Fraunhofer ILT revolutioniert Luft- und Raumfahrt mit nachhaltigen Lasertechnologien und Wasserstoffantrieb
Maximilian Maier
Fraunhofer ILT revolutioniert Luft- und Raumfahrt mit nachhaltigen Lasertechnologien und Wasserstoffantrieb
Die Luft- und Raumfahrtbranche steht unter wachsendem Druck, ihre Emissionen zu senken und auf umweltfreundlichere Technologien umzusteigen. Forscher und Politiker in ganz Europa treiben nun weitreichende Veränderungen voran – von strengeren Nachhaltigkeitsvorschriften bis hin zu fortschrittlichen Fertigungstechniken, die die Herstellung von Flugzeugen und Raketen grundlegend verändern könnten.
An vorderster Front dieser Entwicklung steht das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik (ILT) in Aachen. Das Institut entwickelt neue Verfahren, um die Luft- und Raumfahrtproduktion sauberer, kostengünstiger und effizienter zu gestalten – und damit gleichzeitig die ehrgeizigen Klimaziele der EU zu unterstützen.
Die Europäische Kommission hat ein klares Ziel vorgegeben: Die CO₂-Emissionen der Luftfahrt sollen bis 2050 um 60 Prozent im Vergleich zu 1990 sinken. Parallel dazu arbeitet die EU an einem umfassenden EU-Raumfahrtrecht (EUSL), das sicherstellen soll, dass Raumfahrtaktivitäten strenge Nachhaltigkeitsstandards erfüllen. Diese Schritte deuten auf einen grundlegenden Wandel in der Branche hin.
Das Fraunhofer ILT spielt dabei eine zentrale Rolle. Einer der Schwerpunkte liegt auf der additiven Fertigung, insbesondere dem Laser-Pulverbettverfahren (LPBF). Diese Technik ermöglicht die schichtweise Herstellung komplexer, leichter und gleichzeitig hochfester Bauteile für Flugzeuge. Trotz des hohen Energiebedarfs zeigen Studien, dass LPBF einen geringeren ökologischen Fußabdruck hinterlässt als herkömmliche Produktionsmethoden. Das Institut setzt zudem Ökobilanz-Tools (LCA) ein, um die Nachhaltigkeit dieser Prozesse zu messen und zu optimieren.
Um die Emissionen weiter zu reduzieren, erforscht das Fraunhofer ILT im Rahmen der Forschungsinitiative TIRIKA den Einsatz von Wasserstoff als emissionsfreiem Treibstoff für die Luftfahrt. Das Team hat sogar spezielle Metallpulver für das LPBF-Verfahren entwickelt, die den Anforderungen wasserstoffbetriebener Triebwerke standhalten. Diese Pulver werden bereits in der Praxis getestet.
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Ein weiterer Fortschrittsbereich ist die Fehlererkennung. Moderne Sensoren in LPBF-Anlagen können nun bereits während der Produktion winzige Defekte von nur 0,4 Millimetern erkennen – das reduziert Ausschuss und erhöht die Zuverlässigkeit der Bauteile. Diese Präzision ist besonders bei sicherheitskritischen Luftfahrtkomponenten entscheidend.
Doch nicht nur die Luftfahrt steht im Fokus: Das Institut arbeitet auch an umweltfreundlicheren Raketentechnologien. Im Rahmen des EU-geförderten Projekts ENLIGHTEN entwickeln Forscher kostengünstige, ökologische Raketentriebwerke, die mit Biomethan und grünem Wasserstoff betrieben werden. Ziel ist es, die Raumfahrt nachhaltiger zu gestalten, ohne dabei Leistungseinbußen in Kauf nehmen zu müssen.
Der Druck hin zu saubereren Luft- und Raumfahrttechnologien nimmt Fahrt auf – getrieben von neuen EU-Vorgaben und bahnbrechender Forschung. Die Arbeit des Fraunhofer ILT in den Bereichen additive Fertigung, Wasserstoffantrieb und fehlerfreie Produktion könnte der Branche helfen, strenge Emissionsziele zu erreichen, ohne die Kosten explodieren zu lassen. Falls erfolgreich, könnten diese Innovationen schon bald zum Standard in der Flugzeug- und Raketenherstellung in ganz Europa werden.
