Vorstellung der Technologie-Roadmaps in spezifischen Technologie-Bereichen

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1 Vorstellung der Technologie-Roadmaps in spezifischen Technologie-Bereichen Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie e.v. Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes 27. November 2014, BMWi Georg F. Rayczyk Vorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI

2 Inhalt 1. Strategischer Überblick Marktentwicklung, Zielsystem (ACARE) Herausforderung für Luftfahrtindustrie 2. Überblick Roadmap Vehikel Flugzeugkonfiguration Bauweisen/Werkstoffe/Fertigungsverfahren Systeme Kabine 3. Antriebe (Dr. Sieber) 4. Luftverkehr (Dr. Heil) Luftverkehrsmanagement Flugbetrieb Flugführung 5. Zusammenfassung Seite 2

3 Ein Rückblick. BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 3

4 Roadmap LuFo 1 /2 Leitkonzepte LuFo 1 & 2 wie alles begann... BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 4

5 Was sind die Leitplanken der Technologie Entwicklung heute? Was treibt die Entwicklung der Luftverkehrssysteme? BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 5

6 Zielsysteme der europäischen Forschungsagenda Intermodale Anforderungen & Strategien Flug Keine Verspätungen Schnell Erschwinglich Sicher Überlastung Kundenbedarf Wettbewerb Emissionsreduktion Knappheit von Rohstoffen Infrastruktur Straße Elektromobilität Neuerfindung des Autos Neue Konstruktionsprinzipien (leicht, low cost ) Schiene Kapazität & vernetzte Anschlüsse Leistungsfähigkeit Mehr Fracht Keine admin. & tech. Barrieren BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 6

7 Zielsysteme der europäischen Forschungsagenda Beispiel Reisezeit Ziele aus Flightpath 2050 /4 h Tür zu Tür BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 7

8 Zielsysteme der europäischen Forschungsagenda Der(?) Passagier der Zukunft Heterogene Anforderungen, unterschiedliches Verbraucherverhalten / div. Anforderungsprofile Spezifische, individuell zugeschnittene Bedarfsabdeckung Mehr Lifestyle statt klassischer Reisender-Profile Modal durchgängiges Reisen ( seamless connectivity ) BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 8

9 Zielsysteme der europäischen Forschungsagenda Flying Green, Flying Safe ACARE targets. Vision 2020 FlightPath % CO2-80% Nox -50% noise BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick -75% CO2-90% Nox -65% noise Technologieentwicklung ist ein entscheidender Erfolgsfaktor Noise -90% In den letzten 50 Jahren Fuel burn -70% In den letzten 50 Jahren Fatal Accident -90% In den letzten 50 Jahren Seite 9

10 Globale Einflussfaktoren BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 10

11 Antwort der Flugzeughersteller auf die Herausforderungen des Luftverkehrmarkts Entwicklung der Flugzeugprogramme BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 11

12 Ausgangslage für die Entwicklung von Technologie- Roadmaps Auslastung der Produktion (Jahre) Technologie-Entwicklung benötigt mehr als eine Dekade bis zum Markteintritt! Aber: Erfolg am Markt beeinflusst auch den Fokus der Technologie-Entwicklung! BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 12

13 Ausgangslage für die Entwicklung von Technologie- Roadmaps RC/NRC LCC Game Changing Trends Die Wettbewerbssituation verändert sich durch Konsolidierung, aber auch durch den Markteintritt neuer Wettbewerber (z.b. China) Die Flugzeughersteller definieren ihre Arbeitsteiligkeit / Arbeitspakete und das Risk Sharing mit den Partnern neu. Neue Geschäftsmodelle entstehen mit fly by-the-hour und neuen Dienstleistungen. Die Technologieentwicklung im Hinblick auf More Electric Aircraft, neue Triebwerks-architekturen etc. mischt die Karten neu für die nächste Genenration von Flugtzeugen Anpassungen der Produktstrategie Strategische und globale Neupositionierung, spezifisch für jedes Marktsegment (Nutzwertorientierung, Lieferanten: Built to print vs. Design to spec) Neue Geschäftsmodelle mit neuen IT-Services und Data Management Technologieroadmaps, Allianzen, Talentakquisition & Talentmanagement BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 13

14 Ausgangslage für die Entwicklung von Technologie- Roadmaps Dieser Trend gilt gleichermaßen auch für Hubschrauber BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 14

15 Elemente der Roadmap Luftverkehrsmanagement, Flugbetrieb und Flugführung Luftverkehrsmanagement Betrieb und Bodeninfrastruktur Instandhaltung und Service Luftfahrzeug Flugzeugkonfiguration Bauweisen, Werkstoffe und Fertigungsverfahren Antrieb Systeme Kabine Technologie-Roadmap des BDLI BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 15

16 Aufbau der Roadmaps BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 16

17 Luftverkehrsmanagement, Betrieb & Bodeninfrastruktur BDLI Technologie-Roadmap: Strategischer Überblick Seite 17

18 Flugzeugkonfiguration Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schließt nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen aus. Flugzeugkonzepte Airbus BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 18

19 Flugzeugkonfiguration Der Fokus auf inkrementale Verbesserungen schließt nicht die Untersuchung innovativer Konfigurationen aus. Flugzeugkonzepte Boeing BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 19

20 Weiterentwicklung der heutigen Flugzeugkonfigurationen RC/NRC Maximum Efficiency Future Proof Minimum Cost LCC Laminar wing multifunctional flap system Flexible high aspect ratio CFRP wing integration Laminar wing leading edge integration Component integrated systems (applied for active flow control) Operations & Payload driven aircraft concept BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Functional driven moveables / flightcontrol concepts UHBR powerplant integration Powerplant & Airframe Noise reduction Advanced Load control & monitoring Quelle: LHD (Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland) Seite 20

21 Zusammenfassung der Roadmap- Schwerpunkte am Beispiel Airbus Helicopter Hubschrauber - Technologien BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 21

22 Zusammenfassung der Roadmap- Schwerpunkte am Beispiel Airbus BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 22

23 Roadmap Antriebe Neue Triebwerke BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 23

24 Roadmap Flugzeugsysteme Zukünftige Hochauftriebskonzepte BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 24

25 The intelligent wing enabled by advanced moveables & wing leading / trailing edge integration technology The Laminar Flow Integrated Leading Edge Significant fuel burn reduction Key technology elements: Robust Aero Design for daily Airline Operations Structural design & manufacturing concepts providing required surface technology with acceptable RC impact Leading edge device integration for contamination shielding and high-lift performance Gesamtansatz Der intelligente Flügel The Multifunctional Trailing Edge Significant weight & cost reduction Key technology elements: Functional driven devices: No functional split for handling quality, cruise / high-lift performance & loads control Weight reduction by active load control and low complexity devices Adaptive cruise wing (enabling large design range for laminar wing) by variable camber, differential flap setting and shock bumps Advanced Powerplant Integration Significant fuel burn & noise reduction Key technology elements: Integration of UHBR & CROR engines Drawbacks on Aero/Noise & Structural dynamics managed by smart moveables and active flow control technology BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Design & Simulation Capabilities de-risk, speed-up, NRC reduction Key technology elements: Full Integrated Numerical Simulation ( fly the database ) High-fidelity experimental technologies (e.g. novel powerplant simulation) Quelle: LHD (Lenkungskreis Hochauftrieb Deutschland) Seite 25

26 Zusammenfassung der Roadmap- Schwerpunkte am Beispiel Airbus BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 26

27 Machining SLM Material, Bauweisen und Verfahren Conventional valve block 100% Additive Manufacturing Technology - Selective Laser Melting - 50% Weight Functional density Costs Weight: 1.94 kg Costs: Benchmark SLM lightweight valve block 0% Machining Benchmark SLM 2013 SLM 2020 Component replacement System integration Weight: 0.86 kg Costs: +20% to benchmark today -30% below benchmark in 10 years time frame Beispiel: A380 Spoiler Actuator Valve Block BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 27

28 Zusammenfassung der Roadmap- Schwerpunkte am Beispiel Airbus BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 28

29 Flugzeugsysteme More Electric aircraft [KVA] BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 29

30 Flugzeugsysteme More Electric aircraft Electrical Power Control Unit (A350XWB) Servo- Actuator 3H EMA Electro- Mechanical Actuator 3E Active Differential Gearbox (A350XWB) "All Hydraulic" E/B/A/HA Electro-Hydrostatic Actuator = Bridging Technology "All Electric" Electro-mechanical Actuation Technologies (A32X EMA, LLI/AI) Electrical-Backup Hydrostatic Actuator (A380, A400M) Enabler: Elektrische Antriebe + Enabler: Leistungselektronik e-drives + power electronic Electrically-Active Hydrostatic Actuator ("long life EHA", LLI/AI) BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 30

31 Flugzeugsysteme More Electric aircraft E-Taxiing Quelle: Airbus FAST Magazin BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 31

32 Innovationsfelder: Innovationstreiber: Trends/Innovationen im Aviation-MRO-Sektor Reduzierung von MRO (Maintenance, Repair, Overhaul)-Kosten Optimierung des Flug-Betriebs Service-Produkte bei Instandhaltung und Service: Gewichtsreduktion und Effizienzsteigerung z.b. Cyclean Engine Wash Reduzierung des Aerodynamischen Widerstands z.b. Haifischhaut Bauweisen, Werkstoffe sowie Fertigungs-/Reparaturverfahren CFK-Reparaturen z.b. CFK-Kleben Neue Reparaturverfahren insbesondere innovative Oberflächenverfahren Effiziente Produktions-/Reparaturverfahren Industrie 4.0 Automatisierung, Robotik Simulations-/Prognosemodelle für Effiziente Wartung und Überholung Big Data, Materialflusssimulation Healthmanagement / Maintenance on Condition / Preventive Maintenance BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 32

33 Flugzeugsysteme Cockpit & Avionik-Plattformen Regularien Arbeits- und Ruhezeiten ATM, Single European Sky Zulassung, Zertifizierung Diehl Aerospace GmbH Virtuelles Cockpit Verkehrsaufkommen Sicherheit Integration Komplexität Rechnerleistung Fehlertoleranz Verfügbarkeit des Flugzeugs Kosten (Entwicklung / Betrieb) Unfälle/Zwischenfälle Flugausfälle Produktlebenszyklen von Technologie Diehl Aerospace GmbH Erweiterte Pilotenunterstützung Diehl Aerospace GmbH Modulare Avionik 2. Gen f. flugsicherheitsrelev. Funktionen Consumer IT Technologien (Multicore, WiFi & PowerLine Com ) Single Pilots Operations Adaptive modulare Avionik 3. Gen Diehl Aerospace GmbH Diehl Aerospace GmbH Hochgeschwindigkeits-Datenkomm.- Netzwerke für alle Funktionen Quantenphys. Rechnerlösungen für spez. Bordelektronik- Anwendungen Einheitliche Systemplattform BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 33

34 Flugzeugsysteme Kabine Neue Regularien: Halon-Verbot Integrierte & synergetische Kabinen-Lösungen: FAL Effizienz mehr Passagiersitze Kabinen-Individualisierung Flexible Seamless Connectivity Module Effizienzsteigerung Gesamtsystem Kabine: Flug-Betrieb Wartung Halon-freie Feuerlöschung Zukünftige Beleuchtung Hygiene & Epidemie-Vorsorge Adaptive Sitze etc. Neue Kabinen-Layouts Struktur & Fertigungsoptimale Kabine Reduktion von: Kosten Gesamtgewicht Turn-Around Zeiten Flexible Cab. Manag. Systeme Diehl Aerospace GmbH Diehl Aerospace GmbH Energie-autarke Galley/Monumente Effiziente Kabinenversorgung Vollintegrierte Systemkomp. Neue Materialien und Bauweisen Intelligentes Gepäck-Handling Effizienter Kabinenbetrieb z.b. Pax Guidance BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 34

35 Vehikel Kabine BDLI Technologie-Roadmap: Überblick-Vehikel Seite 35

36 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Teil 2: Antriebe Seite 36

37 Roadmap Antriebe Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie e.v. Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes 27. November 2014, BMWi Dr. Jörg Sieber MTU Aero Engines AG

38 Umweltziele der europäischen Luftfahrt CO 2 -Emissionen und Kraftstoffverbrauch Vision 2020 SRIA 2020 SRIA 2035 SRIA 2050 Luftverkehr pro Passagierkilometer - 50 % - 43 % - 60 % - 75 % davon Zelle - 25 % - 20 % - 30 % (- 43%) - 68 % Antrieb - 20 % - 20 % - 30 % (- 43%) Luftverkehrsmanagement - 12 % - 7 % - 12 % - 12 % Betrieb - 4 % - 4 % - 7 % - 12 % NO x -Emissionen Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050 Antrieb Luftverkehr pro Passagierkilometer - 80 % - 84 % - 90 % Margin rel. ICAO LTO CAEP6-60 % - 65 % - 75 % Lärmemission Vision 2020 SRIA 2035 SRIA 2050 Flugzeug pro Lärmpunkt - 10 EPNdB (= - 50 %) - 11 EPNdB ( = - 55 %) - 15 EPNdB (= - 65 %) Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) im Vergleich zum Jahr 2000 BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 38

39 Technologie-Roadmap Antriebe - Überblick Open Rotor Verteilte Antriebe UHBPR Getriebefan Turbofan Gasturbine Optimierte Gasturbine z.b. Wärmetauscher Alternative Antriebe z.b. Elektro/Hybrid Revolutionäre Kreisprozesse z.b. Pulse Detonation BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 39

40 Technologie-Roadmap Elektro- und Hybridantriebe General Aviation Regionalflugzeug Kurz-/Mittelstrecken Notwendige technologische Verbesserungen 0,2 kwh/kg 5 kw/kg Luftfahrt Hochleistungs- Energiespeicher Luftfahrt Hochtemperatur- Supraleitung Motor/Gen./Kabel Luftfahrt Power-Elektronik im MW Bereich 2 kwh/kg 20 kw/kg Batteriekapazität Spezifische Leistung E-Motor BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 40

41 Technologie-Roadmap Antriebe - Zeitplanung Effizienter Turbofan Weiterentwicklung UHBPR Getriebefan 1. Gen. BPR 12 UHBPR Getriebefan BPR Effizienter Turboprop / Wellenleistungstriebwerk Verbesserter Vortriebswirkungsgrad Open Rotor Verteilte Antriebe Verbesserter thermischer Wirkungsgrad Kerntriebwerk mit rekuperativen Elementen Revolutionäre Kreisprozesse (Konstantvolumen, Pulse Detonation ) Revolutionäre Antriebskonzepte Hybridantriebe (Turboelektrisch, Dieselelektrisch) Vollelektrisch (Batterie, Brennstoffzelle) Technologieentwicklung TRL BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 41

42 Schlüsseltechnologien Verdichter Aktive Elemente Verbesserte 3D Aerodynamik Fortschrittliches Casing Treatment Probabilistisches Design Life Cycle Management Hochtemperatur Werkstoffe Integriertes LPC/ICD/HPC Design High Aspect Ratio BLISK & Rotor LPC ICD HPC Hohes Gesamtdruckverhältnis und kleine Schaufelhöhen Turbofan-, Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030 BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 42

43 Schlüsseltechnologien Turbine Keramischer Verbundwerkstoff Reduzierte Kühlung Integrierte 3D Aerodynamik Lärmarme Turbine Lebensdauer Aeroelastik Leichtbau Werkstoffe Aggressiver Inter Turbine Duct Hochtemperatur Schaufel/Scheibe Reduzierte parasitäre Verluste Schnelllaufend, hoher Wirkungsgrad, niedriges Gewicht Turbofan-, Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030 BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 43

44 Schlüsseltechnologien Brennkammer Reduzierte Kühlung durch Einsatz keramischer Materialien Schadstoffarme BK Technologie Gestufte Magerverbrennung Optimierte Fett-Mager- Verbrennung Neue Fertigungsverfahren zur Herstellung komplexer Bauteile Geringste Emissionen NO x und unverbrannte Kohlenwasserstoffe (Ruß) Turbofan-, Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030 BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 44

45 Schlüsseltechnologien Fan und Gondel Fangehäuse aus Verbundmaterial BLISK Fan Optimierte Gondel / Leichte, integrierte Strukturelemente Adaptive Elemente Flugzyklusoptimierung Fan mit Hochleistungsgetriebe Kühlluftkühlung Höchste Nebenstromverhältnisse für optimalen Vortriebswirkungsgrad Turbofan-, Turboprop- und Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030 BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 45

46 Schlüsseltechnologie Hochleistungsgetriebe Anforderungen: Minimales Gewicht und Bauraum Geringste Verluste Geringe Vibrationen Hohe Lebensdauer Hohe Zuverlässigkeit Schwerpunkte: Optimierte Kühlung und Schmierung Moderne Fertigungsverfahren zur Herstellung hochpräziser Bauteile mit höchster Traglastfähigkeit Angepasste Überwachungs- und Prognoseverfahren Reduktionsgetriebe zur Übertragung höchster Leistung bei geringsten Verlusten Getriebefan-Triebwerk EIS bis 2030 BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 46

47 Schlüsseltechnologien Fertigung und Reparatur Digitale Fabrik Additive Fertigung Online Prozess Kontrolle Digitale Montage Fortschrittliche Produktionslinie Werkstoffsimulation Prozess Simulation Life Cycle Management Wertorientierte Reparatur Auf Flugbetriebserfahrung basierende MRO- Prognose Wettbewerbsfähige Hochtechnologie am Standort Deutschland BDLI Technologie-Roadmap: Antriebe Seite 47

48 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Teil 3: Luftverkehr Seite 48

49 Roadmap Luftverkehr: Luftverkehrsmanagement, Flugbetrieb, Flugführung Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie e.v. Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes 27. November 2014, BMWi Dr. Volker Heil DFS Deutsche Flugsicherung GmbH

50 Ziele 2050 (Luftverkehrsbereich) Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) Mobilitäts-Herausforderung Tür-zu-Tür in 4 h für 90% der Reisenden in Europa 25 Mio. pünktliche Flüge pro Jahr in Europa Damit verbundene Ziele Sicherer Verkehr und sichere Systeme Ausreichende Transportkapazität (Luftraum, Boden, Flugzeug, auch mit erhöhter Verfügbarkeit) Optimierter Flugbetrieb Optimiertes Luftverkehrsmanagement Automatisiertes Reisemanagement Zuverlässige und ununterbrochene Verbindungen Beiträge zur Reduktion von CO 2, NO x und Lärm sowie generell zur erhöhten Umweltfreundlichkeit BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 50

51 Roadmap Luftverkehr Sicherheit Kapazität Umwelt Kosteneffizienz Resolution Advisory Downlink Verbesserte Konflikterkennung und Vermeidung Total Airport Management Erweiterte Realität am Lotsenarbeitsplatz flugzeugunabhängiger Bodenbetrieb Dynamic Cost Index Spracherkennung im Betrieb Betriebliche Standardisierung Technische Standardisierung Verbesserte Ergonomie (Berührung, Sensoren) Fortgeschrittene 4D-Trajektorien- Vorhersage Wachsende Rolle von Datenlink Leistungsbasiertes Flughafenmanagement Kontinuierlicher Steigund Sink-flug Standard Remote Tower etabliert Fortgeschrittene Wetterinformation, umfassender Allwetterflug Vernetztes multimodales Transportsystem Netzwerk-Management und Luftverkehrskontrolle mit genauen 4D-Trajektorien Weiter zunehmend umweltfreundlicheres Fliegen (Kraftstoffe, Kondensstreifen usw.) Weiter zunehmend effizienteres Fliegen, optimierte Wartung/Instandsetzung Neues Fluggerät, steigende Automatisierung, neue Arbeitsverfahren und Prozeduren (ohne Sektoren, veränderte Rollen für Lotsen und Piloten, neue Boardingkonzepte usw.) Selbstseparation, Formationsflug, Luftbetankung 2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050 BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 51

52 Stoßrichtungen strategisch (1) (Transport-)Dienstleistungen stehen im Vordergrund Dienstleistungen brauchen technische Aktivatoren ( Enabler ) Infrastruktur und fliegendes Material hoher Verfügbarkeit IT-Unterstützung von F&E über Betrieb/Management von Ressourcen einschl. Gerät bis Diagnose und Wartung Menschen (Reisende und Dienstleister) müssen mitgenommen werden (besonders z. B. bei grundlegend veränderten Prozessen, etwa Automatisierung) Meilensteine 2020/2035/2050 BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 52

53 Stoßrichtungen strategisch (2) Luftverkehr Global interoperabel Regional optimiert Einbindung in europäisches Konzert ACARE, Flightpath 2050 und SRIA Komplementär zu Clean Sky und SESAR Stärkung zukünftiger deutscher Beiträge Innovation in und für Deutschland Realisierungsnahe F&E, Fokus Effizienzsteigerung, inkrementell mit zeitlich zunehmendem Anspruch Explorative F&E, Fokus Break-Through 2030+, disruptiv (u. a. Ökoeffizientes Fliegen ) Ein Tag im Januar 2014 BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 53

54 Stoßrichtungen inhaltlich Optimierte Luftfahrtprozesse und Flugführung (sicher, effizient, umweltverträglich) inkrementell zunehmend anspruchsvoller disruptiv neu 2050 Vom Luftraummanagement zum 4D-Trajektorienmanagement, optimierte Flugführung Optimierter Flugbetrieb Integration und Durchsatz von Flughäfen Systemweite, interdisziplinäre Informationsverarbeitung Neuartige Lufttransport- und Flugführungskonzepte Multimodale Vernetzung (längerfristig) BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 54

55 Stoßrichtungen inhaltlich: Trajektorien Vom Luftraummanagement zum 4D- Trajektorienmanagement, optimierte Flugführung (Effizienz, Umwelt), Bord-Boden-Integration inkrementell zunehmend anspruchsvoller disruptiv neu 2050 Sicherheit Schrittweise bessere Darstellung und Verarbeitung von Trajektorien Verbesserte Berücksichtigung von Wetter Verbesserte Planung einschl. Netzwerkmanagement und taktische Nutzung Schrittweise Einbindung aller Luftraumnutzer 4D-Verkehrssynchronisierung, d. h. Koordination und Steuerung aller ankommenden und abgehenden Verbindungen auf Luft- und später auch Landseite (max. 1 Minute Planabweichung) Konfliktmanagement und Automatisierung, u. a. Pilotenassistenz, Lotsenassistenz, Selbstseparation BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 55

56 Stoßrichtungen inhaltlich: Optimierter Flugbetrieb Effizienzsteigerung durch Reduktion von Kerosinverbrauch, Gewicht, Lärm und Emissionen Dynamic Cost Index Flugzeug unabhängiger Bodenbetrieb Flugzeug als meteorologischer Sensor Diagnose + Prognose, optimierte Wartung und Instandsetzung Multimodale Übergänge Neue Boarding und Aircraft Handling Konzepte Klimawirksamkeit Alternative Kraftstoffe Wirkung von Kondensstreifen 2010 inkrementell zunehmend anspruchsvoller + disruptiv neu 2050 BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 56

57 Stoßrichtungen inhaltlich (2) Integration und Durchsatz von Flughäfen inkrementell zunehmend anspruchsvoller disruptiv neu 2050 Von Airport Collaborative Decision Making über Total Airport Management zum Performance-Based Airport Management gesellschaftlich akzeptable Umweltwirkung umweltfreundlicher Rollverkehr neue Boarding- und Abfertigungskonzepte uneingeschränkt allwettertauglich Integration von VTOL- und anderen speziellen Fluggeräten einschl. unbemannter Systeme multimodal voll integriert BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 57

58 Stoßrichtungen inhaltlich: Informationsverarbeitung Systemweites Informationsmanagement, Kommunikation und Nutzung der Daten (Informationen) inkrementell zunehmend anspruchsvoller disruptiv neu 2050 BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Stakeholder Airline Operations, Flottenmanagement Aircraft Themen Airport Operations Air Traffic Control Wetterdienst Wartung und Instandhaltung Längerfristig auch andere Verkehrsträger Planung und Steuerung, Verkehrssynchronisierung, Datenanalyse und -verwertung einschl. Sensorik und Kommunikation gehärtet gegen Störungen, resilient mit optimierten 4D-Trajektorien Seite 58

59 Stoßrichtungen inhaltlich: Neuartige Ansätze weniger inkrementell, 2010 eher disruptiv neu 2050 Neuartige Lufttransport- und Flugführungskonzepte Single Pilot unbemanntes Fliegen Remote-Tower-Kontrollzentrale sektorloses Air Traffic Management Formationsflug Luftbetankung Einbindung neuer Flugzeuge mit wesentlich veränderten Eigenschaften begleitende Regulierung, optimierte Zertifizierung Multimodale Vernetzung (längerfristig) BDLI Technologie-Roadmap: Luftverkehr Seite 59

60 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit! Teil 4: Zusammenfassung Seite 60

61 Vorstellung der Technologie-Roadmaps in spezifischen Technologie-Bereichen Zusammenfassung Bundesverband der Deutschen Luft- und Raumfahrtindustrie e.v. Informationstag zum Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes 27. November 2014, BMWi Georg F. Rayczyk Vorsitzender im Fachausschuss Forschung und Technologie des BDLI

62 Zusammenfassung 1/3 Die deutsche Luftfahrtindustrie ist den im Flightpath 2050 auf europäischer Ebene definierten Zielen verpflichtet. Sie wird auch in den nächsten Jahrzehnten einen wesentlichen Beitrag zur Verbesserung von Effizienz und Umweltverträglichkeit des Luftverkehrs leisten. Den Herausforderungen des globalen Geschäfts- und Wettbewerbsumfeldes muss durch Produkt- und Service-Innovationen begegnet werden. Diese umfassen evolutionäre Verbesserung bereits eingeführter Plattformen ( inkrementelle Innovation ) sowie revolutionäre Konzepte ( disruptive Technologien ). Beide Stoßrichtungen müssen aktiv verfolgt werden. Dies gelingt nur in ausgewogener und interdisziplinärer Arbeitsteilung im nationalen Forschungsnetzwerk (Industrie inklusive KMU, Hochschulen, Großforschungseinrichtungen), in europäischen Kooperationen und Netzwerken, in globalen Kooperationen. In den europäischen und globalen F&T-Kooperationen schärft die deutsche Luftfahrtindustrie ihre Wettbewerbsfähigkeit durch Verantwortung für technologisch hochwertige Arbeitsanteile. Seite 62

63 Zusammenfassung 2/3 Das nationale Luftfahrtforschungsprogramm (LuFo) ist DAS Instrument der Bundesregierung zur Steigerung der Zukunftsfähigkeit der Luftfahrtindustrie. Es werden Investitionen in F&T wirksam stimuliert und die Zielerreichung Technologieführerschaft in wichtigen Zukunftstechnologien sowie Verringerung von Emissionen durch die Industrie entscheidend vorangebracht. Unterstützt durch LuFo werden hochqualifizierte Arbeitsplätze der Luftfahrtindustrie in Deutschland aufgebaut und gesichert. Ebenso führt es zur Entstehung positiver Effekte für angrenzende Hochtechnologie-Branchen in Deutschland. Im internationalen Wettbewerb der Luftfahrtstandorte leistet die Bundesregierung mit LuFo einen über die nationalen Grenzen hinaus anerkannten Beitrag zur Attraktivität Deutschlands für High-Tech-Unternehmen der Luftfahrtindustrie und für die luftfahrtaffine Forschungslandschaft. Seite 63

64 Zusammenfassung 3/3 Die Förderung der Luftfahrtforschung ist ein zentrales Element der nationalen Luftfahrtstrategie der Bundesregierung. Der BDLI trägt mit seiner Technologieroadmap zur Umsetzung der Luftfahrtstrategie bei und integriert in ihr inkrementelle und disruptive Elemente. Die Umsetzung erfordert, dass auch in Zukunft die nationale Förderung mit der aktuellen Intensität fortgesetzt wird. Die Industrie ist bereit, ihren Beitrag zu leisten. Seite 64