herunterladen - Technische Universität Darmstadt
Transcrição
herunterladen - Technische Universität Darmstadt
Dr. Karlheinz Haag Leiser Fliegen Dr. Karlheinz Haag Deutsche Lufthansa AG Leiser Fliegen Dr. Karlheinz Haag Deutsche Lufthansa - Umweltkonzepte Konzern 14. Verleihung des August-Euler-Luftfahrtpreises Technische Universität Darmstadt 22. Juni 2010 Inhalt Leise Flugzeuge kaufen Forschung und Entwicklung unterstützen Bestehende Flotten leiser machen Flugverfahren optimieren Lärmberechnungsprogramme verbessern Trade Offs beachten Zukunftsvisionen entwickeln Umweltkonzepte Konzern 2 Leise Flugzeuge kaufen – Technologischer Fortschritt führt zu drastischen Lärmreduktionen der Triebwerke -25 dB = ca. 90% weniger Lärm Quelle: DLR Umweltkonzepte Konzern Leise Flugzeuge kaufen – Das Lufthansa Flottenmodernisierungsprogramm Beispiele: 10 Airbus A 330-300 In der Lufthansa Flotte seit 2004 24 Airbus A 340-600 In der Lufthansa Flotte seit Oktober 2003 20 Boeing 747-800 Intercontinental In der Lufthansa Flotte ab 2011 15 Airbus A 380-800 In der Lufthansa Flotte seit Mai 2010 insgesamt 146 Flugzeuge mit einem Listenpreis von 13 Mrd. € Umweltkonzepte Konzern 3 Leise Flugzeuge kaufen – Vergleich der Lärmkonturen B747-400 – 395t MTOW B747-8 Intercontinental – 442t MTOW Im Vergleich zur B747-400 - hat Boeing 747-8 Intercontinental ein 10% größeres max. Startgewicht - und eine um 30% kleinere 85 dB(A)–Maximalschallpegelkontur. - Lufthansa hat 20 Flugzeuge des Typs Boeing 747-8 Intercontinental bestellt. - Die Konturen sind für einen Abflug mit LH-Standardabflugverfahren (modATA) bei max. Startgewicht berechnet. - Ein Maximalschallpegel von 85 dB(A) wird etwa durch einen im Stadtverkehr im Abstand von fünf Metern vorbeifahrenden LKW erzeugt. Quelle: Boeing Umweltkonzepte Konzern Leise Flugzeuge kaufen – Bombardier C-Series CSERIES erzeugt eine 4x kleinere 70dB-Maximalpegelkontur im Vergleich zu aktuell in Produktion befindlichen Flugzeugen Umweltkonzepte Konzern 4 Leise Flugzeuge kaufen – Bombardier C-Series CSERIES unterschreitet die ICAOZertifizierungsgrenzwerte (Chapter 4) im Vergleich zu aktuell „in“ oder „out-of production“-Flugzeugen um bis zu 20 EPNdB Umweltkonzepte Konzern Forschung und Entwicklung unterstützen – Lufthansa engagiert sich in der Lärmforschung Seit 1999 leitet der LHUmweltbeauftragte den Arbeitskreis Fluglärm im Forschungsverbund Leiser Verkehr Zusammen mit dem DLR u.a. wurden & werden zahlreiche Forschungs- und Entwicklungsprojekte durchgeführt Identifikation von Lärmquellen am Flugzeug durch Überflugmessungen (bisher 3x A319, MD11F, B747) Erprobung von lärmarmen Modifikationen am Flugzeug (Prototypen) Zusammenarbeit mit Herstellern zur Entwicklung von Nachrüstlösungen Überflugmessungen mit modifiziertem A319 Umweltkonzepte Konzern 5 Forschung und Entwicklung unterstützen – neue Technologien kaufen: Bsp. B747-8 DLH/DLR 2001 – ChevronDüse am CFM56-5A-Triebwerk Start: Reduktion des Strahllärms um etwa 1 dB(A) Boeing 747-8 ab 2010 im Einsatz: mit den modernen GEnx-2B67 Triebwerken wird deutlich leiser sein als das Vorgängermodell B747-400 Umweltkonzepte Konzern Forschung und Entwicklung unterstützen – neue Technologien kaufen: Bsp. CRJ-900 DLH/DLR 2001 – ChevronDüse am CFM56-5A-Triebwerk Start: Reduktion des Strahllärms um etwa 1 dB(A) Bombardier CRJ-900 seit 2006 im Einsatz: die CF34-8C5-Triebwerke haben Schubdüsen mit Chevron-Zahnkranz. Umweltkonzepte Konzern 6 Bestehende Flotten leiser machen – Bsp. Boeing 737 Modifikationen am Triebwerkeinlass der B737 bewirkt Lärmminderung im An-& Abflug: CFM56-3 Foto: I. Friedl, Lufthansa Austausch von 12 sogenannten acoustic panels Foto: CFMI bis zu ~2,4 dB Pegelminderung Umweltkonzepte Konzern Bestehende Flotten leiser machen – Bsp. Boeing 737 B737 - Lärmminderung im Abflug durch HWFAPanels Höhe 4000 -0,5 3000 2500 -1 2000 1500 -1,5 1000 Pegelminderung durch Modifikation / dB(A) HWFAPanels 3500 500 Abflug: Pegelminderung von ~0,5 dB bis zum Cutback bei 1500 ft, danach ~1,5 dB geringerer Pegel B737 - Lärmminderung im Anflug durch HWFAPanels 0 5000 10000 -2 15000 4000 0 3500 Distanz BR / m -0,5 3000 Anflug: im Zwischen- und Endanflug bis zu ~2,4 dB Pegelminderung -1 2500 Höhe 2000 -1,5 HWFAPanels 1500 -2 1000 -2,5 500 0 0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 Pegelminderung durch Modifikation / dB(A) 0 Höhe / ft Höhe / ft 0 4500 -3 40000 Distanz Landeschwelle / m Umweltkonzepte Konzern 7 Flugverfahren optimieren LAnAb - Messkampagne 2006 mit Lufthansa Airbus A319 VORGEHEN: lärmarme Flugverfahren entwerfen Lärmminderungspotenziale dieser Verfahren mit dem Simulationstools SIMUL berechnen Messkampagne A319: Lärmminderungspotenziale nachgemessen Berechnungsergebnisse durch Immissionsmessungen verifiziert Lärmminderungspotential optimierter Anflugverfahren demonstriert weitere Optimierung des Rechenverfahrens und Weiterentwicklung des Triebwerks- und des Umströmungslärmmodells nötig ( B747) Bsp. Vgl. Berechnung vs. Messung Messstellen Abflug LAnAb Förderung: BMWi Umweltkonzepte Konzern Lärmberechnungsprogramme verbessern Bsp. Abflug Berücksichtigung von einzelnen Flugzeugtypen Berücksichtigung von lärmreduzierenden Modifikationen (Bsp. Chevron Nozzle) Berücksichtigung von Änderungen in Abflugverfahren (Bsp. Wechsel zw. Steig- und Beschleunigungssegmenten) Typische Fragestellungen: ohne mit ? ? Ist steiler starten leiser ? ?? Wie sieht die Flughafenlärmkontur mit / ohne Modifikation aus ? Grafik: R. König, DLR, LAnAb 1635, 2007 Umweltkonzepte Konzern 8 Lärmberechnungsprogramme verbessern Verknüpfung von hochauflösenden Lärmberechnungen (DLR - SIMUL) für Einzelflüge mit den Berechnungen von Flughafenkonturen (Verkehrszenarien) zur Verbesserung dieser einfacheren Modelle (erweiterte AzB neue DIN 45689) Einzelereignisse (DLR-SIMUL) Verkehrsszenarien (erweiterte AzB) Grafik: U. Isermann, 2009 Grafik: Fraport, PFV, G 10.1 Teil A, 2006 Pegeländerungen durch Modifikationen berechnen (Schallquelle / Flugverfahren) Auswirkungen von Modifikationen auf Flughafenlärmkontur mit Hilfe der Pegeländerung aus der Einzelereignisanalyse berechnen Umweltkonzepte Konzern Trade Offs beachten – alte Konzept neu überdenken? XC-120 Pack Plane Umweltkonzepte Konzern 9 Trade Offs beachten – Viele Ideen … aber was ist das Ziel? Source: Airbus Low Noise Source: Boeing Source: Boeing Low Emissions Source: Boeing Source: Boeing Radical Aerodynamics Source: Bauhaus Luftfahrt Radical Efficiency Source: MIT Structural Efficiency Umweltkonzepte Konzern Zukunftsvisionen entwickeln Umweltkonzepte Konzern 10