Einleitung: Airbus denkt bereits über den A320 hinaus
Der A320 ist das meistverkaufte Verkehrsflugzeug der Geschichte. Und dennoch arbeitet Airbus bereits an seinem Nachfolger.
In einem Interview mit Aviation Week vom Juni 2026 bestätigte Airbus-CEO Guillaume Faury, dass das Unternehmen für 2030 den Programmstart eines neuen Schmalrumpfflugzeugs anpeilt — intern eAction genannt — mit einer Indienststellung in der zweiten Hälfte der 2030er-Jahre. Das Ziel ist unmissverständlich: ein grundlegender Sprung in Effizienz, Nachhaltigkeit und Fertigungswirtschaftlichkeit, den das Engine-Upgrade des A320neo allein nicht leisten kann. Dafür braucht Airbus nicht nur ein neues Flugzeug, sondern eine fundamental neue Art, es zu bauen.
Genau hier wird der Multifunctional Fuselage Demonstrator (MFFD) relevant. Konzipiert im Jahr 2014 und im Rahmen des europäischen Clean-Sky-2-Programms gefördert, war das MFFD nie bloß eine Forschungsübung. Es war ein maßstabsgetreuer Machbarkeitsnachweis für die Fertigungstechnologien, die die nächste Generation kommerzieller Flugzeugzellen prägen könnten — und thermoplastische Verbundwerkstoffe stehen im Zentrum dieser Vision.
Was das MFFD ist — und warum es zählt
Das MFFD ist ein 8 Meter langer, 4 Meter im Durchmesser messender Rumpfabschnitt im Maßstab 1:1, vollständig aus kohlenstofffaserverstärktem Thermoplast (CFRTP) gefertigt. Es ist die größte bekannte Luftfahrtstruktur, die jemals aus thermoplastischen Verbundwerkstoffen hergestellt wurde. Das Projekt zielt auf eine Gewichtsreduktion des Rumpfes um 10 % und eine Senkung der Betriebskosten um 20 % — Zahlen, die bei den von Airbus angestrebten Produktionsraten von 60 bis 100 Flugzeugen pro Monat keine marginale Verbesserung darstellen, sondern einen strukturellen Wandel in der Fertigungsökonomie bedeuten.
Der Demonstrator wurde in zwei Halbschalen aufgeteilt, die von unterschiedlichen Konsortien mit unterschiedlichen Fertigungsphilosophien hergestellt wurden — eine bewusste Entscheidung, die einen direkten Technologievergleich im Vollmaßstab ermöglichte.
Die untere Schale wurde von einem niederländisch geführten Konsortium (GKN Fokker, NLR, Diehl Aviation, TU Delft) im Rahmen des STUNNING-Projekts produziert. Sie nutzte Automated Tape Laying (ATL) und AFP mit anschließender Autoklavkonsolidierung — den etablierten Luft- und Raumfahrtweg mit gut verstandenen Qualitätsniveaus, aber erheblichen Infrastrukturkosten und langen Zykluszeiten.
Die obere Schale schlug einen anderen Weg ein. Unter Federführung des DLR-Zentrums für Leichtbauproduktionstechnologie (ZLP) in Augsburg — im Konsortium mit Airbus, Premium AEROTEC und Aernnova — wurde sie mittels lasergestütztem AFP mit In-situ-Konsolidierung gefertigt: kein Autoklav, kein Vakuumsack, kein nachgelagerter Konsolidierungsschritt. Faserablage und Konsolidierung erfolgen simultan in einem einzigen automatisierten Durchlauf.
Diese Unterscheidung ist nicht nur technischer Natur. Sie ist ein Bekenntnis dazu, wie die Serienproduktion thermoplastischer Luftfahrtstrukturen künftig aussehen könnte.
Die obere DLR-Schale: AFPT-Technologie im Zentrum des Prozesses
Für die Außenhaut der oberen Schale setzte das DLR einen Multi-Tow-AFP-Legekopf von AFPT GmbH (Dörth) ein, kombiniert mit einem Laserline-LDM-Diodenlaser zur lokalen Erwärmung, montiert auf einem Robotersystem im ZLP Augsburg. Das Ausgangsmaterial war Toray Cetex® TC1225 — ein kohlenstofffaserverstärktes Low-Melt-PAEK-Tape (LM-PAEK) — abgelegt auf einer TC1225-LSP-Folie auf einem Werkzeug von Grunewald GmbH & Co. KG.
Das DLR schloss den Hautaufbau im Januar 2023 ab und lieferte die vollständige obere Schalenbaugruppe — inklusive ultraschallgeschweißter Stringer von Aernnova und widerstandsgeschweißter Spante von Premium AEROTEC — im Juli 2023 aus. Das Fraunhofer IFAM verschweißte anschließend die obere und untere Schale entlang zweier Längsnahtverbindungen und vollendete damit die weltweit größte thermoplastische Verbundstruktur für die Luftfahrt.
Die Prozessdaten sprechen eine klare Sprache: In-situ-Konsolidierung ohne Autoklav oder Vakuumsack reduziert die Plattenfertigungszeit um bis zu 40 % gegenüber dem konventionellen Duroplast-Weg. Bei den Produktionsraten, die Airbus für das nächste Flugzeug anstrebt, ist das kein inkrementeller Fortschritt — es ist ein struktureller Wandel der Fertigungsökonomie.
Was DLR dabei gelernt hat
Die obere MFFD-Schale wurde nicht ohne Herausforderungen produziert, und das DLR kommuniziert die aufgetretenen Qualitätslücken offen. Ein auf der ITHEC 2024 vorgestelltes Paper — „Closing the Quality Gap of Thermoplastic AFP: Insights from the Production of the MFFD Upper Shell" — dokumentiert die während der Hautablage beobachteten Fertigungsprobleme und die eingesetzten Lösungsansätze.
Zentrale technische Erkenntnisse:
Kristallinitätssteuerung ist entscheidend. LM-PAEK konsolidiert bei niedrigeren Temperaturen als PEEK (ca. 40 °C niedrigerer Schmelzpunkt), doch die schnellen Thermalzyklen beim In-situ-AFP führen zu geringerer Kristallinität als bei autoklavverarbeiteten Laminaten. Das beeinflusst matrixdominierte mechanische Eigenschaften. Das DLR untersuchte nachgelagerte Temperierungsschritte und beheizte Werkzeuge als Gegenmaßnahmen — beide erwiesen sich als wirksam zur Induktion sekundärer Kristallisation.
Enge Prozessfenster. Laserleistung, Tapelegegeschwindigkeit, Anpresskraft und Nip-Point-Temperatur müssen präzise kontrolliert und auf die jeweilige Geometrie abgestimmt werden. Das DLR entwickelte Materialmodelle zur Echtzeitsimulation des Kristallisationszustands, um Prozessparameter vor dem Vollmaßstab-Aufbau zu optimieren.
Multi-Tow-Ablage erhöht die Komplexität. Der AFPT-Multi-Tow-Kopf steigert die Ablegerate erheblich, doch Versatzgeometrien zwischen benachbarten Tows können lokale Bindungsinkonsistenzen erzeugen. Die DLR-Arbeiten identifizierten den Zusammenhang zwischen Versatzgeometrie und interlaminarer Scherfestigkeit — Erkenntnisse, die direkt in die Prozessparameterauswahl für künftige Bauteile einfließen.
Erst ein Testschalensystem. Vor dem eigentlichen Demonstrator fertigte das DLR eine vollmaßstäbliche Testschale, um alle Fertigungstechnologien zu validieren. Dieser iterative Ansatz — Prototyp, Validierung, dann Produktion — ist ein Modell dafür, wie thermoplastisches AFP industrialisiert werden sollte.
Die übergeordnete Schlussfolgerung aus der DLR-Arbeit lautet nicht, dass In-situ-Konsolidierung unreif ist — sondern dass die verbleibenden Qualitätslücken verstanden, adressierbar und aktiv geschlossen werden. Das ist eine grundlegend andere Position als noch vor einem Jahrzehnt.
AFP-Placement vs. Wickeln: Zwei Wege, unterschiedliche Geometrien
Die obere MFFD-Schale wurde mittels AFP hergestellt — einem Verfahren, bei dem schmale Prepreg-Tapes in präzisen Orientierungen auf einer offenen Formoberfläche abgelegt werden. AFP ist gut geeignet für große, komplexe, offene Geometrien wie Rumpfpanele, bei denen Faserwinkelvariation über die Oberfläche erforderlich ist und der Zugang zur Ablegefläche uneingeschränkt möglich ist.
Faserwickeln — und seine thermoplastische Weiterentwicklung, das Laser-Assisted Thermoplastic Winding (LATW) — arbeitet nach einem grundlegend anderen Prinzip: Kontinuierliche Rovings oder Tapes werden unter Spannung um einen rotierenden Kern gewickelt und erzeugen so geschlossene Querschnittsgeometrien wie Rohre, Zylinder und Druckbehälter. Das Verfahren ist inhärent schnell, materialeffizient und bestens geeignet für achsensymmetrische oder nahezu achsensymmetrische Strukturen.
Für eine Rumpfaußenhaut ist AFP das richtige Werkzeug. Für ein Druckschottüberzug, eine Antriebswelle, einen Statorkäfig oder ein Strukturrohr — ist es das Wickeln. Beide Verfahren sind komplementär, nicht konkurrierend, und ein ausgereiftes thermoplastisches Flugzeugprogramm wird voraussichtlich beide erfordern. Ein vertiefender Vergleich der Prozessmechanik, Abwägungen und Anwendungsgrenzen folgt in einem eigenen Artikel.
Das Potenzial gewickelter thermoplastischer Bauteile im Flugzeugbau
Das MFFD hat bewiesen, dass thermoplastische Verbundwerkstoffe Aluminium in primären Rumpfstrukturen ersetzen können. Doch die Rumpfaußenhaut ist nur ein Teil der Strukturarchitektur eines Flugzeugs — und an vielen anderen Stellen sind gewickelte Bauteile nicht nur machbar, sondern die bevorzugte Lösung.
Man betrachte die strukturellen und funktionalen Anforderungen an einem modernen Schmalrumpfflugzeug:
Druckbehälter und Overwraps für Wasserstoffspeicherung, Feuerlöschsysteme und Sauerstoffversorgung an Bord
Rotormäntel und Statorkäfige in elektrischen Motorarchitekturen, die für hybride Antriebskonzepte zunehmend relevant werden
Strukturrohre und -profile für Sitzschienen, Bodenträger und Kabineneinbauten
Antriebswellen für Aktuierungssysteme und Leistungsübertragung
All das sind Geometrien, bei denen kontinuierliches Faserwickeln — insbesondere LATW — seine Kernvorteile ausspielt: hohe Faservolumengehalte, exzellente Umfangs- und Axialfestigkeit, kein Autoklav und ein Verfahren, das inhärent für Automatisierung und Serienproduktion ausgelegt ist. Mit thermoplastischer Matrix sind diese Bauteile zudem schweißbar, recycelbar und kompatibel mit den im MFFD demonstrierten Fügetechnologien.
Das MFFD hat gezeigt, dass die Luft- und Raumfahrtindustrie thermoplastische Verbundwerkstoffe auf dem Niveau primärer Strukturen ernstnimmt. Mit dem herannahenden Start des nächsten Airbus-Schmalrumpfprogramms wird die Nachfrage nach qualifizierten thermoplastischen Verbundbauteilen — einschließlich gewickelter Rohre und Strukturprofile — erheblich wachsen. Die Technologie ist bereit. Die Fertigungspartner, die sie mit dem nötigen Prozess-Know-how in Serie liefern können, werden mitbestimmen, woraus das nächste Flugzeug gebaut wird.
Alformet GmbH fertigt kontinuierlich faserverstärkte thermoplastische Verbundrohre und Strukturprofile mittels Laser-Assisted Thermoplastic Winding — derselben AFPT-Prozesstechnologie, die beim MFFD-Oberschalenaufbau zum Einsatz kam. Wenn Sie thermoplastische Verbundbauteile für Ihr nächstes Programm evaluieren, nehmen Sie Kontakt auf.
📚 VERWENDETE QUELLEN:
Aviation Week & Space Technology — „Interview: Why Airbus CEO Is Bullish On Launching A320 Replacement In 2030", Jens Flottau & Robert Wall, 25. Juni 2026. https://aviationweek.com/air-transport/aircraft-propulsion/interview-why-airbus-ceo-bullish-launching-a320-replacement-2030
CompositesWorld — „Manufacturing the MFFD thermoplastic composite fuselage". https://www.compositesworld.com/articles/manufacturing-the-mffd-thermoplastic-composite-fuselage
CompositesWorld — „DLR completes MFFD upper shell skin layup". https://www.compositesworld.com/news/dlr-completes-mffd-upper-shell-skin-layup
CompositesWorld — „MFFD longitudinal seams welded, world's largest CFRTP fuselage successfully completed". https://www.compositesworld.com/news/mffd-longitudinal-seams-welded-worlds-largest-cfrtp-fuselage-successfully-completed
DLR — „MFFD – Thermoplaste statt Aluminium im Flugzeugbau". https://www.dlr.de/en/latest/news/2023/03/mffd-thermoplastics-instead-of-aluminium-in-aircraft-construction
DLR — „MFFD – Produktionstechnologie für den thermoplastischen Rumpf von morgen". https://www.dlr.de/en/bt/research-transfer/projects/project-archive/mffd
DLR / ITHEC 2024 — „Closing the Quality Gap of thermoplastic AFP: Insights from the Production of the MFFD Upper Shell" (Deden et al.). https://elib.dlr.de/211330/1/20240801_ITHEC_Deden.pdf
DLR JEC 2025 One-Pager — „Multifunctional Fuselage Demonstrator (MFFD)". https://www.dlr.de/en/bt/multimedia/publications/jec-2025/multifunctional-fuselage-demonstrator-mffd/