LADIS DEMO - CO2 Testrig

Im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms (LuFo IV) wird das Verbundvorhaben STELLA gefördert. Einen Teil des Vorhabens stellt das Projekt LaDis (Latent Heat Distribution) dar, in welchem der Einsatz von phasenwechselnden Fluiden in indirekten Bordkühlsystemen (Zusatzkühlsystemen / Supplemental Cooling System) untersucht wird. Als Projektziel ist insbesondere die Entwicklung gewichtsreduzierter sowie zuverlässiger Systeme zu nennen. Bordkühlsysteme werden in Ergänzung zur Flugzeug-Klimaanlage genutzt und stellen ein gesondertes Temperaturniveau zur Kühlung von Speisen und Getränken sowie von Unterhaltungselektronik und Avionik-Komponenten bereit. Die Kälteerzeugung erfolgt meist mittels Kompressionskältemaschinen, die mit R134a operieren. Die Kälteverteilung erfolgt in aktuellen Systemen mittels einphasiger Flüssigkeiten, wodurch aufgrund der physikalischen Eigenschaften Nachteile hinsichtlich der Systemmasse entstehen, die mithilfe phasenwechselnder Fluide ausgeglichen werden können.

Im Institut für Flugzeug-Systemtechnik der Technischen Universität Hamburg-Harburg werden Arbeiten in Zusammenarbeit mit der Airbus Operations GmbH durchgeführt, wobei unter anderem der Entwurf neuer Systemarchitekturen und deren Dimensionierung, Simulation und Bewertung im Fokus stehen. Als phasenwechselndes Fluid zur Kälteverteilung im Flugzeug wird Kohlendioxid (CO2 / R744) verwendet, welches zahlreiche positive Eigenschaften aufweist. Nachteilig sind die hohen Betriebs- und Stillstandsdrücke zu nennen. Um diese zu reduzieren beziehungsweise zu begrenzen werden verschiedene Konzepte entwickelt.

Zur Validierung der entwickelten Architekturen und Simulationsmodelle wird ein modularer, flexibel erweiterbarer Systemprüfstand aufgebaut, mithilfe dessen unterschiedliche Prozessuntersuchungen durchgeführt werden sollen. Hierzu zählen zum einen die Leistungsvermessung des Gesamtsystems sowie einzelner Komponenten, als auch die Analyse nutzbarer Service-Konzepte. Aufgrund des flexiblen Prüfstandskonzepts ist es möglich, systemspezifische Schlüsselkomponenten einfach zu integrieren und zu vermessen.

Weiter werden regelungs- sowie automatisierungstechnische Konzepte entwickelt, welche sowohl in der Simulation als auch in der realen Prüfstandsumgebung untersucht werden können.