Fraunhofer-Institut für Bauphysik IBP
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Clean Sky 2 – Environmentally Friendly Fire Protection System: Test und Simulation umweltfreundlicher Cargo-Feuerlöschmittel

Cargobereich des Flugzeugdemonstrators
© Fraunhofer IBP
Cargobereich des Flugzeugdemonstrators im Fraunhofer Fluglabor.
Sauerstoffkonzentration bei einem Löschvorgang
© Fraunhofer IBP
Simulation der lokalen Sauerstoffkonzentration bei einem Löschvorgang.

Löschen mit Blick auf die Umwelt 

Fliegen durch die Entwicklung eines umweltfreundlichen Brandschutzsystems klimafreundlicher zu gestalten – daran forschen unsere Wissenschaftler*innen der Arbeitsgruppe Flug- und Fahrzeugklimatisierung. Im Projekt »Environmentally Friendly Fire Protection« wird die Verteilung neuer, umweltfreundlicher Feuerlöschmittel für den Cargobereich unter verschiedenen klimatischen Randbedingen experimentell untersucht. Ziel ist der Nachweis, dass die Designkonzentration im gesamten Cargobereich zuverlässig über den gesamten Flugzyklus bis zu Landung eingehalten wird. Hierfür werden die Temperatur des Cargobereichs und Löschmittels, die Beladung und das Löschmittel variiert. 

Projektziele

Alternativen zum ozonschädlichen Gas Halon

Ein Projektziel ist die Entwicklung eines umweltfreundlichen Brandschutzsystems (Environmentally Friendly Fire Protection) als Ersatz für das ozonschädliche Halon im Frachtraum des Flugzeugs. Dafür wird der Flugzeugdemonstrator in der Niederdruckröhre der Flight Test Facility (FTF) mit einem halonfreien Feuerlöschsystem ausgestattet. Somit kann das System unter realistischen Druckbedingungen und -änderungen betrachtet werden. Klimatische Einflüsse auf das System, wie extreme Kälte oder Hitze, werden untersucht. 

Zudem wird als Design-Tool ein zonales Simulationsmodell zur Vorhersage der lokalen Löschmittelkonzentration auf Basis der Indoor Environment Simulation Suite entwickelt. Das Modell ermöglicht schnelle transiente Simulationen des Betriebs des Feuerlöschsystems. Mit dem zonalen Modell können auch künftige Löschsysteme modellbasiert entwickelt werden. 

Stand des Projektes

In dem Projekt »Environmentally Friendly Fire Protection« wurden Löschsysteme auf Stickstoffbasis untersucht, die sowohl auf Druckgasflaschen beruhen, als auch auf einer Technologie der Herstellung von Inertgas durch selektive Membranen, die derzeit für die Inertisierung des Kraftstofftanks an Bord genutzt wird. Zudem wurde ein Demonstrator für ein 2-Phasenlöschmittel integriert. Für die Systeme wurden Sensitivitäten und Stärken herausgearbeitet. Es erfolgte die Verifikation, dass die Systeme nicht zu einer unzulässigen Akkumulation der Löschmittel in der Passagierkabine führen. Für den Nachweis der Cargo-Luftdichtheit wurde die im Gebäude übliche Blower-Door Methode auf die Detektion von Leckagen in der Wandverkleidung angepasst.

Für unterschiedliche Cargo-Konfigurationen wurden Simulationsmodelle erstellt und an den Testdaten validiert. Dabei wurden Parameter wie Raumvolumen, Löschmittelmenge, Beladungszustand und Temperatur variiert.

Detailliertere Informationen zum durchgeführten Projekt erhalten Sie auch im Paper »Validation of a Simulation Tool for an Environmentally Friendly Aircraft Cargo Fire Protection System«.

Projektpartner

  • Airbus 
  • Safran