Um das Ziel der EU zu erreichen, bis 2050 keine Treibhausgase mehr zu verursachen, müssen auch die Emissionen des Luftverkehrs reduziert werden. Das Gewicht der Flugzeugzelle, also des Flugzeuggerüsts, zu verringern und so die Aerodynamik zu verbessern, ist ein Ansatz dafür. Das Optimieren der Konstruktionskapazitäten der europäischen Luftfahrtindustrie und damit auch das Reduzieren sowohl von Treibhausgas- als auch von Lärmemissionen ist daher Ziel des zum Jahresanfang gestarteten Projekts FALCON, an dem auch das KIT beteiligt ist.
„Um das Strukturgewicht der Flugzeugzelle zu verringern, brauchen wir noch flexiblere Tragflächen und Verbindungen zwischen den Flugzeugteilen sowie einen schlankeren Rumpf“, sagt Dr. Stephan Simonis vom Institut für Angewandte und Numerische Mathematik des KIT. Zusammen mit Dr. Mathias J. Krause, dem Leiter der Lattice Boltzmann Research Group am KIT, gehört er dem Lenkungsausschuss im Projekt FALCON an. „Am KIT entwickeln wir mithilfe der mathematisch-numerischen Modellierung hocheffiziente Simulationsalgorithmen, welche die Wechselwirkung von Fluiden und Strukturen berechnen, zum Beispiel die Luftströmung um die elastischen Tragflächen eines Flugzeugs“, so Krause. Ziel ist es, effiziente und energiesparende Designs zu entwerfen. Dazu erstellen die Forschenden spezielle Lösungsverfahren, die es erlauben, komplexe aerodynamische Probleme schnell auf Hochleistungsrechnern zu berechnen. „So können wir Optimierungen vornehmen, um beispielsweise den Treibstoffverbrauch von Flugzeugen zu senken“, erklärt Krause. Das Projekt hat eine Laufzeit von vier Jahren.
