Die Luft- und Raumfahrt nutzt und fördert praktisch alle Hochtechnologien des Informationszeitalters wie Elektronik, Robotik, Mess-, Steuerund Regel- sowie die Werkstofftechnik. Sie liefert neue Erkenntnisse über unsere Erde und das Weltall, erschließt neue Technikanwendungen und eröffnet völlig neuartige Dienstleistungen.
Ziel der Werkstoffforschung ist es vor allem, Gewicht und damit Treibstoff zu sparen. Schon die Passagierflugzeuge der nächsten Generation bestehen zu großen Teilen aus kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK). Vorreiter waren übrigens deutsche Unternehmen, die faserverstärkte Materialien erstmals für Privatflugzeuge und Hochleistungssegelflugzeuge verwendeten.
Ein weiterer wichtiger Aspekt: die Temperaturbeständigkeit. Hochfeste, bis weit über 1000 °C stabile und dennoch leichte Materialien verbessern die Effizienz von Turbinen, die so weniger Kerosin verbrauchen und weniger Emissionen erzeugen. Keramische Werkstoffe isolieren Hyperschall- Flugzeuge und Raumschiffe der Zukunft gegen die Reibungswärme der Atmosphäre und die Kälte des Weltraums. Metallfaserverbundwerkstoffe wie Siliziumkarbid in Kupfer verbessern Festigkeit, Temperaturleitfähigkeit und -stabilität von Raketentriebwerken.
Formgedächtnislegierungen, eine noch sehr junge Werkstoffklasse, könnten in Zukunft dafür sorgen, dass Flügel ihre Form automatisch den sich ändernden Strömungsverhältnissen anpassen. Völlig emissionsfrei werden Flugzeuge fliegen, sollte die Vision des Elektroantriebs Realität werden. Voraussetzung: Hochtemperatur-Supraleiter (HTS), die für einen verlustfreien Stromfluss in den Elektromotoren sorgen. Erste HTS-Anwendungen stehen vor der Marktreife.
Die Luft- und Raumfahrtindustrie hat strategische Bedeutung für Deutschland. Sie gibt für Forschung und Entwicklung mit ca. 16 Prozent des Branchenumsatzes deutlich mehr als alle anderen Industriezweige aus. In 2008 erwirtschaftete sie trotz schwieriger Lage knapp 22,7 Mrd. Euro und beschäftigte fast 93 000 Menschen.
Im Rahmen ihrer Hightech-Strategie investierte die Bundesregierung bis 2009 knapp vier Mrd. Euro. Mit dem Luftfahrtforschungsprogramm LuFo IV stellten das Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie (BMWi) und die Länder 330 Mio. Euro zur Verfügung. Dieses erfolgreiche Programm wird fortgesetzt.
Das Thema „Höchstleistungswerkstoffe für mehr Energieeffizienz und CO2-Einsparung: Leistungssprünge in energetischen Umwandlungsprozessen“ stellt den Materialaspekt bei Konzepten für neue Flugzeugturbinen in den Mittelpunkt des WING-Werkstoffe-Programms. Initiiert wurde es vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF).
