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Kreislaufwirtschaft in der Luftfahrt: Entwicklung eines einheitlichen Bewertungsansatzes für verschiedene Flugzeugtypen

Spohr, Sarah (2023) Kreislaufwirtschaft in der Luftfahrt: Entwicklung eines einheitlichen Bewertungsansatzes für verschiedene Flugzeugtypen. Master's, RWTH Aachen University.

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Abstract

Die gegenwärtige Forschung im Bereich der Luftfahrtkreislaufwirtschaft konzentriert sich vorrangig auf die Betrachtung von Flugzeugen am Ende ihres Lebenszyklus. Das Hauptziel dieser Arbeit ist es, den vollständigen Lebenszyklus durch einen ganzheitlichen Ansatz zu quantifizieren und verschiedene Flugzeugtypen unter Berücksichtigung ökonomischer, ökologischer und kreislaufwirtschaftlicher Faktoren zu vergleichen. Dazu wurden vier Fragestellungen adressiert: die aktuelle Umsetzung der Kreislaufwirtschaft in der Luftfahrt und bestehende Herausforderungen, die Anpassung des Butterfly-Diagramms der Ellen MacArthur Foundation an die Luftfahrt, die Entwicklung eines Bewertungsansatzes für verschiedene Flugzeugtypen und die Auswirkungen unterschiedlicher Materialien auf die Umsetzbarkeit der Kreislaufwirtschaft. Im ersten Schritt wurde das Butterfly-Diagramm der Ellen MacArthur Foundation an die verschiedenen Szenarien innerhalb der Luftfahrt angepasst, wodurch deutlich wurde, dass bereits einige Kreislaufwirtschaftsansätze in der Branche implementiert sind. Dies schließt die Weiterverwendung von Bauteilen in anderen Flugzeugen und umfassendes Recycling am Ende des Lebenszyklus ein. Zusätzlich wurde die Notwendigkeit weiterer Forschung in Richtung effizienter und kostengünstiger Recyclingmethoden für Verbundwerkstoffe deutlich. Im Anschluss wurde ein Bewertungstool entwickelt, das Bauteile ganzheitlich bewertet. Die Lebenszyklusanalyse ermöglichte die Ermittlung der CO2-Äquivalente, wobei Reifen und Felgen aufgrund ihrer hohen Wechselfrequenz den größten Anteil ausmachten. Die Lebenszykluskostenanalyse verdeutlichte, dass Bremsen mehr als 50% der Gesamtkosten ausmachen. Der Kreislaufwirtschaftsindex zeigte, dass verschiedene Materialklassen unterschiedliche Umsetzbarkeiten in der Kreislaufwirtschaft aufweisen, während bei verschiedenen Metallen kaum Unterschiede erkennbar waren. Die bisherige Forschung eröffnet vielversprechende Ansätze für zukünftige Untersuchungen, darunter die detailliertere Weiterentwicklung des Butterfly-Diagramms der Ellen MacArthur Foundation unter Berücksichtigung verschiedener Zuliefererkonstellationen. Die Bewertung neuer Flugzeugkonzepte wie des Blended Wing Body oder wasserstoffbetriebener Flugzeuge könnte mithilfe des entwickelten Tools erfolgen, wobei eine ganzheitliche Vergleichsanalyse mit aktuellen Modellen durchgeführt werden sollte. Das entwickelte Tool ermöglicht durch einfache Anpassung die Einbeziehung zusätzlicher Komponenten oder Flugzeugtypen.

Item URL in elib:https://elib.dlr.de/199490/
Document Type:Thesis (Master's)
Title:Kreislaufwirtschaft in der Luftfahrt: Entwicklung eines einheitlichen Bewertungsansatzes für verschiedene Flugzeugtypen
Authors:
AuthorsInstitution or Email of AuthorsAuthor's ORCID iDORCID Put Code
Spohr, SarahUNSPECIFIEDUNSPECIFIEDUNSPECIFIED
Date:23 November 2023
Refereed publication:No
Open Access:Yes
Gold Open Access:No
In SCOPUS:No
In ISI Web of Science:No
Number of Pages:109
Status:Published
Keywords:Kreislaufwirtschaft, Butterfly Diagram, Kreislaufwirtschaftsindex, Lebenszyklusanalyse
Institution:RWTH Aachen University
Department:Insitut für Luft- und Raumfahrtsysteme
HGF - Research field:Aeronautics, Space and Transport
HGF - Program:Aeronautics
HGF - Program Themes:Components and Systems
DLR - Research area:Aeronautics
DLR - Program:L CS - Components and Systems
DLR - Research theme (Project):L - MRO and Cabin
Location: Hamburg
Institutes and Institutions:Institute of Maintenance, Repair and Overhaul > Product Life Cycle Management
Deposited By: Hoff, Tim
Deposited On:28 Nov 2023 14:41
Last Modified:28 Nov 2023 14:41

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