Effiziente Energiemanagementsysteme – Der Weg zur Nachhaltigkeit
Vor dem Hintergrund der stetig zunehmenden Ambitionen im Bereich der ökologischen Luftfahrt kann die Entwicklung energieeffizienter eVTOLs vom Konzept bis zur Zertifizierung mit Hilfe des digitalen Zwillings wesentlich beschleunigt werden.
Was zeichnet Sie aus?
In der Luftfahrtbranche vollzieht sich derzeit ein Paradigmenwechsel hin zu einer nachhaltigen Luftfahrt. Was bringt die Zukunft – wasserstoffbetriebene, elektrisch betriebene oder Hybridflugzeuge? Wir wissen es noch nicht. Aber eines ist sicher:Dassault Systèmes wird im Mittelpunkt des Dekarbonisierungsprozesses stehen und nachhaltige Innovationen vom Konzept bis zur Zertifizierung vorantreiben.
Heute entwickeln Hunderte von Unternehmen eVTOL-Fluggeräte (electric Vertical Takeoff and Landing – etwa: elektrisch angetriebenes Fluggerät, das senkrecht starten und landen kann). Wie können sich Unternehmen in dieser Umbruchphase von der Konkurrenz abheben? Die ersten, die praktikable, zertifizierungsfähige eVTOLs mit effektiven Energiemanagementsystemen anbieten werden sich an die Spitze des Rennens um die nachhaltige Luftfahrt setzen.
Die 3DEXPERIENCE® Plattform von Dassault Systèmes verhilft eVTOL-Anbietern durch ihre fortschrittlichen Modellierungs- und Simulationsfunktionen zu einem großen Wettbewerbsvorteil. Erfahren Sie in der folgenden interaktiven Infografik, wie.
Präzision bei Konstruktion und Prototypen
eVTOLs sind komplexe Konstruktionen, bei denen Energieeffizienz für optimale Reichweite und Nutzlast, verbesserte Sicherheit und geringere Lärmpegel erforderlich sind. Die zentrale Herausforderung besteht darin, diese vielschichtigen Konstruktionen von vornherein mit der nötigen Präzision zu gestalten. Die Funktionen der 3DEXPERIENCE Plattform zur Modellierung und Simulation helfen beispielsweise bei der Entwicklung präziser aerodynamischer Konstruktionen und eines optimierten Energieflussmanagements, um Energieverluste bei eVTOL-Flügen zu vermeiden. Diese Präzision führt nicht nur zu Zeitersparnis und verhindert im Verlauf kostspielige Nacharbeiten, sondern bietet den Unternehmen auch die folgenden Möglichkeiten:
- Maximierung der begrenzten Energiedichte der Batterie sowie Kontrolle bestimmter Temperaturbereiche und Kühlmanagementsysteme
- Optimierung der strukturellen Integrität und aerodynamische Verbesserungen zur Minimierung des parasitären Luftwiderstands
- Verbesserung von Energieverteilung, -fluss, -nutzung und -speicherung
- Optimierung der Iterationen zur Abfallreduzierung
- Bahnbrechende Innovationen bei elektrischen Antrieben, Energiespeicherlösungen und leichtgewichtigen eVTOLs
Erfahren Sie in unserem exklusiven E-Book mehr über die effektive Entwicklung energieeffizienter eVTOLs.
eVTOL: Vorreiter für energieeffizienten Luftverkehr
Der digitale Zwilling revolutioniert die moderne Luftfahrt vom Konzept bis zur Zertifizierung.
Herausragende Ergebnisse bei Integration und Innovation
Im Bereich der modernen Luftfahrt kann ein neues Flugzeug eine um 20 % höhere Treibstoffeffizienz aufweisen als sein Vorgängermodell1. Oder es kann stark optimierte Leichtbaukonstruktionen aufweisen, die die Sicherheits- und Leistungsstandards weit übersteigen.
Diese Innovationen lassen sich mit einer digitalen Plattform verwirklichen, die alle Aktivitäten in einer einzigen, maßgeblichen Umgebung vereint und vollständige Transparenz, optimierte Workflows und Zusammenarbeit zwischen multidisziplinären Teams in Echtzeit bietet.
Das Aufbrechen von Silostrukturen und die Förderung eines nahtlosen Datenaustauschs tragen zur Beschleunigung der Prozesse – vom Konzept bis zur Zertifizierung – bei. Die Bündelung von Wissen und Erfahrung ermöglicht es Unternehmen, fortschrittliche, komplexe und sichere Konzepte effizient und nachhaltig zu entwickeln.
Mit der 3DEXPERIENCE Plattform können wir die wesentlichen Schritte der Anforderungen entwickeln und gemeinsam nutzen, sicherstellen, dass wir das Fluggerät gemäß diesen Anforderungen entwickeln, die Validierung durchführen und auch die Zertifizierung mit den Behörden bewerkstelligen. Sie ist eine zentrale Lösung und eine Informationsquelle für Vertical Aerospace und unsere Geschäftspartner, mit der wir unabhängig von unserem Standort weltweit parallel arbeiten können.
Zertifizierung und Transformationserfolg
Der Zertifizierungsprozess könnte Hunderte von Konstruktionsänderungen gegenüber der ursprünglichen Konstruktion mit sich bringen, was die Entwicklungszeit verlängert und die Gefahr birgt, dass es in einer späten Phase Probleme mit der Zertifizierung gibt. Die Koordinierung zahlreicher Revisionen mit herkömmlichen schriftlichen Methoden ist eine große Herausforderung. Da die Vorschriften immer strenger werden, müssen die Unternehmen sich schnell und flexibel anpassen.
Die 3DEXPERIENCE Plattform bietet vollständige End-to-End-Transparenz und digitale Kontinuität für die Zusammenarbeit mit den zuständigen Behörden und Kontrollorganen im Luftverkehr. Der digitale Leitfaden versetzt die Stakeholder auch in die Lage, den Fortschritt zu verfolgen, die Einhaltung gesetzlicher Standards zu gewährleisten und in Echtzeit zu validieren, um die Benchmarks für das Energieflussmanagement, die Sicherheit und die Qualität zu erfüllen.
Angesichts der Bemühungen um einen CO2-freien Luftraum steht eine Sache fest: Effiziente Energiemanagementsysteme können die Zukunft der nachhaltigen Luftfahrt neu definieren. Von der präzisen Konstruktion und Prototypentwicklung bis hin zur nahtlosen Integration sowie kollaborativen Innovation und Zertifizierung spielt der digitale Zwilling, der von der 3DEXPERIENCE Plattform ermöglicht wird, eine entscheidende Rolle.
Mehr erfahren
Um die Energieeffizienz von elektrisch angetriebenen eVTOLs zu erreichen und ihren CO2-Fußabdruck zu begrenzen, ist eine umsichtige Energieverteilung, -nutzung und -speicherung entscheidend. Ein effizientes Energiemanagementsystem trägt zur Integration, Simulation und Verbesserung des Energieverbrauchs bei eVTOLs bei. Optimale Prognosen des Energieverbrauchs stellen sicher, dass eVTOLs ihre Flüge sicher und effizient durchführen.
Energiemanagementsysteme werden durch eine energieeffiziente technische Konstruktion umgesetzt: Parametrische Modellierung und Simulation fördern eine schnellere Erstellung von Prototypen und robuste Konstruktionen für einen optimalen Energieverbrauch. Dies trägt zu aerodynamischen und strukturellen Verbesserungen bei und reduziert die Betriebskosten.
Wichtig ist, dass Energiemanagementsysteme nicht auf eVTOLs beschränkt, sondern auch für Elektro-/Hybridflugzeuge sinnvoll sind. Ein geeignetes Energiemanagementsystem verfügt über ausreichende Energiereserven, um schnelle Leistungsreaktionen für sichere und optimale Start-, Steig- und Landemanöver nahtlos durchzuführen. Eine intelligente Gesamtenergieverteilung verlängert auch die Lebensdauer von Batterien und Brennstoffzellen, um die Effizienz zu optimieren, die Zuverlässigkeit zu erhöhen und den CO2-Fußabdruck sowie die Kosten zu senken. Die Optimierung der Flugbahn und die Verringerung des Risikos sind daher wichtige Anwendungsbereiche eines effizienten Energiemanagementsystems.
- Welche Architektur kann bei der Zunahme von elektrischen Komponenten unterstützen?
- Welche Energieverteilung ist die richtige?
- Wie sieht die optimale Aufteilung zwischen elektrischer und thermischer Energie für Hybridantriebe aus?
- Effiziente Integration neuer Energiesysteme (Wasserstoffspeicherung und -verteilung, Brennstoffzellen ...)