Antrittsvorlesung von Prof. Dr.-Ing. Federica Ferraro 25. April 2024 | 17:00 Uhr - 18:00 Uhr

Antrittsvorlesung „Flying into the future: the decarbonization revolution in aviation propulsion“

Climate change imposes a drastic reduction in greenhouse gas emissions and urges for a swift adoption of carbon-neutral technologies to minimize pollution and preserve life on our planet. Aviation propulsion, as a hard-to-decarbonize sector, requires a multifaceted approach to address diverse aircraft missions. Significant research efforts and innovative technologies are required to rapidly achieve this ambitious goal. Not only net-neutral carbon emission must be achieved but also a significant reduction of nitrogen oxides (NOx), unburned hydrocarbons, and soot particles to minimize the detrimental impact of commercial aviation on both local and global air quality.
Carbon-neutral and carbon-free energy carriers such as sustainable aviation fuels (SAFs) and hydrogen, and innovative propulsion concepts like electric systems are currently being investigated as promising sustainable pathways. While electric propulsion will be a game-changer technology for short-range flights, gas turbine propulsion will remain essential for mid-to-long-range aircraft.
This lecture focuses on thermo-chemical energy conversion from SAF and hydrogen, addressing their advances, challenges, and perspectives in combustion-driven propulsion systems for aviation.

CV
Federica Ferraro is a Junior Professor for Alternative Aviation Propulsion Systems at the Technische Universität Braunschweig. Her research focuses on numerical modeling and simulation of turbulent multiphase reacting flows. Particularly, she is interested in the combustion of sustainable energy carriers, including hydrogen, ammonia, and synthetic fuels, to reduce emissions and develop climate-neutral, efficient technologies for the energy and transportation sectors.
She earned her degree in Aerospace Engineering from the University of Rome “La Sapienza” and obtained her PhD in 2017 from the Universität der Bundeswehr München. Following her Ph.D. studies, she was a post-doctoral researcher at two institutions: the German Aerospace Center (DLR), Institute for Propulsion Technology in Cologne (2016-2019) and the Institute for Simulation of reactive Thermo-Fluid Systems (STFS) of the Technische Universität Darmstadt (2019-2023), where she became research group leader in 2021. In 2023, Federica Ferraro was appointed an Athene Young Investigator at TU Darmstadt. Since May 2023 she has joined the Institute of Jet Propulsion and Turbomachinery (IFAS) at TU Braunschweig.

 

Der Klimawandel erfordert eine drastische Reduktion von Treibhausgasemissionen und drängt auf eine rasche Einführung kohlenstoffneutraler Technologien, um die Umweltverschmutzung zu verringern und das Leben auf unserem Planeten zu erhalten. Die Luftfahrt als ein schwer dekarbonisierbarer Sektor benötigt einen vielschichtigen Ansatz, um die verschiedenen Anforderungen und Aufgaben der Flugzeuge zu erfüllen. Erhebliche Forschungsanstrengungen und innovative Technologien sind erforderlich, um dieses ehrgeizige Ziel schnell zu realisieren. Es muss nicht nur eine Netto-Neutralität der Kohlenstoffemissionen erreicht werden, sondern auch eine deutliche Reduzierung von Stickoxiden (NOx), unverbrannten Kohlenwasserstoffen und Rußpartikeln, um die schädlichen Auswirkungen der kommerziellen Luftfahrt auf die lokale und globale Luftqualität zu minimieren.
Kohlenstoffneutrale und kohlenstofffreie Energieträger wie nachhaltige Flugtreibstoffe (SAF) und Wasserstoff sowie innovative Antriebskonzepte wie elektrische Systeme werden derzeit als vielversprechende nachhaltige Wege untersucht. Während der Elektroantrieb für Kurzstreckenflüge eine neue Technologie sein wird, bleibt der Gasturbinenantrieb für Mittel- und Langstreckenflugzeuge unverzichtbar.
Dieser Vortrag konzentriert sich auf die thermochemische Energieumwandlung von SAF und Wasserstoff und behandelt deren Fortschritte, Herausforderungen und Perspektiven in verbrennungsbasierten Antriebssystemen für die Luftfahrt.

Zur Person
Federica Ferraro ist Juniorprofessorin für Alternative Antriebssysteme für die Luftfahrt an der Technischen Universität Braunschweig. Ihr Forschungsschwerpunkt liegt auf der numerischen Modellierung und Simulation von turbulenten, mehrphasigen reaktiven Strömungen. Insbesondere interessiert sie sich für die Verbrennung nachhaltiger Energieträger, einschließlich Wasserstoff, Ammoniak und synthetischer Kraftstoffe, um Emissionen zu reduzieren und klimaneutrale, effiziente Technologien für den Energie- und Transportsektor zu entwickeln.
Sie studierte Luft- und Raumfahrttechnik an der Universität Rom „La Sapienza“ und promovierte im Jahr 2017 an der Universität der Bundeswehr München. Nach ihrer Promotion war sie als Postdoc an zwei Institutionen tätig: am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), Institut für Antriebstechnik in Köln (2016-2019) und am Institut für Simulation reaktiver Thermo-Fluid Systeme (STFS) der Technischen Universität Darmstadt (2019-2023), an der sie 2021 Forschungsgruppenleiterin wurde. Im Jahr 2023 wurde Federica Ferraro zum Athene Young Investigator an der TU Darmstadt ernannt. Seit Mai 2023 ist sie am Institut für Flugantriebe und Strömungsmaschinen (IFAS) der TU Braunschweig tätig.

Referent*in

Prof. Dr.-Ing. Federica Ferraro, Institut für Flugantriebe und Strömungsmaschinen

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