Mit dem erfolgreichen Abschluss des Forschungsprojekts UNICADO (UNIversity Conceptual Aircraft Design and Optimization) haben Forschende des Fachgebiets Luftfahrzeugbau und Leichtbau der TU Berlin gemeinsam mit Partneruniversitäten eine deutschlandweit einzigartige Plattform für den Flugzeugvorentwurf etabliert. Die offene Entwicklungsumgebung stärkt Forschung, Lehre und Kooperation mit der Industrie und bildet zugleich die Grundlage für das neue Großprojekt ATLAS (Air Transport Analysis and Technology Synergy Study), das den klimaverträglichen Luftverkehr der Zukunft in den Blick nimmt.
Wie sehen Flugzeuge aus, die künftig deutlich klimafreundlicher fliegen sollen? Antworten darauf entstehen bereits lange vor dem ersten Prototypen – im sogenannten Flugzeugvorentwurf. Genau hier setzte UNICADO an: Erstmals wurden die Kompetenzen führender deutscher Universitäten in einer gemeinsamen, modularen und frei zugänglichen Entwicklungsumgebung gebündelt.
Gemeinsame Entwicklungsplattform für Flugzeuge von morgen
Die Plattform ermöglicht es, unterschiedlichste Flugzeugkonzepte realitätsnah zu analysieren – von konventionellen Bauformen bis zu innovativen Konfigurationen mit neuen Tragflächenkonzepten oder wasserstoffbasierten Antrieben. Damit steht der universitären Luftfahrtforschung erstmals eine gemeinsam validierte Umgebung zur Verfügung, die auch für Kooperationen mit Industrie und Großforschung anschlussfähig ist. Die entwickelte Entwurfsumgebung wurde zudem als Open-Source-Software veröffentlicht, sodass Forschungseinrichtungen weltweit sie nutzen, weiterentwickeln und in gemeinsame Projekte einbringen können.
Neben der TU Berlin beteiligten sich die RWTH Aachen, die TU München, die Universität Stuttgart, die Hamburg University of Technology und die TU Braunschweig. Airbus, Collins Aerospace und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) begleiteten das Projekt als Industrie- und Forschungspartner. Gefördert wurde UNICADO im Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes.
Beitrag der TU Berlin: Neue Methoden für klimafreundliche Flugzeuge
Die TU Berlin brachte insbesondere Expertise aus dem Luftfahrzeugbau, dem Leichtbau sowie der Flugmechanik ein. Unter Leitung von Prof. Dr.-Ing. Andreas Bardenhagen wurden Methoden entwickelt, mit denen sich neuartige Flugzeugkonzepte – etwa mit Wasserstofftanks oder besonders effizienten Tragflächen – bereits in frühen Entwicklungsphasen präziser bewerten lassen. Das Ziel: fundiertere Entscheidungen darüber ermöglichen, welche Technologien tatsächlich das Potenzial haben, die Klimabilanz der Luftfahrt spürbar zu verbessern.
Nächster Schritt: ATLAS untersucht nachhaltigen Luftverkehr im Gesamtsystem
Direkt auf den Ergebnissen von UNICADO baut das neue Forschungsprojekt ATLAS (Air Transport Analysis and Technology Synergy Study) auf, dass bis Oktober 2028 läuft. Hier rückt nicht mehr nur das einzelne Flugzeug in den Fokus, sondern das gesamte Luftverkehrssystem. Gerade im Langstreckenverkehr liegt großes Klimaschutzpotenzial: Obwohl er nur etwa zehn Prozent der weltweiten Flugzeugflotte umfasst, verursacht er rund ein Drittel des Treibstoffverbrauchs. ATLAS soll daher Technologien, Flugzeugkonzepte, Betriebsstrategien und Infrastruktur gemeinsam betrachten und konkrete Empfehlungen für klimaverträgliche Langstreckenflugzeuge mit möglicher Indienststellung ab etwa 2040 entwickeln. Zudem entsteht eine öffentlich zugängliche Simulations- und Bewertungsumgebung, die künftig faktenbasierte Diskussionen über Chancen und Grenzen neuer Luftfahrttechnologien erleichtern soll.
Innovative Flugzeugstrukturen und neue Langstreckenkonfigurationen
Im Projekt ATLAS arbeitet das Fachgebiet Luftfahrzeugbau und Leichtbau unter anderem an innovativen Flugzeugstrukturen, neuen Langstreckenkonfigurationen, geeigneten Bewertungsmethoden sowie Technologien für besonders effiziente Tragflächen. Zudem werden wirtschaftliche Aspekte untersucht, etwa die Lebenszykluskosten neuer Flugzeugkonzepte. Das Fachgebiet Flugmechanik, -regelung und Aeroelastizität konzentriert sich auf Flugzeugkonfigurationen mit hochgestreckten Flügeln. Am Projekt ATLAS sind neun deutsche Universitäten sowie die Fraunhofer-Gesellschaft, das DLR und der Bauhaus Luftfahrt e.V. beteiligt; gefördert wird es durch das Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes.
Klimaneutrales Fliegen braucht Zusammenarbeit
„UNICADO hat gezeigt, dass gebündelte universitäre Kompetenzen entscheidend sein können, um komplexe Zukunftsfragen der Luftfahrt zu adressieren. Mit ATLAS wird dieser Ansatz nun erweitert – mit dem Ziel, wissenschaftlich fundierte Wege hin zu einem klimaneutralen Luftverkehr bis 2050 aufzuzeigen“, so Andreas Bardenhagen.