Einführung in das Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes LuFo Klima VII-1

In seinem Vortrag hat Herr Dipl.-Ing. Jan E. Bode das nationale, zivile Luftfahrtforschungsprogramm des Bundes LuFo Klima VII vorgestellt.

Zusammenfassung des Vortrags

Zentrales Ziel des siebten nationalen zivilen Luftfahrtforschungsprogramms, LuFo Klima VII, ist die signifikante Reduzierung von Klimawirkungen der Luftfahrt durch luftfahrtinduzierte Treibhausgase und Nicht-CO2-Effekte.

Überblick:

  • Geplant sind in LuFo Klima VII drei Hauptförderaufrufe (VII-1 bis VII-3):
    • LuFo Klima VII-1 Aufruf 2024 (Bewilligungszeitraum 2025/2026)
    • LuFo Klima VII-2 Aufruf 2026 (Bewilligungszeitraum 2027/2028)
    • LuFo Klima VII-3 Aufruf 2028 (Bewilligungszeitraum 2029/2030)
  • Zwischenaufrufe für die Vorhabenförderung aus dem KTF in den Jahren 2025 und 2027 zur Koordinierung und Nutzung der im Rahmen von LuFo VI-3 UpLift umgesetzten Bodenprüfstände und des beschafften „Flying Testbeds“ zur Validierung von klimaneutralen Antriebstechnologien
  • Flexibilisierung für mit anderen europäischen und internationalen Forschungsprogrammen abgestimmten und vorselektierten Kooperationsprojekten

Jeder der Calls wird in 2 Bekanntmachungen getrennt veröffentlicht:

  • LuFo:  Luftfahrtforschungsprogramm des BMWK (Einzelplan 09 / Kapitel 0901, Titel 683 31)
  • KTF: Klima- und Transformationsfond der Bundesregierung (Einzelplan 60 / Kapitel 6092, Titel 68 305)

Die Ausrichtung der Schwerpunkte von LuFo Klima VII-1 basiert dabei auf drei Säulen:

  1. Alternative klimaneutrale Antriebstechnologien (energieträgeroffen),
  2. Reduktion des Energiebedarfs sowie
  3. Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit, Ressourceneffizienz, Senkung des ökologischen Fußabdrucks und Verbesserung der gesellschaftlichen Akzeptanz.

Die Förderung von Säule 1 erfolgt aus dem Klima- und Transformationsfond (KTF) der Bundesregierung.
Die Förderung von Säule 2 und 3 erfolgt aus dem Titel Luftfahrtforschungsprogramm des BMWK.

LuFo Klima VII-1 – Inhaltliche Schwerpunkte

  • Alternative klimaneutrale Antriebstechnologien (KTF):
    • Hierbei steht die Verwendung von neuen Energieträgern und die Umsetzung neuer Prozesse im Vordergrund, die dezidiert auf eine Reduzierung der luftfahrtinduzierten Klimawirkung abzielen. Insbesondere:
      • Die Wasserstoffdirektverbrennung und Technologien zur Multi-Fuel-Fähigkeit
      • Die Wasserstoffkonditionierung für die Direktverbrennung oder Alternativen wie Brennstoffzellen
      • Thermalmanagement, insbesondere im Bereich der Brennstoffzelle
      • Methoden für die Wasserrückgewinnung und -abscheidung
      • Verbesserung der Leistungsparameter der Brennstoffzellen
      • Integrale Antriebs-Zell-Konzepte, bspw. verteilte Antriebe, Open Rotor, Brennstoffzellen und Maßnahmen zur Lärmreduzierung und aktiven Verbesserung der Aerodynamik
      • Hybridisierungskonzepte, bspw. in Bezug auf Bleedless oder More Electric Engine Konfigurationen
      • All Electric Aircraft: Widerstandfreie Stromleitung – z.B. Supraleitungstechnik und kryogene Systeme zur Untersuchung von Synergiepotenzialen
      • Neue Sicherheitstechnologien und Werkstoffe
      • Validierung und Demonstration innovativer Antriebs- und Subsysteme, bspw. im Rahmen von UpLift- Maßnahmen
      • Entwicklung tauglicher volumen-, gewichtsparender Energiespeicher mit Pumpen, Ventilen Verteilsystemen z.B. für LH2
      • Weiterentwicklung der numerischen Auslegungs- und Bewertungstools in der Methodenentwicklung
  • Reduktion des Energiebedarfs (LuFo):
    • Neben der Erforschung neuer alternativer Antriebsstränge selbst ist die Reduzierung des Energiebedarfs des Fluggeräts ein wesentlicher Forschungsschwerpunkt. Anzustreben sind Einsparpotenziale von bis zu 50 %.
    • Ermöglicht: kleinere Batterie- oder Wasserstofftankvolumen, Einsparen von Betriebskosten
    • Maßnahmen, z.B.:
      • Gewichtsreduzierung aller Strukturen und Systeme, neue Bauweisen
      • Neue Werkstoffe und Bauweisen (Bionisch, nanoporöse Werkstoffe)
      • Photonic Processing
      • Reduktion/Optimierung der Verbraucher im Flugzeug
      • Aerodynamische Optimierung konventioneller Flugzeugkonfigurationen oder Entwicklung disruptiver Konfigurationen
      • Streckung des Tragflügels für höhere Gleitzahlen
      • Geregelte Steuerflächen zur Lastabminderung flexibler Tragflügel
      • Laminare Umströmung von Flügel und Rumpf
      • Aktive Beeinflussung der Aerodynamik
      • Innovative Kabinenkonzepte zur Verminderung des Reibungswiderstands auf turbulent überströmten Oberflächen durch Riblets
  • Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit, Ressourceneffizienz und gesellschaftlichen Akzeptanz (LuFo):
    • Steigerung der Wettbewerbsfähigkeit und Ressourceneffizienz, z.B. durch Digitalisierung und geschlossene Stoffkreislaufsysteme, um Luftfahrzeuge kostengünstiger und nachhaltiger entwickeln, herstellen und betreiben zu können.
    • Hiermit können die durch neue klimaneutrale Antriebe verursachten und zu erwartenden höheren Kraftstoff-, Material- und Systemkosten teilweise kompensiert werden. Angestrebt werden Kostenreduktionen um bis zu 30 %:
      • signifikante Fertigungskostenreduktion als Gesamtpaket
      • deutliche Betriebskostenreduktion (ohne Kraftstoffkosten)
    • Prozesse zu entwickeln, um neue Flugzeuge schneller am Markt einführen zu können und um eine deutlich beschleunigte Marktdurchdringung zu erreichen:
      • signifikante Reduzierung der Entwicklungszeiten durch digitale Methoden und virtuell gestützte Zulassung
      • bedeutende Reduzierung der Fertigungssystementwicklungszeiten
      • Faktor 3 bei der Ratenhochlaufgeschwindigkeit
    • Steigerung der Ressourceneffizienz durch innovative Systemüberholungsprozesse und geschlossene Stoffkreislaufprozesse
    • Methoden der Lebenszyklusanalyse (LCA) zur Bewertung der Nachhaltigkeit über den gesamten Produktlebenszyklus
    • Reduzierung des wahrgenommenen Lärms, sodass die Anzahl der lärmbetroffenen Menschen halbiert wird.
  • Sonderfördermaßnahmen aus dem InvKG (Investitionsgesetz Kohleregionen) der Bundesregierung (LuFo + KTF):
    • Dieser Schwerpunkt ist ausschließlich Forschungsvorhaben vorbehalten, die einen strukturwirksamen Effekt in ausgewiesenen Regionen gemäß InvKG adressieren und ein entsprechendes Auswahlverfahren durch die Bundesländer durchlaufen haben.
    • Fördergebiete gemäß §2 InvKG:
      • Lausitzer Revier,
      • Rheinisches Revier und
      • Mitteldeutsche Revier

Zweistufiges Förderverfahren

1. Stufe

  • Bekanntmachung
  • Skizzeneinreichung zum Stichtag
  • Externe Begutachtung*
  • Auswahl geeigneter Skizzen
  • Benachrichtigung der Skizzeneinreicher

2. Stufe

  • Aufforderung zur Antragstellung
  • Eingang der Zuwendungsanträge
  • Prüfung durch Projektträger, Förderempfehlung an BMWK
  • Bewilligung der Zuwendung

* Priorisierung, Ranking nach Gutachterbewertung, Auswahl nach Verfügbarkeit von Förder-/Haushaltsmitteln

Bitte beachten Sie, dass dies nur ein Einzug aus den Vortragsthemen ist und Sie alle detaillierten und verbindlichen Informationen in der Bekanntmachung im Bundesanzeiger finden. Verbindlich sind allein die Bekanntmachungen vom 19.04.2024 im Bundanzeiger (BAnz AT 19.04.2024 B1 und BAnz AT 19.04.2024 B2) www.bundesanzeiger.de. 

Fragen der Teilnehmenden

Im Folgenden fassen wir Ihnen die Fragen und Antworten aus der Fragerunde mit Herrn Bode und dem Chatprotokoll zusammen.

Wie bewerten Sie eine mögliche Abstimmung von Vorschlägen mit Förderprogrammen in UK?
Wir planen zurzeit einen Joint-Call mit UK, siehe dazu auch eigene Präsentation.

Wie erfolgt das Funding für die internationalen Partner?
Die internationalen Partner werden in Ihrem Land gefördert und bilden assoziierte Partnerschaften zu unseren LuFo-Förderprojekten, siehe dazu auch eigene Präsentation.

Wie sehen Sie die Einbindung europäischer Partner im Programm oder aber auch nicht-europäischer Partner im globalen Wettbewerb in ein deutsches Förderprojekt?
Europäische und internationale Partner können als assoziierte Partner eingebunden werden, um beispielsweise deutsche Zulieferer in internationale Wertschöpfungsketten einbinden zu können.

Welche Wege zur Bewerbung und welche Möglichkeiten zur Nutzung der UPLIFT-Kapazitäten (Testbeds) gibt es?
Die Beteiligungsmöglichkeiten zu UPLIFT haben wir auf einer entsprechenden Website zusammengefasst: https://www.uplift-h2-aviation.de/

Gibt es ein bestimmtes Programm in UK, z.B. ATI?
Ja, siehe das Programm Fly Zero von ATI: https://www.ati.org.uk/flyzero/.

Wie stark reduziert das Urteil des Bundesverfassungsgerichts zum KTF die verfügbaren Mittel in LuFo?
LuFo ist eines der wenigen Programme die (aktuell) nur geringfügig vom KTF-Urteil betroffen sind.

Stärkt die internationale Kooperation auch die Zusammenarbeit mit osteuropäischen Partnerorganisationen, z.B. aus Polen? Gibt es in jenen Staaten mit LuFo abgestimmte Förderprogramme?
Abgestimmte Förderprogramme werden zurzeit vom Projektträger Luftfahrtforschung in Kooperation mit anderen europäischen Projektträgern im EU-Projekt AREANA erarbeitet.

Gibt es Möglichkeiten zur Förderung von Forschungskollaborationen mit den USA?
Ja, z.B. ist Boeing seit vielen Jahren Teil von LuFo-Projekten.

Kann auch eine nachhaltige Herstellung von CFK-Flugzeugstrukturen zur Reduzierung der Treibhausemissionen und des Energiebedarfs in der Produktion gefördert werden?
Ja, CO2-Reduktion in der Produktion ist Teil der THG-Bewertung in LuFo, auch wenn dieser Anteil in der Größenordnung kleiner ist als der CO2-Ausstoß im Flugbetrieb.

Ist es richtig, dass der jetzige LuFo-Call mit dem nächsten TakeOff-Call in Österreich (Start Herbst 2024) ein gemeinsames Einreichungsfenster bildet?
LuFo VII-1 wird ein flexibles Einreichungsfenster für abgestimmte internationale Kooperationen vorsehen, um explizit auch Kooperationen mit dem österreichischen TakeOff zu fördern. Für TakeOff siehe https://www.ffg.at/takeoff.

Gibt es Neuigkeiten zu den wegen der KTF-Thematik auf Eis gelegten Projekten aus LuFo VI-3?
Die Bewilligung der zweiten Tranche von LuFo VI-3 wurde bereits wieder aufgenommen.

Welche Chancen haben Themen zur Flugsicherheit oder zu UAS?
Themen zur Flugsicherung und UAS werden auch wie bisher einen eigenen Korridor bilden, so dass auch diese gefördert werden können.

Stichwort KMU: Ist die Möglichkeit pauschalierte Abrechnung gelöst?
Die EU verbietet die bisherige pauschalierte Abrechnung. Es wird aber eine AGVO-konforme pauschalierte Abrechnung mit 20% Gemeinkostenzuschlag auf alle Kosten geben (bislang 120% auf die Personalkosten).

Was werden bezüglich dieser Art der pauschalierten Abrechnung die berücksichtigbaren Kostenkategorien sein?
Analog zu LSP.

Wird es vordefinierte Berechnungsvorschriften für die Bewertung der CO2-Reduktionspotenziale geben? Wird es dort Möglichkeiten geben, die Potenziale von Robotik, Automatisierung, Digitalisierung und service-orientierten Architekturen abzubilden?
Zur Bewertung der CO2-Reduktionspotentiale haben wir heute Nachmittag einen eigenen Vortrag. Siehe Klimabewertung

Nachfrage zu LuFo VI-3: Wann gibt es eine Benachrichtigung darüber, ob das Projekt wieder aufgenommen wurde oder auf der Nachrückerliste gelandet ist?
Diese Benachrichtigung haben Sie im Oktober 2022 bekommen. Wir schicken an alle Nachrücker aber nächste Woche noch eine Infomail.

Laufen unter dem Thema “alternative Antriebstechnologien” auch SAFs?
Die Entwicklung von SAFs sind nicht primärer Fokus des LuFo.

Wie sieht es mit SAF-Readiness aus? Z.B. Treibwerkadaption etc.
Dies ist im Bereich der klassischen Antriebe im LuFo Teil von LuFo VII-1 förderfähig.

Wo bleibt denn – angesichts der Zeitachse und auch der betonten Bedeutung des Lärms – die Getriebetechnologie (Geared Turbofans), die ja nicht nur ökologisch, sondern auch ökonomisch überzeugen und heute schon verfügbar sind?
Die GTF-Technologie fällt unter die klassischen Antriebe in LuFo VII-1.

Power is nothing without Control – Werden auch Steuerungsstrategien und die Digitalisierung der Steuerung möglich sein?
Ja.

Was ist genau mit Inklusion in Kabine gemeint? Passagierempfinden?
Inklusion, z.B. Konzepte zur besseren Einbindung von älteren oder eingeschränkten Menschen.

Auf welche innovativen Technologien wird sich in der Disziplin Digitalisierung konzentriert?
Digitalisierung: Hier habe ich ein paar Stichpunkte auf unserer Homepage und in der Bekanntmachung zusammengestellt: Digitalisierte und effiziente Fertigungstechnologien (dlr.de) (nicht nur Fertigung).

Wie muss die Finanzierung nachgewiesen werden? Ich hab schon erlebt, dass der PT den Eigenanteil für den gesamten Projektzeitraum bei den Unternehmen “flüssig” auf dem Konto nachgewiesen haben will.
Zur Bonitätsprüfung gibt es heute Nachmittag einen eigenen Vortrag. Siehe Administration/Bonitätsprüfung.

Ist “Disruptive Technologie” ein Wert an sich oder sind disruptive Ergebnisse auf Basis bekannter Technologien gleichwertig? Beispiel: Geared Turbofan – Getriebetechnologie aber mit disruptiven Ergebnissen hinsichtlich CO2, Lärm, Kosten
„Disruptive Technologie“ ist Grundlagenforschung der Wissenschaftseinrichtungen.

Schade und für mich unverständlich inkonsequent. Ihnen muß doch wichtig sein, wie Sie die Klimaziele voranbringen. Und da zählen Ergebnisse. Was kann überzeugender sein als kurz- bis mittelfristige Ziele, die auch wirtschaftlich sind. Warum ist ein Getriebe dann keine disruptive Technologie? Warum hat Airbus wohl über 10.000 neos verkauft?
Getriebetechnologien werden in der industriellen Forschung im Fachbereich klassische Antriebe betrachtet.

Budgetdeckel pro Institut oder Einrichtung (Disruptive Technologien)?
Pro Institut.

FhG in Programmlinie disruptiv. Technologisch auch zu 100 % gefördert?
Ja, aber es bleibt primär eine Unilinie mit punktueller Unterstützung der Großforschungseinrichtungen … wo erforderlich.

Pro Partner und Projekt oder insgesamt?
Bei der KMU-Linie sind die Angaben pro Partner.

Gilt das auch für universitäre Institute, oder können mehrere Projekte mit bis zu 600.000€ an einem Institut laufen?
In der KMU-Linie ist die Beschränkung auf die Organisation, so dass mehrere Institute unter diesen Deckel fallen. Bsp: Max. 1,2 Millionen Euro für die TU XY, davon 700.000 Euro von Institut 1 und 500.000 Euro von Institut 2.

Industrielle Forschung: Beziehen sich die max. 15 Millionen Euro auf Budget oder Förderung?
Die 15 Millionen Euro beziehen sich auf Förderung pro Verbund.

Wie sieht es mit Enabler Technologien wie Steuerungstechnik mit Luftfahrzulassungsfähigkeit für die zukünftige Digitalisierung aus? Zulassbarkeit ist die Herausforderung für KMUs und Start-ups!
Wir fördern primär Luftfahrttechnologien. Wenn Sie eine Verwertung in der Luftfahrt darstellen können, ja. Ansonsten verweisen die Gutachter auch gerne auf andere Förderprogramme.

Wie verhält sich das in der ersten Linie “Disruptive Technologien”? Ist es dort möglich als universitäres Institut an mehreren Projekten in LuFo VII-I gleichzeitig mit jeweils bis zu 600.000 Euro beteiligt zu sein?
Ja, sie dürfen beliebig viel Skizzen einreichen.

Sind die internationalen Kooperationen auf EU-weit beschränkt oder ist es mit der Schweiz/US auch möglich?
Ja, alle internationalen Kooperationen sind förderfähig, solange ein erhebliches Bundesinteresse gewahrt bleibt.

In LuFo-VI-3 gab es auch schon die Klimawirkung. Da konnte quasi jeder seine eigenen Annahmen reinschreiben. 3%, 5%, 10% Reduzierung… Wie erfolgt eine Vergleichbarkeit der Annahmen? Bspw. bekommen 10% Reduktion mehr Punkte als nur 3% Reduktion?
Zur Klimabewertung gibt es heute Nachmittag einen eigenen Vortrag. Siehe Klimabewertung.

Gibt es auch eine Berücksichtigung einer potenziellen Zulassungsfähigkeit und daraus abgeleitetes industrielles Verwertungspotential? Z.B. AI in der Luftfahrt?
Ja, die Zulassungsfähigkeit in der Luftfahrt ist grundsätzlich immer eine Anforderung an alle Technologien in LuFo.

Da ist sicher auch ein Blick bei der EASA sehr spannend was dort im kontext “trustworthy” AI gedacht wird: https://www.easa.europa.eu/en/research-projects/machine-learning-application-approval#
Danke, man kann auch die EASA als Unterauftragnehmer oder als assoziierten Partner in eine Skizze einbinden.

Gilt das auch für CEH in Richtung AMC20-193 (Multi-Core Processors)?
Grundsätzlich ja, bei konkreten Skizzenideen können Sie sich auch direkt an unsere zuständige Fachabteilung wenden.

Ist eine jährliche Einreichung für Skizzen zu den Bodenprüfständen angedacht/möglich?
Zusätzlich zu den drei Hauptaufrufen sind in den Jahren 2025 und 2027 bei Bedarf budgetär und inhaltlich stark limitierte Zwischenaufrufe für die Vorhabenförderung aus dem KTF geplant. Diese sind primär für die Koordinierung und Nutzung der im Rahmen von LuFo VI-3 UpLift umgesetzten Bodenprüfstände und des beschafften „Flying Testbeds“ zur Validierung von klimaneutralen Antriebstechnologien vorgesehen. E-Mail-UpLift: uplift@dlr.de Anfragen über diese E-Mail kommen direkt bei uns an.

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