Home Forschung & Bildung Fraunhofer ILT treibt nachhaltige Innovationen in Luft- und Raumfahrt voran

Fraunhofer ILT treibt nachhaltige Innovationen in Luft- und Raumfahrt voran

Die Europäische Kommission verfolgt ehrgeizige Klimaziele: Die ReFuelEU Aviation-Verordnung sieht eine Reduktion der CO₂-Emissionen aus der Luftfahrt um 60 % bis 2050 im Vergleich zu 1990 vor. Unterstützt werden diese Bestrebungen durch das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT in Aachen, das mit neuen additiven Fertigungsverfahren die ökologische Bilanz der Luft- und Raumfahrtindustrie verbessert und gleichzeitig Produktionskosten senkt.

„Durch gezielte Prozessanpassungen im Laser-Pulverbett-Schmelzverfahren können wir eine Bauteildichte von über 99,5 Prozent und eine hohe Aufbaurate von mehr als 100 cm³/h erreichen“, so Lukas Schüller, Fraunhofer ILT.

Diese Optimierungen ermöglichen die Herstellung komplexer, hochfester Komponenten, die sowohl leichter als auch widerstandsfähiger sind – essentielle Eigenschaften für die zukünftige Luftfahrt.

Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Laser Material Deposition (LMD), die laut Min-Uh Ko, Leiter der Abteilung Additive Manufacturing and Repair LMD, die Produktion von Triebwerksdüsen für die nächste Raketengeneration beschleunigt und kosteneffizienter gestaltet.

„Das Besondere an LMD ist, dass es die Geschwindigkeit und Kosteneffizienz bei der Herstellung neuartiger Raketendüsen drastisch verbessert“, so Min-Uh Ko, Gruppenleiter Additive Manufacturing and Repair LMD am Fraunhofer ILT.

Im Rahmen der TIRIKA-Initiative entwickelt das Fraunhofer ILT in Zusammenarbeit mit Materialherstellern spezielle Pulver für wasserstoffbetriebene Triebwerke. Diese Aluminiumlegierungen sind nicht nur leicht und hochfest, sondern auch widerstandsfähig gegen Wasserstoff, wodurch sie ideal für emissionsfreie Antriebe geeignet sind.

„Die Ökobilanz ist für uns ein unverzichtbares Instrument, um die Umweltauswirkungen von Produkten über den gesamten Lebenszyklus zu bewerten und nachhaltige Alternativen zu identifizieren“, sagt Dr. Tim Lantzsch, Leiter der Abteilung Laser Powder Bed Fusion am Fraunhofer ILT.

Das EU-Projekt ENLIGHTEN, koordiniert vom Ariane Group, fördert die Entwicklung kosteneffizienter und umweltfreundlicher Raketentriebwerke. Fraunhofer ILT arbeitet daran, den LMD-Prozess zu verfeinern und eine zuverlässige, kontrollierte Produktion sicherzustellen.

Jochen Kittel, Projektleiter des Projekts ENLIGHTEN am Fraunhofer ILT: „Mit unserer Verfahrenstechnik, die viele einzelne Prozessschritte einspart, können wir nicht nur die Kosten erheblich reduzieren. Gleichzeitig verkürzen wir auch die Produktionszeit einer Raketendüse deutlich.“

Additive Fertigung spielt somit eine zentrale Rolle bei der Umsetzung der EU-Klimaziele und der Weiterentwicklung der Luft- und Raumfahrttechnologie. Durch die Kombination von innovativen Materialien und präzisen Fertigungsverfahren trägt das Fraunhofer ILT maßgeblich zur nachhaltigen Transformation der Branche bei.

Min-Uh Ko: „Wenn wir das Verfahren und den Demonstrator erfolgreich entwickelt haben, wird das ein Durchbruch sein. Mit unseren Ergebnissen können wir die Industrie als Zulieferer der Luft- und Raumfahrtindustrie in die Lage versetzen, in Zukunft ebenso große, komplexe und filigrane Strukturen auf eigenen Anlagen mittels LMD herzustellen.“

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