Das Deutsche Zentrum für Luft– und Raumfahrt (DLR) hat in Braunschweig mit dem Forschungsflugzeug ATRA Möglichkeiten getestet die Luftzirkulation in Passagiermaschinen zu verbessern. Dummies, die die menschliche Wärmeausstrahlung simulieren und moderne Sensortechnik helfen den Forschern dabei ihre Strömungsmodelle weiterzuentwickeln.
Wissenschaftler des DLR-Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik erforschen gemeinsam mit Airbus Belüftungskonzepte für Flugzeugkabinen. "Im hochmodifizierten DLR-Forschungsflugzeug ATRA ist es nicht möglich, die Kabine mit menschlichen Passagieren voll zu besetzen", beschreibt Gerald Ernst von der DLR-Forschungsflugabteilung den Versuchsaufbau.
Bessere Kabinenluft erhöht Komfort-Gefühl der Passagiere
"Deshalb greifen wir auf Dummies zurück, die aus einem speziellen Hightech-Materialmix bestehen." Diese werden mit genau definierter Leistung beheizt. So erreichen sie eine sehr ähnliche thermische Signatur wie die eines realen Menschen. Teilweise werden die Dummies sogar gezielt auf noch höhere Temperaturen erhitzt. Grund hierfür ist der Trend hin zum Einbau von mehr In-Flight-Entertainment-Systemen und Stromanschlüssen in Passagiermaschinen. Das führt zu einer höheren Wärmelast in der Kabine – was es wiederum nötig macht, mehr oder noch kältere Luft einzuspeisen.
Mit dem Wissen, wo wieviel Luft und warum entweicht, wollen die Forscher die Effizienz bei der Belüftung von Kabinen verbessern. "Das steigert letztendlich auch den Komfort der Passagiere, da weniger unangenehm kalte Luft in die Kabine gepumpt werden muss", erläutert Dr. Johannes Bosbach vom DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik die Versuchsreihe.
Testflüge, um Einflüsse zu identifizieren
Aber nicht nur die inneren Einflüsse interessieren die DLR-Experten. Auch die äußeren Druck- und Luftverhältnisse sind für die Erstellung von exakten Modellen wichtig. Ziel ist es, herauszufinden, wie sich äußere Einflüsse auf das Kabinenklima in Passagierflugzeugen auswirken. "Es besteht immer ein Zusammenhang von Sonneneinstrahlung, Wärmelasten und Außentemperaturen auf die Strömung in der Kabine", erklärt Dr. Johannes Bosbach.
"Um diese Einflüsse zu erforschen, führen wir systematische Versuchsreihen und sehr genaue Messungen im DLR-Forschungsflugzeug ATRA durch." Dazu werden gezielt verschiedene Flughöhen angeflogen und die Änderungen im Kabinenklima untersucht. Um die so erhaltenen Ergebnisse beurteilen zu können, fliegen die Forscher nicht nur tagsüber. Zwei Forschungsflüge fanden bereits in der Nacht statt. So soll der Einfluss der Sonne aus den Messergebnissen herausgefiltert werden.
