HAT: Neuer Heiß-Akustik-Prüfstand an der TU Berlin

Die Zentrale für den Heiß.Akustik-Teststand - Harald Rossa
Die Zentrale für den Heiß.Akustik-Teststand - Harald Rossa
Ein neuer Heiß-Akustik-Teststand der TU Berlin soll dazu beitragen, Gasturbinen effizienter, umweltfreundlicher und gleichzeitig leiser werden zu lassen.

Seit dem 8. März 2011 ist HAT in Betrieb. Hinter dem Kürzel HAT verbirgt sich als Langtext ein Heiß-Akustik-Teststand. Den betreiben die Technische Universität Berlin (TUB) und das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) gemeinsam in einer Testhalle des Instituts für Luft- und Raumfahrt der TU Berlin.

HAT soll weltweit einmalig sein

Mit diesem Teststand können Komponenten für Flugzeugtriebwerke und Gasturbinen für andere Zwecke unter betriebsnahen Bedingungen im Hinblick auf ihrer akustischen Eigenschaften untersucht werden. Das Ziel der Forschung ist die Entwicklung von Gasturbinen und Flugzeugtriebwerken, die effizienter mit Treibstoff umgehen, die Umwelt mit weniger Schadstoffen belasten und dabei auch noch leiser sind. Das ist kein ganz leichtes Unterfangen. Denn moderne Flugzeugtriebwerke arbeiten mit mageren Gemischen von Kerosin und Luft. Dann senkt den Schadstoffausstoß. Aber das führt zu stärkeren akustischen Schwingungen im Triebwerk. Am Ende wird die Lärmemission noch verstärkt.

Der Teststand

Die Anlage sieht auf den ersten Blick wenig spektakulär aus. Ummantelte Rohre und einige Zuleitungen zu Messfühlern sind zu erkennen. In der Mitte des Teststandes kann das zu untersuchende Teil eingebracht werden. Rechts wie links sind im Abluft- wie im Zuluftstrom 2 Lautsprecher untergebracht. In beiden Strömen sind eine ganze Reihe von Mikrophonen montiert. Ein Kompressor sorgt für den Druck von bis zu 10 Bar. Eine elektrische Heizung mit einer Leistung von bis zu 500 Kilowatt sorgt für Hitze bis 550°C am Messobjekt.

Mit den beiden Lautsprechern werden akustische Schwingungen in den Luftstrom moduliert. Durch den Vergleich von den Messungen ohne und mit Messobjekt lassen sich dank Computerhilfe recht schnell die akustischen Eigenschaften des Prüflings ermitteln.

Das DLR und die TU Berlin haben für HAT rund 2 Mio. Euro investiert. Sieben Mitarbeiter beider Institutionen betreuen das System. Prof. Lars Engelhardt, der Leiter der Abteilung Triebwerksakustik bei der DLR, lobte die perfekten Prüfbedingungen des HAT. Dieser Teststand bietet weltweit einmalige Möglichkeiten der gleichzeitigen Optimierung von Triebwerkskomponenten in Hinblick auf das akustische Verhalten und die Kühlfunktion.

Die Kundschaft für den HAT

Hausherr Prof. Dr. Dieter Peitsch vom Fachgebiet Luftantriebe an der TU Berlin: „Es freut mich sehr, dass wir den Prüfstand heute in Betrieb nehmen können und damit optimal gerüstet sind für die zukünftigen Forschungsanforderungen.“

Prof. Rolf Henke, Vorsand Luftfahrt beim DLR, betonte die Notwendigkeit von gemeinsamer Forschung an Triebwerken: „Mit der Eröffnung des HATs in Berlin haben wir ab jetzt die Möglichkeit, bei gemeinsamen zukünftigen Forschungsprojekten im Gasturbinenbereich au die Erfahrung und das gemeinsame Wissen einer großen Forschungseinrichtung und einer Universität zurückzugreifen.“

Wichtige Kooperationspartner für Forschungsvorhaben am HAT sind die Hersteller von Flugzeugtriebwerken wie Rolls Royce und MTU Aero Engines. Aber auch Hersteller von Gasturbinen für andere Einsatzfelder, wie Siemens Energy, Alstom Power, PFN Aerospace und MAN Turbo können von HAT profitieren.