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Forschungsstelle
BAZL
Projektnummer
2011-1
Projekttitel
Feinstaubzertifizierung von Flugzeugtriebwerken: Erstellen einer Testplattform
Projekttitel Englisch
Particulate Matter Emissions Certification for Aricraft Engines: Establishment of an Engine Test System

Texte zu diesem Projekt

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Schlüsselwörter
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Kurzbeschreibung
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Projektziele
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Abstract
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Umsetzung und Anwendungen
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Erfasste Texte


KategorieText
Schlüsselwörter
(Deutsch)
Feinstaubzertifizierung, Feinstaub, Triebwerke, Emissionen, Nanopartikel,
Schlüsselwörter
(Englisch)
ultrafine particles, nanoparticles, aircraft engine, gas turbine, emission certification, particulate matter
Kurzbeschreibung
(Deutsch)
Zur Unterstützung der internationalen Bestrebungen für die Entwicklung einer Feinstaubzertifizierung von Flugzeugtriebwerken wird am Triebwerkprüfstand von SR Technics am Flughafen Zürich ein Prototypensystem aufgebaut. Es ist zur Zeit weltweit das einzige Testsystem zur Ausarbeitung einer Feinstaubzertifizierung.
Kurzbeschreibung
(Englisch)
In support of international plans for introduction of a particulate matter emissions certification for aircraft engines, a probe and measurement system prototype is installed at SR Technics engine test facility at Zurich airport. To date, this is the only controlled test environment for the development of a particulate matter emissions certification for aircraft engines, worldwide.
Projektziele
(Deutsch)
Installation einer ausfahrbaren Abgassonde im Triebwerkprüfstand von SR Technics, Flughafen Zürich.
Installation eines Protoypen-Messsystems
Aufnahme des Testbetriebs in internationaler Kollaboration
Projektziele
(Englisch)
Installation of a vertical traverse exhaust probe in the engine test cell of SR Technics, Zurich Airport.
Installation of a prototype particulate matter measurement system
Start of test activity in international collaboration
Abstract
(Deutsch)

Gemäss Beschluss der ICAO soll bis im Februar 2013 ein „certification requirement“ zur Feinstaubzertifizierung von Flugzeugtriebwerken für den ICAO Anhang 16 (Umweltzertifizierung) erarbeitet sein. Dieser Beschluss ist das Resultat von rund 10 Jahren wissenschaftlicher und technischer Vorarbeit. Das BAZL engagiert sich seit Jahren stark, weil diese Aktivität den nationalen Schweizer Umweltzielen entspricht und die Anforderungen durch die Mitarbeit mitbestimmt werden können. Behördenseitig gibt es eine starke Koordination zwischen BAZL, EASA, FAA und der amerikanischen Umweltbehörde. Das BAZL stellt seit Anfang 2010 auf Stufe ICAO den europäischen Vertreter zur Leitung der entsprechenden Arbeitsgruppe.

 

Bei Feinstaubmessungen an Flugzeugtriebwerken ist das „Sampling System“ der entscheidende und sehr anspruchsvolle Faktor. Das Funktionieren des Messsystems und die Robustheit und Wiederholbarkeit der Messungen muss unter realen Bedingungen an grossen Triebwerken nachgewiesen sein. Die Möglichkeiten bei Triebwerkherstellern sind unter anderem wegen der fast nicht zu planenden Verfügbarkeit ihrer Prüfstände für das Jahr 2011 sehr begrenzt. Zudem macht es in dieser Projektphase bezüglich der Kosteneffizienz für alle Beteiligten wenig Sinn, extra Testläufe durchzuführen. Die Hersteller werden in der Schlussphase, bei der Validierung der Messungen das Messsystem nachbauen und eigene (teure) Messungen durchführen müssen.

 

Das BAZL hat  in internationalen Gremien vorgeschlagen, für die oben beschriebene erste Testphase die ohnehin stattfindenden Triebwerksprüfläufe in Unterhaltsbetrieben auszunutzen. Die Vorabklärungen bei SR Technics haben gezeigt, dass es möglich ist, eine Messanordnung so zu schaffen, dass der reguläre Prüfbetrieb nicht gestört ist. Kernstück der Idee bildet eine per Knopfdruck ein- und ausklappbare Abgassonde, welche oben am Tragegestell für das Triebwerk fixiert wird und während Einlaufphasen von Triebwerken in den Abgasstrahl geklappt werden kann, sowie der Prototyp eines Transportsystems, welches die Ultra-Feinstaubpartikel mit einem auf möglichst geringen Verlusten optimierten Systems zu den Instrumenten bringen kann. Grundsätzlich wird der Messbetrieb nach den Prüfläufen ausgerichtet, wie sie ohnehin stattfinden werden. Nach einer ersten Phase mit Messungen wird das BAZL zusammen mit seinen Partnern die Daten analysieren und schauen, ob das Messsystem den Anforderungen grundsätzlich erfüllt. Für den Verlauf des Jahres 2011 wird mit einer Folge von mehrtägigen Sequenzen gerechnet, bei denen das Messsystem betrieben und schrittweise verbessert wird. Die Ergebnisse werden in die internationalen Arbeitsgruppen zurückgegeben, um die Spezifikationen des Systems für eine international gültige Vorschrift weiter zu entwickeln.

Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
Einführung eines internationalen Standards bzw. einer internationalen Vorschrift für die Messung und Regelmentierung von Feinstaubemissionen bei der Neuzulassung von Flugzeugtriebwerken.