Luftfahrt

Bei der Verbrennung in Flugzeugtriebwerken laufen Hunderte chemische und physikalische Prozesse gleichzeitig ab, die kein Ingenieur komplett versteht.

Deshalb sind die heutigen Turbinen hauptsächlich aus Erfahrungswerten entstandene Zufallsprodukte, die weit von ihrer optimalen Leistungsfähigkeit entfernt sind. Durch eine bessere Steuerung der Verbrennung könnten sie leiser, leistungsfähiger und schadstoffärmer werden. Dieser Aufgabe widmet sich der Physiker Berthold Noll vom Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Stuttgart.

Um die Vorgänge besser beobachten und überprüfen zu können, hat er eine gläserne Brennkammer entwickelt, in die Laserstrahlen hineinleuchten, die Temperaturen, Druck und Vermischungsprozesse darin aufzeichnen. Zwar weiß man bereits, dass die Emissionen sich senken lassen, wenn man Brennstoff und Luft mischt, bevor sie in die Kammer strömen.

Das kann aber enorme Druckschwankungen hervorrufen, die die Flammen auslöschen oder sogar die Kammerwand zerstören können. Nolls Ziel: sämtliche Reaktionen in dem gläsernen Zylinder zu erfassen und daraus Modelle zu gewinnen. Diese ließen sich in Hochleistungsrechner einspeisen, die die Verbrennungsvorgänge simulieren und die besten Bedingungen dafür herausfinden könnten.