstellen. Insgesamt haben 36 Studenten erfolgreich an der DLR Design Challenge 2024 teilgenommen.
