Thought Leadership
Flugzeuge schneller, effizienter und nachhaltiger entwickeln – genau das wollen Forschende und Industriepartner mit Hilfe von Quantencomputern erreichen. Unter Leitung von planqc arbeiten TUM, ENGYS, Airbus und das DLR an Projekten, die zeigen sollen, wie Quantenalgorithmen die Luftfahrt entscheidend verändern können.
Die zentrale Frage: Können Quantencomputer helfen, Flugzeuge leichter, sparsamer und sicherer zu machen? Genau hier setzt ein Konsortium rund um den Quantencomputer-Hersteller planqc an. Gemeinsam mit der Technischen Universität München (TUM), dem Softwareanbieter ENGYS und Airbus arbeiten die Partner im Auftrag der DLR Quantencomputing-Initiative (DLR QCI) an konkreten Anwendungen für die Luftfahrtindustrie.
Zwei Projekte stehen dabei im Mittelpunkt: NeMoQC (Neuromorphes Quantencomputing) und ToQuaFlics (Towards Quantum Fluid Dynamics). Beide sollen zeigen, wie sich Quantenverfahren in der Simulation aerodynamischer Prozesse und der Vorhersage komplexer Strömungs- und Strukturphänomene einsetzen lassen. Damit entstehen völlig neue Chancen für das aerodynamische Design und die Verbesserung zukünftiger Flugzeugkonzepte.
Simulationen statt aufwendiger Tests
NeMoQC, koordiniert vom DLR Institut für KI Sicherheit, befasst sich mit aeroelastischen Problemen – etwa der Wechselwirkung zwischen Luftströmungen und Flugzeugtragflächen. Solche Berechnungen sind bislang äußerst rechenintensiv und erfordern viele reale Tests. Mit neuen Quantenverfahren sollen diese Effekte künftig deutlich präziser und schneller digital simuliert werden. Das verspricht weniger Windkanalversuche und eine schnellere Bewertung von Flugzeugkonzepten.
Luftströme im Detail berechnen
Das Projekt ToQuaFlics, geleitet vom DLR Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik, verfolgt einen anderen Ansatz: Hier geht es um die hochgenaue Simulation komplexer Strömungen, zum Beispiel um die Frage, wie Luft an Rumpf, Flügeln oder Triebwerken vorbeiströmt. Klassische Supercomputer stoßen dabei schnell an ihre Grenzen. Quanten- und quanteninspirierte Algorithmen sollen Abhilfe schaffen und Simulationen ermöglichen, die bislang nicht durchführbar waren.
Von der Forschung in die Praxis
planqc bringt als Hauptauftragnehmer seine eigene Hardware in die Projekte ein und testet die entwickelten Algorithmen direkt an realistischen Anwendungsfällen.
„Wir sind davon überzeugt, dass die europäische Industrie massiv von Quantencomputing profitieren kann und am Einsatz von Quantencomputern in naher Zukunft kein Weg vorbeiführen wird“, sagt Dr. Alexander Glätzle, CEO von planqc. „Projekte wie NeMoQC und ToQuaFlics mit führenden Industrieunternehmen wie Airbus und Großforschungseinrichtungen wie dem DLR sind daher ein wichtiger Schritt, um Quantentechnologien aus der Forschung in die Anwendung zu bringen.“
Die TUM liefert ihrerseits mathematische Verfahren für die Strömungssimulation und stellt Referenzdaten bereit. ENGYS kümmert sich um die Integration in bestehende CFD-Software, sodass die Verfahren nahtlos in industrielle Entwicklungsprozesse übergehen können. Airbus bringt als Industriepartner die Perspektive der Flugzeugentwicklung ein.
Europa im Wettlauf um Quantentechnologie
Die Projekte zeigen, wie Forschung, Industrie und Start-ups in Europa zusammenarbeiten, um Quantentechnologien praxisnah einzusetzen. Für eine Branche wie die Luftfahrt mit ihrem hohen Innovationsdruck und ihren Nachhaltigkeitszielen ist das ein entscheidender Schritt. Und für Europa ist es ein Signal: Technologische Souveränität entsteht dann, wenn exzellente Forschung und industrielle Anwendung Hand in Hand gehen.
(sp/planqc)
