Technologien für die Zukunft

Die Additive Fertigung bezeichnet einen Prozess, bei dem auf der Basis von digitalen 3D-Konstruktionsdaten durch das Aufschmelzen von Material schichtweise ein Bauteil aufgebaut wird. Immer häufiger wird der Begriff „3D-Druck“ als Synonym für die Additive Fertigung verwendet. Additive Fertigung beschreibt jedoch besser, dass es sich hier um ein professionelles Produktionsverfahren handelt, das sich deutlich von konventionellen, abtragenden Fertigungsmethoden unterscheidet. Anstatt zum Beispiel ein Werkstück aus einem festen Block herauszufräsen, baut die Additive Fertigung Bauteile Schicht für Schicht aus Werkstoffen auf, die als feines Pulver vorliegen. Als Materialien sind unterschiedliche Metalle, Kunststoffe und Verbundwerkstoffe verfügbar.

Weltpremiere: Im März 2017 hob erstmals ein Airbus A380 mit einem Titan-Ventilblock aus dem 3D-Drucker von Liebherr-Aerospace ab und legte erfolgreich seine Flugstrecke zurück. Noch nie zuvor kam eine Hydraulik- komponente der primären Flugsteuerung, die additiv aus Titanpulver gefertigt wurde, in einem Airbus zum Einsatz.

Der Ventilblock ist Bestandteil des Spoiler-Aktuators von Liebherr-Aerospace und übernimmt an Bord des A380 wichtige Funktionen, wenn es beispielweise darum geht, das Flugzeug zu manövrieren und nach dem Landen abzubremsen. Die 3D-gedruckte Komponente funktioniert wie ein herkömmlicher, geschmiedeter Ventilblock, bietet aber zwei entscheidende Vorteile: Sie ist um 35 % leichter und besteht aus weniger Einzelteilen.

Seit einigen Jahren geht ein starker Trend zu mehr elektrischen Systemen für die nächste Generation von Flugzeugen. Mit diesem Konzept werden Sicherheit und Gesamteffizienz des Flugzeugs erhöht sowie Geräuschemissionen und Treibstoffverbrauch gesenkt.

Die von Liebherr entwickelten elektrischen Systeme sind dafür konzipiert, diese Aufgabenstellungen zu bewältigen, indem sie die Möglichkeit bieten, in jeder Flugphase die Energieerzeugung präzise auf den Bedarf der Verbraucher an Bord abzustimmen und somit Gewicht und Treibstoffverbrauch zu senken.

Technologien für morgen

Um für die Flugzeuge gerüstet zu sein, die zukünftig in Dienst genommen werden, investiert Liebherr-Aerospace gemäß der langfristigen Vision der Firmengruppe Liebherr kontinuierlich über dem Branchendurchschnitt liegende Beträge in F&E-Aktivitäten auf seinen Spezialgebieten: Fahrwerke, Flugsteuerungen und -betätigungen, Luftmanagementsysteme sowie Getriebe.

Liebherr arbeitet insbesondere an der nächsten Generation elektrischer Stellantriebe, dem E-Taxiing, dem elektrischen Flügel, an elektrischen Klimaanlagen, an Hilfsstrom- und Hydraulikaggregaten sowie Wärme- und Energiemanagement an Bord des Flugzeugs.

Liebherr begann bereits vor 20 Jahren mit der Entwicklung von Brennstoffzellen-Technologien. Angefangen hat alles mit motorisierten Kompressoren für Kfz-Brennstoffzellensysteme, die zusammen mit großen Automobilherstellern weltweit entwickelt und zur technischen Reife geführt wurden. In der Zwischenzeit haben sich diese Bemühungen gelohnt und Liebherr-Kompressoren sind in Serie gegangen, beispielsweise für das Brennstoffzellensystem PROME P390, das das neue Modell EUNIQ 7 des chinesischen Automobilherstellers SAIC Maxus Automotive antreibt.

Aufgrund seiner umfassenden Erfahrung mit hochintegrierten Flugzeug-Systemen war Liebherr auch eines der ersten Technologieunternehmen, das an der Entwicklung von Brennstoffzellenanwendungen an Bord eines Flugzeugs beteiligt war, beispielsweise im Hinblick auf den Ersatz der Stauluftturbine oder des Hilfsaggregats (APU).

2018 gaben General Motors und Liebherr eine Vereinbarung bekannt, gemeinsam Möglichkeiten zu erkunden und bei der Entwicklung von Brennstoffzellensystemen für Flugzeuganwendungen zusammenzuarbeiten, die auf der neuesten von General Motors entwickelten Brennstoffzellen-Stapeltechnologie basieren.

Die Verwendung von Wasserstoff an Bord eines Flugzeugs zum Antrieb oder zur Stromerzeugung wird voraussichtlich in den nächsten 15 Jahren Realität. Liebherr investiert in seine Forschung und Technologien, um Teil dieser Revolution zu sein, indem das Unternehmen ein auf Brennstoffzellentechnologie basierendes Stromerzeugungssystem liefert, das alle Flugzeugsysteme mit Strom versorgt. Dies entlastet die Flugzeugtriebwerke der nächsten Generation von jeglichen Wegnahmen, die heute den Triebwerkswirkungsgrad verringern.

Die Entwicklung des Stromerzeugungssystems wird durch Liebherrs einzigartiges Komponenten-Design mit Systemintegration sowie durch seine Testfähigkeiten in seinem Testzentrum in Toulouse unterstützt, in dem elektrische und thermische Lasten gekoppelt werden können, um die Systemleistung zu optimieren.