Reaktionen mit Triebwerkelementen
Als im Jahr 2010 der Vulkan Eyjafjallajökull auf Island ausbrach und seine Aschewolke den Flugverkehr in Europa erheblich behinderte, wurde offenbar, dass man noch genauer erforschen muss, was im Detail passiert, wenn Asche ins Triebwerk gelangt. Und das so realitätsnah wie möglich. Für diese Forschungsarbeiten steht seit 2015 ein Prüfstand zur Verfügung, in dem die Wirkungen von Vulkanasche auf Flugzeugturbinen nachgestellt und genau untersucht werden können. Dieser Prüfstand wurde vom DLR, dem Labor für Umweltmesstechnik der Hochschule Düsseldorf und der Firma Hammer Engines GmbH in einem gemeinsamen Forschungsprojekt entwickelt und gebaut.
Für die Tests versetzen die Forscher Luft mit echter Vulkanasche und lassen sie von der Mini-Turbine ansaugen. Im Abgasstrahl der Turbine lassen sich geschmolzene Vulkanaschepartikel nachweisen, die belegen, dass der Prüfstand in der Lage ist, die Reaktion zwischen den Bauteilen und der Vulkanasche im Flugbetrieb nachzustellen. Dadurch können die DLR Wissenschaftler genau untersuchen, welchen Einfluss Größe, Konzentration und Zusammensetzung der Vulkanaschepartikel auf die Haftmechanismen haben. Die Experimente geben zudem Auskunft darüber, welche Wechselwirkungen es mit den Triebwerkkomponenten gibt und welche chemischen Reaktionen im Betrieb ablaufen. So können die Forscher verstehen, wie die Schädigung im Luftstrahltriebwerk genau abläuft. Damit wollen sie in Zukunft besser abschätzen, welche Vulkanasche-Konzentrationen in der Luft für den Luftverkehr kritisch sind, welche Schäden die Fluggasturbinen nehmen können und in welchem Maße sich deren Lebensdauer verringert.
Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Jörg Brien · E-Mail: joerg.brien@dlr.de · DLR.de
