Forschungsbilanz und wirtschaftliche Entwicklung und wirtschaftliche Entwicklung 2012/2013 - Deutsches ...
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Forschungsbilanz und wirtschaftliche Entwicklung 2012/2013
Jahresbericht
Jahresbericht
Forschungsbilanz
und wirtschaftliche
Forschungsbilanz
Entwicklung
und wirtschaftliche
2012/2013
Entwicklung
2012/2013
DLR
Impressum
Forschungsbilanz und
wirtschaftliche Entwicklung
2012/2013
Deutsches Zentrum für
Luft- und Raumfahrt e.V.
Herausgeber Deutsches Zentrum
für Luft- und Raumfahrt
Der Vorstand
Anschrift Linder Höhe
51147 Köln
DLR.de
Redaktion Strategie und Vernetzungen
Philipp Bergeron
+49 (0)2203 601 4002
philipp.bergeron@dlr.de
Gestaltung CD Werbeagentur GmbH,
www.CDonline.de
Druck Druckerei Thierbach GmbH,
Mülheim/Ruhr
Papier Gedruckt auf:
Inhalt – Circle matt white,
100 Prozent Altpapier,
zertifiziert mit dem Blauen
Umweltengel und
dem EU Eco-Label
Drucklegung Köln, November 2013
Berichtszeitraum 1. Juli 2012 bis 30. Juni 2013
Daten 1. Januar 2012 bis 31. Dezember 2012
Abdruck (auch von Teilen) oder
sonstige Verwendung nur nach
vorheriger Absprache mit dem
DLR gestattet.
Die in den Texten verwendeten
weiblichen und männlichen
Bezeichnungen gelten jeweils
für alle Geschlechter.
Inhalt
Forschungsbilanz Daten & Fakten
Luftfahrt ................................................................................................................. 10 Einige Infrastrukturen des DLR ..........................................................................102
Raumfahrt – Raumfahrtmanagement und Raumfahrt FuT .............................. 22 Auszeichnungen und Preise
Interne Auszeichnungen ............................................................................... 104
Verkehr .................................................................................................................. 34 Preise der Gesellschaft von Freunden des DLR (GvF) ...................................... 105
Auswahl externer Auszeichnungen 2012 .........................................................106
Energie ................................................................................................................. 44 Unternehmensbeteiligungen .......................................................................... 107
Sicherheit .............................................................................................................. 52 Mitglieder und Gremien
Mitglieder von Amts wegen ......................................................................... 108
Projektträger ....................................................................................................... 58 Fördernde Mitglieder .................................................................................... 108
Ehrenmitglieder ............................................................................................. 109
Wissenschaftliche Mitglieder ......................................................................... 109
Mitglieder des Vorstands ............................................................................... 109
Wirtschaftliche Entwicklung Senat ............................................................................................................. 110
Senatsausschuss ............................................................................................ 110
Ergebnisse Ausschuss für Raumfahrt (AfR) ...................................................................... 111
Drittmittel ........................................................................................................ 64 Wissenschaftlich-Technischer Rat ................................................................... 111
Forschung ........................................................................................................ 65
Technologiemarketing .................................................................................... 65 Zusammenstellung der Kennzahlen ................................................................. 112
Struktur und Organisation Mittelverwendung .............................................................................................. 114
Technische Infrastruktur ................................................................................... 69
Qualitätsmanagement, Produktsicherung, Normung ....................................... 70 Organe des DLR ................................................................................................... 115
Umweltschutz und Sicherheit .......................................................................... 73
DLR-Center of Excellence ................................................................................. 75
Beziehungen
Kommunikation ................................................................................................ 76
Politik- und Wirtschaftsbeziehungen................................................................ 77
Helmholtz-Gemeinschaft deutscher Forschungszentren ................................... 78
Nationale Vernetzungen .................................................................................. 79
Europäische Vernetzungen .............................................................................. 80
Europäische Gruppierungen............................................................................. 82
Internationale Zusammenarbeit........................................................................ 84
Personen
Personalentwicklung ....................................................................................... 92
Personalmarketing ............................................................................................ 94
Nachwuchsförderung ..................................................................................... 95
Diversität und Chancengleichheit ..................................................................... 96
Betriebliches Gesundheitsmanagement .............................................................97
Deutsches Personal in der ESA ........................................................................ 98
Zukunftsentwicklung des DLR ........................................................................... 99
4 5
Vorwort
Liebe Leserin, lieber Leser, Unter der Voraussetzung, dass die Emp-
fehlungen inhaltlich durch das DLR und
oft werde ich gefragt, was denn mein finanziell durch die Politik umgesetzt
persönliches Highlight im DLR sei, wel- werden, sehe ich eine sehr positive Wei-
ches Projekt mir besonders am Herzen terentwicklung für das DLR in den kom-
liege und welches Thema ich für beson- menden Jahren. Die Empfehlungen der
ders wichtig halte. So verständlich es ist, Gutachter sollen zum einen Grundlage
so klar werde ich diese Frage jedoch nie für eine nachhaltige Entwicklung mit
mit einer einfachen Antwort beantwor- entsprechender Finanzierung darstellen,
ten können. Welcher Vater würde auf die dürfen aber zum Anderen nicht als
Frage nach dem „Lieblingskind“ nur ei- absolut statische Vorgaben verstanden
nen Sprössling hervorheben? werden, wenn sich, durch welche Ein-
flüsse auch immer – z.B. Energiewende
Die Verantwortung als Vorstandsvorsit- nach Fukushima – die Randbedingungen
zender gebietet es mir, alle Bereiche des und Herausforderungen ändern. Für sol-
DLR, d.h. alle Forschungsschwerpunkte che Fälle muss das DLR gerüstet sein. Statt
Luftfahrt, Raumfahrt, Energie, Verkehr also starren Zukunftsbildern zu huldigen,
und Sicherheit, alle organisatorischen gilt es verschiedene Szenarios zu berück-
Einrichtungen in Forschung und Adminis- sichtigen, um erfolgreiche, stabile und
tration, alle Standorte gleichermaßen mit zukunftsfähige Arbeit zu leisten.
Aufmerksamkeit zu versehen, eben dem
Ausdruck EIN_DLR einen persönlichen Die vorliegende Forschungsbilanz ist in
Charakter zu geben. In diesem Verständ- diesem Verständnis die quantitative und
nis findet auch die jährliche Standorttour qualitative Rechenschaft nach innen und
statt, bei der ich versuche, möglichst vie- außen, um den Weg und die Ergebnisse
len Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der letzten 12 Monate zu beschreiben.
aus allen Bereichen des DLR die Möglich- Sie richtet sich daher sowohl an Share-
keit zu geben, im direkten persönlichen holder, zu verstehen als Entscheider hin-
Kontakt mit mir, ihre jeweiligen Anliegen sichtlich der Finanzmittel, als auch an in-
zu adressieren. Zugleich nutze ich die teressierte Stakeholder wie unsere
Gelegenheit, um über aktuelle Entwick- Gesellschaft und Wirtschaft.
lungen zu berichten.
Ich hoffe, dass alle Leserinnen und Leser
Anfang 2013 fanden zudem die Begut- in der Forschungsbilanz genau die In-
achtungen des Helmholtz-Gemeinschaft- halte finden, die sie erwarten …
Forschungsbereichs „Luftfahrt, Raum-
fahrt und Verkehr“ statt, für den ich in
der Doppelfunktion als Vorstandsvorsit- Ihr
zender des DLR und zugleich Vizepräsi-
dent der Helmholtz-Gemeinschaft ver-
antwortlich bin. Die Begutachtungen
haben allesamt hervorragende Ergeb-
nisse für die Forschungsleistungen des
DLR gezeigt und wichtige Empfehlungen Prof. Dr. Johann-Dietrich Wörner
für zukünftige Akzente gegeben. Vorsitzender des Vorstands
66 7
FOR SCHU NGSBI L A NZ 8 9
Luftfahrt
Das DLR als Großforschungseinrich-
tung verfügt selbstverständlich auch AVES
über eine entsprechende Anzahl an
Forschungsinfrastrukturen. Zwei Leistungsfähiges Simulatorzentrum
neue, große Infrastrukturen wurden am Forschungsflughafen
im Frühsommer 2013 fertiggestellt Braunschweig
(siehe auch separate Berichte): Am
14. Mai 2013 wurde der Standort Am Forschungsflughafen Braunschweig
Augsburg des Zentrums für Leicht- wurde in einer gemeinsamen Initiative
bauproduktionstechnologie eröffnet, von DLR und TU Braunschweig ein leis-
am 5. Juni 2013 fand am Forschungs- tungsfähiges Zentrum für Flugsimulation
flughafen Braunschweig die Eröff- errichtet. Nach dreijähriger Bauzeit fand
nungsfeier des Simulatorzentrums die Eröffnungsfeier am 5. Juni 2013 statt.
AVES statt. Die Investitionskosten beliefen sich auf
etwa 10 Millionen Euro einschließlich des
Das Zentrum für Leichtbauproduk- neuen Gebäudes.
tionstechnologie (ZLP) ist eine natio-
nale Forschungseinrichtung des DLR Mit der AVES (Air VEhicle Simulator) ge-
mit zwei Standorten – Augsburg nannten, europaweit einzigartigen For-
und Stade. Dort steht jeweils die schungsanlage steht nun ein Bewegungs-
automatisierte Produktion von Bau- und ein Festsitzsimulator der neuesten
teilen aus carbonfaserverstärkten Technologie zur Verfügung. Das Beson- AVES-Simulatorgebäude
Kunststoffen (CFK) im Mittelpunkt, dere ist die Modularität, denn die beiden
wobei sich die Forschungsschwer- hochwertigen Cockpits des Airbus A320
punkte der Standorte technologisch und des Eurocopter EC135 können je
nach Bedarf wahlweise in der Bewe- schrauberpiloten sowie am Situationsbe-
ergänzen. Durch Zusammenarbeit
gungsplattform beziehungsweise im wusstsein der Cockpitbesatzung in hoch-
von vier DLR-Instituten kann die ge-
Festsitzsimulator betrieben werden. Ein automatisierten Flugzeugen geforscht.
samte Faserverbund-Prozesskette
Cockpitwechselvorgang dauert etwa vier Getestet und bewertet werden sollen
abgebildet werden – vom Werkstoff
Stunden. aber auch Möglichkeiten neuer Flug-
bis zur automatisierten Produktion.
zeugkonfigurationen hinsichtlich ihrer
Die zwei Sichtsysteme sind entsprechend Fliegbarkeit. AVES bildet damit die wis-
Mit dem Simulatorzentrum AVES
dem heutigen Stand der Technik mit je- senschaftliche Brücke zwischen den
(Air VEhicle Simulator) bekommt der
weils fünfzehn hochwertigen LED-Projek- international führenden Fähigkeiten in
Forschungsflughafen Braunschweig
toren ausgestattet, die einen Sichtbereich flugphysikalischen Simulationen und den
ein Alleinstellungsmerkmal erster
von 240 Grad horizontal und 90 Grad fliegenden Versuchsträgern am Standort
Güte. Die neue Anlage wird als na-
vertikal bereitstellen. Die Bewegungs- Braunschweig.
tionales Zentrum für Flugsimulation
plattform wurde für ca. 14 Tonnen Nutz- http://bit.ly/17dfioh
die Möglichkeit für Flugforschung
auf höchstem Niveau bereitstellen last als elektromechanisches System
ausgelegt und vermittelt den Piloten Be-
und einen hohen Bekanntheitsgrad
in Europa und darüber hinaus erlan- wegungseindrücke in allen sechs Frei- Laminare Flügel-
heitsgraden. Die gesamte Simulatorsoft-
gen. AVES bildet die wissenschaft-
liche Brücke zwischen den inter- ware wird vom DLR mit Unterstützung oberschale aus CFK
national führenden Fähigkeiten in der TU Braunschweig entwickelt. Damit
flugphysikalischen Simulationen besteht maximale Flexibilität für spezielle Hochintegrale Bauweise zur Einhal-
und den fliegenden Versuchsträgern Forschungsanforderungen sowie für die tung enger Geometrietoleranzen
am Standort Braunschweig. kontinuierliche Weiterentwicklung der
für die Flugforschung wichtigen Simula- Technologien zur Senkung des Treibstoff-
tionsanlage. bedarfs stehen im Fokus der Entwick-
lung zukünftiger Verkehrsflugzeuge.
AVES steht ab sofort für die Flugfor- Durch den Einsatz von kohlenstofffaser-
schung zur Verfügung, das zentrale verstärkten Kunststoffen (CFK) soll mit-
Thema ist dabei die dynamische Interak- tels der hervorragenden spezifischen
tion zwischen Pilot und Luftfahrzeug. Es Eigenschaften dieses Materials das Ge-
wird an der weiteren Verbesserung des wicht des Flügels so gering wie möglich
Trainings für Verkehrsflugzeug- und Hub- gehalten werden. Eine signifikante Ver-
10 11
Forschungsbilanz > Luftfahrt Forschungsbilanz > Luftfahrt
ringerung des Luftwiderstands kann
durch die Laminarhaltung der Grenz- SAMURAI ton scheint sich dabei durch den intensi-
veren Bypass- und Strahllärm nicht durch-
schicht auf der Flügeloberseite erreicht zusetzen. Zurzeit laufen Auswertungen
werden. Untersuchungen der Triebwerks- zur Identifizierung der Teilschallquellen,
akustik in einem ATRA-Standversuch um die Beiträge der Quellen an Fan und
Voraussetzung für die natürliche Lami- Strahl ins Fernfeld zu quantifizieren.
narhaltung ist die Einhaltung enger geo- Ein Standversuch mit dem Airbus A320
metrischer Toleranzen der Profilgeomet- ATRA zur akustischen Vermessung der Die durchgeführte Freifelduntersuchung
rie, denn bereits kleinste Stufen, Spalte Triebwerksströmung wurde am 2. Mai zur rein akustischen Charakterisierung
und Wellen in der Profilkontur oder her- 2013 erfolgreich am Flughafen Cochstedt der Triebwerksströmung am Flughafen in
Laminare Flügeloberschale durchgeführt. Die Messungen der bei-
vorstehende Nietköpfe führen zu einem Cochstedt stellt den ersten Teil von zwei
vorzeitigen Umschlag von laminarer zu den beteiligten DLR-Institute für An- Standversuchen des ATRA im Rahmen
turbulenter Strömung. Mit dieser Zielset- triebstechnik sowie für Aerodynamik des DLR-Projekts SAMURAI dar. In einem
zung ist gemeinsam mit den Industrie- und Strömungstechnik erfolgten mittels weiteren Standversuch Ende September
partnern Airbus, PAG, CTC und GOM Einzelmikrofonen und einem Mikrofon- 2013 in der Lärmschutzhalle bei Lufthansa
eine faserverbundgerechte Flügelscha- array bei verschiedenen Betriebspunkten Technik in Hamburg werden neben dem
lenbauweise mit integral gefertigten der Triebwerke und werden zurzeit wei- Akustikarray noch vier weitere optische
Stringern und Rippenanschlüssen entwi- ter ausgewertet. Zeitgleich wurde die und bildgebende Messtechniken einge-
ckelt worden. Gondelbewegung des ATRA für die ver- setzt: Mit der PIV-Technik werden Ge-
schiedenen Betriebszustände mit Hilfe schwindigkeitsfelder im Triebwerksstrahl
In enger Abstimmung mit Airbus wurde von Markern foto- und videografisch und -einlauf, mit dem BOS-Verfahren
festgehalten. Standschwingungsversuch am Airbus A350 XWB
die hochintegrale Flügeloberschalenbau- Dichtegradienten im Triebwerksstrahl,
weise entwickelt, die ohne einen Niet mit der MODE-Technik die Gondelbewe-
auf der Außenseite auskommt. Die ferti- Zur Quantifizierung des Strahllärms im gungen und der PROPAC-Messtechnik
gungsbedingten Formabweichungen wie Fernfeld wurden insgesamt 20 Einzelmik- Fanblattdeformationen volumetrisch be- Unter Verwendung des validierten
auch die lokalen Verformungen unter ae- rofone verwendet. Diese waren in zwei ziehungsweise flächig bestimmt. numerischen Modells wird durch soge-
rodynamischen Lasten werden in einem Linien parallel zur Triebwerkslängsachse nannte Flatter-Analysen untersucht, ob
gekoppelten Entwurfsprozess berück- angeordnet. Der laterale Versatz betrug es im Betrieb des Flugzeugs zu einer An-
sichtigt. Das Fertigungskonzept wurde 25 Meter beziehungsweise 50 Meter. Mit
den jeweils zehn Mikrofonen je Messlinie
Standschwingungs- fachung von Schwingungen durch Inter-
aktion mit dem umgebenden Strömungs-
gemeinsam mit der Firma PAG entwi-
ckelt und basiert auf hohlen Aluminium-
kernen, welche die Versteifungselemente
konnte ein Abstrahlwinkelbereich von
15 Grad bis 100 Grad abgedeckt werden.
versuch feld kommen kann. Für die Zulassung
muss dann auch experimentell nachge-
auf der Flügelinnenseite ausformen, Nach ersten Auswertungen konnte die wiesen werden, dass im gesamten Flug-
Meilenstein zur Zulassung
während die äußere Profilkontur durch Abhängigkeit des Strahlgeräuschs von bereich die vorgeschriebenen Sicherhei-
des Airbus A350 XWB
ein präzises Außenwerkzeug hergestellt der achten Potenz der Strahlgeschwin- ten bestehen, Schwingungen also stets
wird. Die Flügelhaut wird anschließend digkeit nachgewiesen werden. gedämpft sind.
Aufgrund des extremen Leichtbaus sind
mit den parallel gefertigten Versteifun- neuere Flugzeuge anfällig für Schwin-
gen im Co-Curing-Prozess ausgehärtet. Ergänzend dazu wurden Messungen mit Zur Durchführung des Standschwin-
gungen. Diese treten immer dann auf,
einem 43 Meter langen linearen Mikro- gungsversuchs am Airbus A350 XWB
wenn die Konstruktion dynamischen Be-
Das Konzept wurde durch den Bau von fonarray mit 248 Mikrofonen in einem wurden sehr hohe Anforderungen durch
lastungen ausgesetzt ist (Böen, Flugma-
acht 1,0 m x 0,6 m großen Testbauteilen lateralen Abstand von 10 Metern zur den Auftraggeber gestellt. Noch nie
növer, Landestoß). Das DLR-Institut für
überprüft und zusammen mit dem Part- Triebwerksachse durchgeführt. Damit wurde ein Flugzeug dieser Größe in nur
Aeroelastik ist weltweit führend auf dem
ner GOM in einem optischen 3-D-Ver- konnte ein Winkelbereich von 35 Grad 13 Tagen getestet – inklusive Versuchs-
Gebiet der Standschwingungsversuche.
fahren vermessen. Im nächsten Schritt bis 135 Grad relativ zum Triebwerksaus- aufbau und -abbau. Daher wurde der
Diese stellen einen wesentlichen Meilen-
wurde eine 2,3 m x 1,5 m große Außen- tritt detailliert abgedeckt werden. Die Versuch in einer Kooperation von DLR
stein auf dem Weg zur Zulassung eines
flügelschale gefertigt. Mittels der erstell- vorläufige Auswertung dieser Messun- und ONERA durchgeführt. Optimierte
neuen Flugzeugtyps dar. Dabei werden
ten Funktionsmuster gelang der Nach- gen hat ergeben, dass nach vorne bei Testmethoden und -prozesse kamen zum
schwingungstechnische Eigenschaften
weis, in einer auf die Serie übertragbaren höheren Drehzahlen die Töne des Kreis- Einsatz, die im DLR mit Förderung durch
des Flugzeugs experimentell ermittelt,
Fertigung die exzellenten Geometrie- sägengeräuschs dominieren, zur Seite das LuFo IV Verbundvorhaben FTEG ent-
Mikrofonarray und Einzelmikrofone zur Ver- um damit das numerische Modell zu
genauigkeiten zu erreichen, die laminare hin neben der Blattfolgefrequenz aller- wickelt wurden.
messung der Triebwerksströmung validieren.
Strömung und somit umweltfreundliches dings nur wenige Töne auftreten. Die
Fliegen erst ermöglichen. Blattfolgefrequenz selbst ist jedoch sehr
laut und deutlich erkennbar. Im tiefen
Frequenzbereich ist keine ausgeprägte
Richtcharakteristik zu erwarten. Nach
hinten gibt es kaum Töne, der Blattfolge-
12 13
Forschungsbilanz > Luftfahrt Forschungsbilanz > Luftfahrt
An 25 verschiedenen Stellen wurde das Mit dem Standschwingungsversuch an terschiedliche Produktionsprozesse auf Aus diesen Gründen wurde das soge-
Flugzeug gezielt zu Schwingungen an- der A350 XWB wurde ein neuer Stan- ihre Automatisierbarkeit im industriellen nannte ERICA-Konzept entwickelt, das
geregt, während zeitgleich mit 530 auf dard gesetzt, der die Technologieführer- Maßstab hin untersucht und validiert auf Rotoren basiert, deren Durchmesser
dem gesamten Flugzeug installierten schaft von DLR und ONERA unterstreicht. werden. Weitere Forschungsanlagen zur Start- und Landung im Starrflüglermodus
Beschleunigungssensoren die Reaktion Mit dem erfolgreichen und termintreuen Herstellung von CFK-Bauteilen ergänzen mit nach vorn geklappten Rotoren erlaubt.
des Flugzeugs auf die Schwingungsan- Abschluss der Kampagne wurde eine ex- das Portfolio in Augsburg. Um trotzdem akzeptable Schwebeflug-
regung gemessen wurde. Mit Hilfe der zellente Empfehlung für die kommenden leistungen zu erzielen, können Teile des
experimentellen Modalanalyse konnten Versuche am Airbus A320 NEO abgege- Im ZLP arbeiten vier DLR-Institute zusam- Flügels gekippt werden. Zur Untersu-
aus den Schwingungsmessdaten die ben. men: Das Institut für Bauweisen- und chung einer solchen Konfiguration wur-
gesuchten modalen Eigenschaften des Konstruktionsforschung aus Stuttgart, den diverse EU-Projekte mit zahlreichen
Flugzeugs identifiziert werden. Vom DLR das Institut für Faserverbundleichtbau Partnern durchgeführt. Die Ergebnisse
entwickelte Datenbanksoftware zur Ar-
chivierung und Analyse der Versuchsda-
ZLP Augsburg und Adaptronik aus Braunschweig sowie
aus Oberpfaffenhofen die Institute für
dieser Projekte werden in dem Projekt
NICETRIP-Windkanalmodell in der 9,5 Meter x
NICETRIP (Novel Innovative Competitive
ten ermöglichten es dem Auftraggeber Robotik und Mechatronik und für Sys- Effective Tilt Rotor Integrated Project) zu- 9,5 Meter Messstrecke des DNW LLF
Eröffnung des Zentrums für
Airbus, sich jederzeit über den aktuellen Leichtbauproduktionstechnologie temdynamik und Regelungstechnik. Da- sammengefasst.
Stand der Datenerfassung und Daten- mit kann das DLR die gesamte CFK-Engi-
analyse zu informieren. Am 14. Mai 2013 hat das DLR den Stand- neering-Prozesskette abbilden, vom Wesentliche Erkenntnisse über die Eig-
ort Augsburg mit der neuen Forschungs- Werkstoff bis zur automatisierten Pro- nung dieses Konzepts sollten Windkanal-
einrichtung „Zentrum für Leichtbaupro- duktion. versuche mit einem Vollmodell im DNW
duktionstechnologie“ (ZLP) eröffnet. LLF und im Onera S1-Kanal liefern. Nach-
dem sich die Fertigstellung des Modells
Die Eröffnung erfolgte unter der Schirm- aufgrund technischer Probleme mehr-
herrschaft von Martin Zeil, Stellvertreten- NICETRIP fach verzögert hatte, konnten im Som-
der Ministerpräsident des Freistaats Bay- mer 2013 die lang ersehnten Messungen
ern und Staatsminister für Wirtschaft, Windkanalversuch am im DNW LLF endlich durchgeführt wer-
Infrastruktur, Verkehr und Technologie, Kipprotorflugzeug den, sodass nun ein riesiges Volumen
gemeinsam mit Prof. Dr. Wörner, Vor- an Referenzdaten zur Verfügung steht.
standsvorsitzender des DLR, Dr. Kurt Gribl, Klassische Hubschrauber sind in ihrer Schwerpunkt hier waren die Übergänge
Oberbürgermeister der Stadt Augsburg Höchstgeschwindigkeit limitiert und ha- vom Schwebe- zum Vorwärtsflug und
und Prof. Dr. Heinz Voggenreiter, Direk- ben Reisegeschwindigkeiten von weniger zurück, sowie der Langsamflug. Die Mes-
tor der DLR-Institute für Bauweisen- und als 310 km/h. Kipprotorflugzeuge stellen sungen für Reise- und Höchstgeschwin-
Konstruktionsforschung und für Werk- eine Möglichkeit dar, diese Geschwindig- digkeit sollen im Onera S1-Kanal Ende
stoff-Forschung. keitsgrenze bis auf über 600 km/h zu 2013 stattfinden.
verschieben. Diesem Vorteil, für einen
Ziel des ZLP in Augsburg ist es, erstmals Drehflügler hohen Reisegeschwindigkeit,
einen automatisierten Produktionsprozess stehen bei dem heute im Einsatz befind-
lichen V22-Kipprotorflugzeug neben den
BOS-Technik
für CFK-Bauteile darzustellen. Durch den
Einsatz von Robotern können die Produk- schlechten Schwebeflugeigenschaften Hubschrauber-Flugversuche Hauptrotorwirbelbahnen bei einem Eurocop-
tionskosten gesenkt und Produktivität einige weitere Nachteile gegenüber, die in den Alpen ter Cougar Hubschrauber im langsamen Vor-
wärtsflug
sowie Qualität gesteigert werden. Dabei durch die relativ großen Rotoren bedingt
Eröffnung des ZLP Augsburg kann ein technologischer Vorsprung er- sind: Das Strömungsfeld um einen Hubschrau-
arbeitet werden, der die internationale ber ist von den Wirbeln dominiert, die
Wettbewerbsfähigkeit der heimischen In- Der Wirkungsgrad im Starrflüglermodus unter anderem an den Blattspitzen des
dustrie sichert und weitere Anteile im eu- bei hohen Fluggeschwindigkeiten mit Haupt- und des Heckrotors erzeugt wer-
ropäischen Wettbewerb gewinnen soll. nach vorne geklappten Rotoren wäre den. Für das Verständnis vieler Vibra-
deutlich besser, wenn die Rotoren kleiner tions-, Schwingungs- und Lärmphäno-
Die neue Forschungsplattform ist in Eu- wären. Außerdem würden sich einige ae- mene am Hubschrauber ist die Kenntnis
ropa einmalig und wurde zusammen mit roelastischen Probleme dadurch deutlich der genauen Wirbelbahnen eine ent-
KUKA Systems und mit Unterstützung verringern. Darüber hinaus bedeuten scheidende Voraussetzung. Hierfür wur-
von Industriepartnern aufgebaut. Herz- große Rotoren, dass bei einem Ausfall den sehr aufwändige Versuchstechniken
stück ist die „Multifunktionale Roboter- aller Triebwerke in Autorotation gelandet für den Windkanal entwickelt, die sich
zelle“, die mit fünf Roboterarmen ausge- werden muss, was mit einem Kipprotor aber auf frei fliegende Hubschrauber aus
stattet ist und eine Gesamtgröße von ca. zwar möglich ist, aber ein höchst an- einer Vielzahl von Gründen in der Regel
30 Meter Länge, 15 Meter Breite und 7 spruchsvolles Manöver darstellt. nicht anwenden lassen.
Meter Höhe aufweist. Dort können un-
14 15
Forschungsbilanz > Luftfahrt Forschungsbilanz > Luftfahrt
Die weiterentwickelte referenzfreie BOS-
Technik (Background Oriented Schlieren-
(Assisted Low Level Flight and Landing
on Unprepared Landing Sites) sind ein Triebwerks- Direct Laser Deposition Anlage des DLR-
Standorts Köln möglich wurde. Diese
Technik) ermöglicht nun erstmals die
Messung der Wirbelbahnen eines realen
System, das eine stets aktuelle digitale
3-D-Umgebungskarte für das Cockpit er- prüfstand HBK 1 Fertigungstechnik ermöglichte bei dem
Werkstück gegenüber konventionellen
Hubschraubers im freien Vorwärts- und stellt und die Unterstützung des Piloten Fertigungsweisen eine wesentliche Zeit-
im Manöverflug außerhalb des Boden- in schwierigen Situationen – bis hin zu Optimierte Fertigung eines und Kostenersparnis.
effekts. Das Messprinzip basiert auf der einer vollautomatischen Landung. Flammrohres für die Messstrecke
zeitlich sehr kurz versetzten Aufnahme
zweier Fotos mit parallel ausgerichteten Die Erstellung der Umgebungskarte ba- Magerbrennkammern ermöglichen einen
Quantensprung bei der Reduktion der
UHBR-Fan
Kameras, wobei die natürlichen Struktu- siert auf einer integrierten Sensorlösung.
ACT/FHS mit integrierten Sensoren ren des Hintergrundes als Referenzmus- Dazu wurde das vorhandene ACT/FHS- Stickoxide aus Flugtriebwerken. Voraus- Kombinative Vermessung des
ter dienen. Die reduzierte Dichte in den Sensorpaket, welches zur Erfassung des setzung ist die Verdünnung des Brenn- instationären Strömungsfeldes
Blattwirbeln des Hubschraubers führt zu flugdynamischen Hubschrauberzustands stoff-Luftgemischs vor der Flamme. Hierzu
einer lokalen optischen Verschiebung ausgelegt ist, um weitere wesentliche werden, im Gegensatz zu konventionel- Das DLR-UHBR Rig ist repräsentativ für
des Bildes in einer der Kameras. Diese Komponenten zur Exploration der Um- len Brennkammern, bis zu zwei Drittel der einen langsam drehenden Fan eines
Verschiebung kann mit Hilfe von Kreuz- welt, inklusive Hindernissen, Gelände- Brennkammerluft durch den zur Flammen- Hochbypasstriebwerks mit einem Neben- Oben: Plenum, Flammrohr und Fenster-
stabilisierung mit Drallkörpern versehenen gehäuse am Brennkammeraustritt von
korrelationsmethoden ausgewertet wer- beschaffenheit etc. erweitert. Hierbei stromverhältnis von etwa 12. Während links nach rechts
den und erlaubt die zweidimensionale wurde ein Ladarsensor, ein Radarsensor, Brenner geleitet. Für die Turbine hat das in der Auslegungsphase und den ersten Darunter: Ausschnittsvergrößerung der
Bestimmung von Wirbelbahnen. eine Infrarot- und eine TV-Kamera am einen nicht unerheblichen Restdrall am Experimenten das Betriebsverhalten und heißen Seite des Flammrohrs mit
ACT/FHS integriert. Weiterhin wurde ein Eintritt zur Folge, der bei der Auslegung das Kennfeld im Vordergrund standen, Effusionskühlungslöchern
Im Flugversuch wurden Messungen zu spezieller Computer integriert und zuge- berücksichtigt werden muss. Zudem än- müssen für die Entwicklung von Fanstu-
diversen Manövern (Übergang vom lassen, mit dem die Daten im Flug aufge- dert sich auch das Temperaturprofil am fen der nächsten Generation verstärkt
Schwebeflug zum Vorwärtsflug und zeichnet, online fusioniert und dem Pilo- Austritt der Brennkammer gegenüber der die zeitabhängigen Strömungsvorgänge
Integriertes Sensorpaket zurück, beschleunigter Flug, Abfangen, ten angezeigt werden können. konventionellen Bauform. Deswegen ist untersucht, verstanden und bei zukünfti-
etc.) durchgeführt, die einmalige Einbli- eine möglichst genaue Bestandsaufnahme gen Auslegungen berücksichtigt werden,
cke in die Strömungstopologie erlauben. Im Dezember 2012 konnten die ersten der Strömung am Brennkammeraustritt um hocheffiziente Fans mit geringer
Neben Instabilitätseffekten im Zusammen- Flugversuche mit dem vollständigen Sen- für das optimale Zusammenwirken der Lärmabstrahlung zu entwickeln.
hang mit der Wirbelauflösung konnten sorpaket durchgeführt werden. Neben Triebwerkskomponenten von großem
die Konvektion der Triebwerksstrahlen, der Akquirierung von Sensordaten wur- Interesse. Zu diesem Zweck wurden umfangreiche
Interaktionen der Blattwirbel mit dem den zusätzlich erste Überlandflüge und Messungen unter Einsatz modernster
Rumpf, sowie weitere instationäre Ände- Landeanflüge mit Hilfe des in den ACT/ Bisherige Messtechniken fußen auf ge- Messtechniken wie Particle Image Velo-
rungen des Wirbelsystems vermessen FHS integrierten helmgetragenen Sicht- kühlten Absaugsonden, die wegen ihres cimetry (PIV), Hitzdraht, traversierbare
werden. systems durchgeführt. Zur Landeunter- Kühlmantels nur eine geringe Ortsauf- Kombi-Sonden und instationär messende
stützung des Piloten, gerade unter lösung erreichen. Hier setzt eine Zusam- Druckaufnehmer im Gehäuse über dem
Schlechtwetterbedingungen, konnten menarbeit von Rolls-Royce Deutschland Rotor durchgeführt. Dabei wurde ein aus
ALLFlight durch die Einblendung sowohl zweidi- und dem DLR zu einer optischen Vermes-
sung des Brennkammeraustritts einer
den zeitgenauen statischen Druckmes- Rekonstruktion des statischen Druckfeldes
über dem DLR-UHBR Rotor aus zeitgenauen
mensionaler Symboliken als auch mit der sungen rekonstruiertes Strömungsbild er- Messungen (links) und Vergleich mit den
ACT/FHS-Flüge mit Außensicht konform dargestellter 3-D- Ringbrennkammer an, die in dem im Bau stellt, in dem das saugseitige Expansions- Simulationsergebnissen im Teillastbetrieb
vollständigem Sensorpaket Wegpunkte Landeanflüge mit mehreren befindlichen HBK 5 Prüfstand betrieben gebiet, der folgende Verdichtungsstoß (rechts)
Flugversuchspiloten erprobt werden. werden soll. und die Lage des Spaltwirbels zu erken-
Bei Hubschrauber-Rettungseinsätzen be- nen ist. Numerische Daten bestätigen
steht auch für den Piloten selbst Gefahr: In einem nächsten Schritt sollen nun die Zur Erprobung der Messtechnik und für dieses Strömungsbild.
Wenn Nebel oder aufgewirbelter Sand Ergebnisse der Datenfusionierung samt erste Aussagen zur Abströmung eines
bzw. Schnee die Sicht fast vollständig detektierter Objekte aufbereitet und auf Einzelsektors soll ein Brennkammersektor Mit diesem Wissen werden zukünftig
einschränken, besteht ein erhöhtes Risiko das monochrome Helmdisplay in der mit optischem Zugang zum Austritt im neue Ideen zur Lärmreduktion und deren
bei der Landung. Rettungseinsätze finden Form dargestellt werden, dass der Pilot HBK 1 Prüfstand untersucht werden. Das experimentelle Untersuchungen ein Ar-
zudem oft in unebenem und unbekann- die aktuelle Situation einfach interpretie- dazugehörige Flammrohr wurde kürzlich beitsschwerpunkt: Mit Lufteinblasungen
tem Gelände statt – der Pilot hat, anders ren kann und dadurch seine Arbeitslast vom DLR Systemhaus Technik fertigge- nahe der Rotor-Hinterkante soll eine ak-
als ein Linienpilot, häufig unvorbereitete verringert wird. stellt. In Zusammenarbeit mit dem DLR- tive Beeinflussung beziehungsweise Re-
Landeplätze. Ziele des Projekts ALLFlight Institut für Antriebstechnik ist es gelun- duktion der Geräuschemission erreicht
gen, das sehr komplexe Bauteil, welches werden. Erste vielversprechende Vorver-
sich durch eine äußerst große Anzahl suche dazu fanden bereits statt.
formgenauer Effusionskühlungslöcher
auszeichnet, derart zu konstruieren, dass
eine Fertigung aus einem Stück in der
16 17
Forschungsbilanz > Luftfahrt Forschungsbilanz > Luftfahrt
Synthetische für die Entwicklung detaillierter chemi-
scher Modelle für synthetische Treib-
Im Projekt Green Airport wurden vom
DLR Modelle für die Umweltauswirkun-
Treibstoffe stoffe und deren Bausteine. Derartige
reaktionskinetische Modelle werden für
gen operativer Entscheidungen ent-
wickelt. In Zusammenarbeit mit dem
die numerische Simulation der chemi- Zentralbereich Umwelt des Flughafens
Charakterisierung der schen Reaktionen in der Triebwerks- Hamburg wird dargestellt, durch welche
Verbrennungseigenschaften brennkammer benötigt. Maßnahmen die Umweltauswirkungen
des Flughafenbetriebs situationsabhän-
Synthetische Treibstoffe bieten der Luft- Kern des begonnenen Modellierungspro- gig verringert werden können. Folge die-
fahrt erstmals die Chance auf verbes- zesses ist, wie aus chemischen Baustei- ser Arbeit sollen Planungssysteme sein,
serte Eigenschaften im Vergleich zu her- nen gezielt synthetische Treibstoffe mit die den Operateuren die umweltseitigen
kömmlichem Kerosin. Als Beispiele seien bestimmten Eigenschaften zusammen- Auswirkungen ihrer Entscheidungen di-
DLR-Forschungsleitstand am Flughafen
zum einen der größere spezifische Ener- gesetzt werden können. Da eine Vielzahl Hamburg rekt vor Augen führen.
gieinhalt genannt, der die maximal möglicher Bausteine in Frage kommt, ist
mögliche Nutzlast und die Reichweite die regelbasierte Generierung von Teil-
bestimmt, sowie ein besseres Emissions-
verhalten durch einen geringeren Aus-
modellen ein erfolgversprechender Weg Bundesministeriums für Bildung und
Forschung, wurden daher ausgewählte
LDACS-NAV
hierzu. Diese wurde im Rahmen einer
stoß von Schadstoffen. Für eine opti- Kooperation mit dem Massachusetts Ins- neue Flughafentechnologien zusammen Navigieren mit Flugrouten (blau) und Positionen der LDACS1-Bodenstationen (rot)
male Nutzung synthetischer Treibstoffe titute Technology (Cambridge, USA) be- mit industriellen und universitären Part- Kommunikationssignalen
ist es jedoch unabdingbar, ihre Verbren- gonnen und ist eingebettet in eine der- nern untersucht.
nungseigenschaften umfassend zu cha- zeit laufende Doktorarbeit. Die Positionsbestimmung der Flugzeuge Zum Eignungsnachweis hat das DLR-Ins- dabei zum Einsatz. Eine Auswertung der
rakterisieren. In Kooperation mit der Deutschen Flug- wird in Zukunft auf Basis der Satelliten- titut für Kommunikation und Navigation Pseudoentfernungsmessungen zwischen
Die Modellentwicklung für synthetische sicherung und dem Flughafen Hamburg navigation erfolgen. Damit im Fehlerfall das DLR-interne Projekt LDACS-NAV dem Flugzeug und den LDACS1-Boden-
Das DLR-Institut für Verbrennungstech- Kerosine setzt die Kenntnis thermodyna- betreibt das DLR am Flughafen Hamburg ein Sicherheitsnetz verfügbar ist, werden (LDACS Navigation) initiiert. Projektziel stationen zeigt bereits ohne Nachverar-
nik hat daher begonnen, die chemischen mischer Eigenschaften der potenziellen die Airport Research and Innovation Faci- aktuell Vorschläge für sogenannte APNT ist, in Flugversuchen nachzuweisen, dass beitung in vielen Fällen eine Genauigkeit
Bausteine der synthetischen Kerosine – Bausteine alternativer Treibstoffe voraus. lity. Im Zuge von Airport2030 konnte (Alternative Positioning, Navigation and mit LDACS1 eine Positionsbestimmung in der Größenordnung von 10 Metern.
einzelne Molekülfamilien – detailliert zu Dies wird durch eine Kombination von Ex- eine wesentliche Erweiterung durch das Timing) -Systeme entwickelt. Ein vielver- möglich ist, die den Anforderungen für In den wenigen Fällen starker Störung
untersuchen. Hierzu wurde in Koopera- perimenten (Synchrotron, Paul-Scherrer- DLR-Institut für Flugführung fertiggestellt sprechender Ansatz für APNT ist, die APNT genügt. Die Anforderungen bezie- durch Mehrwegeausbreitung sind die er-
tion mit der Universität Bielefeld eine Institut, Villigen, Schweiz) und quanten- werden: In einem von den Partnern ge- Positionierung mittels des zukünftigen hen sich neben Genauigkeit auch auf zielbaren Genauigkeiten geringer, kön-
Messkampagne zur Verbrennung rele- mechanischen Rechnungen (DLR-Institut meinsam genutzten Raum wurde ein Flugfunksystems LDACS1 (L-band Digital Verfügbarkeit, Kontinuität und Integrität. nen jedoch durch entsprechende Nach-
vanter Einzelsubstanzen durchgeführt. für Verbrennungstechnik) ermöglicht. Flughafenleitstand aufgebaut, der For- Aeronautical Communications System, verarbeitung (Mehrwegeunterdrückung)
Zur Umsetzung der neuen Anforderun- schung und Entwicklung für den Schwer- Type 1) zu realisieren. Der große Vorteil Die Flugmesskampagne wurde Ende deutlich verbessert werden. Damit er-
gen synthetischer Kerosine wurde ein punkt Total Airport Management, auch gegenüber anderen Vorschlägen liegt 2012 in Oberpfaffenhofen durchgeführt. scheint eine Positionsgenauigkeit erreich-
optimiertes Messkonzept für Flammen-
untersuchungen an Kleinstmengen
Airport2030 in direkter Anbindung an den operativen
Betrieb in Hamburg, erlaubt.
dabei in der Verwendung der Flugfunk- Vier LDACS1-Bodenstationen sowie das bar, die den Anforderungen für APNT
infrastruktur für die Navigation. DLR-Forschungsflugzeug Falcon kamen genügt.
schwer verdampfbarer Kohlenwasser- Lösungen für den Flughafen
stoffe etabliert, basierend auf massen- der Zukunft Die Flughafenkompatibilität neuer Flug- Zur Sicherstellung der Integrität der Posi-
spektrometrischen Analyseverfahren. Die zeugkonfigurationen am Beispiel des
Ergebnisse zeigen den Handlungsbedarf Blended Wing Body, einem Flugzeug, bei
Warum engagiert sich das DLR stark in Clean Sky? tionsbestimmung wurde eine „Threat
Bei vielen Flughäfen sind die Kapazität Analyse“ gestartet, die alle möglichen
und zunehmend auch Umweltauflagen dem Rumpf und Flügel integriert sind, Eine der großen Herausforderungen in der Luftfahrt Fehlerquellen in Betracht zieht und bewer-
ein limitierender Faktor für den Luftver- wurde durch das DLR Lufttransportsys- ist die Reduzierung von Lärm und Emissionen. Daher tet, wie zum Beispiel Synchronisations-
kehr. Darüber hinaus machen die Flug- teme hinsichtlich Start, Landung, Rollen, forscht die europäische Luftfahrtindustrie gemeinsam fehler, Multipfadfehler und troposphäri-
hafenprozesse einen erheblichen Teil der Parken und Abfertigungsprozesse unter- mit Großforschungseinrichtungen, Universitäten und sche Ausbreitungsfehler. Aktuell werden
Reisezeit im Lufttransport aus. Im Pro- sucht. Die jetzige Infrastruktur kann auch kleinen und mittleren Unternehmen in der Joint Tech- entsprechende Fehlermodelle und darauf
jektverbund Airport2030, gefördert für diese neue Flugzeugkonfiguration ge- nology Initiative „Clean Sky“ an umweltfreundlichen aufbauende Schutzniveaukonzepte ent-
durch die Spitzenclusterinitiative des nutzt werden, notwendige Änderungen Flugzeugen. Das DLR als größte europäische Luftfahrt- wickelt, die letztendlich die Integrität der
wurden aber für Gepäckabfertigung, Be- Großforschungseinrichtung ist dabei selbstverständlich an „Clean Sky“ beteiligt Positionslösung sicherstellen.
tanken, Enteisen und Triebwerkschecks und darüber hinaus als Gründungsmitglied direkt in die Planung der Nachfolge-
infolge der höheren Flügellage identifi- initiative „Clean Sky 2“ eingebunden.
ziert.
18 19Forschungsbilanz > Luftfahrt Forschungsbilanz > Luftfahrt
Ausblick Luftfahrt: Erträge in Mio. Euro 2012 2013 2014
Wirbelschleppen Zum 1. Januar 2014 startet das neue eu-
Ist Plan Plan
institutionelle Förderung 135 140 148
Erhöhung der Sicherheit ropäische Forschungsrahmenprogramm
im Landeanflug „Horizon 2020“ und löst damit das aktu- Drittmittelfinanzierung 85 78 69
elle 7. EU-Forschungsrahmenprogramm
ab. „Horizon 2020“ hat eine Laufzeit Gesamterträge 220 218 217
Die meisten Einflüge in Wirbelschleppen
geschehen im Endanflug unmittelbar vor von 7 Jahren und stellt wiederum ein hö-
der Landung, da die Wirbelschleppen heres Budget für die Luftfahrtforschung
dann nicht mehr unter den Flugkorridor zur Verfügung. Wie schon im 7. Rahmen-
absinken, sondern im Gegenteil durch programm sind die drei Hauptelemente
die Interaktion mit dem Boden auch wie- der Luftfahrtforschung das sogenannte Erwartete Erträge für das Jahr 2013 Alle Angaben in Mio. Euro
der aufsteigen können. Zusätzlich sind in Collaborative Research, also kleinere bis
der geringen Flughöhe die Möglichkeiten mittelgroße Forschungsprojekte mit Part-
des Piloten begrenzt, kritische Rollmo- nern aus verschiedenen europäischen 52
ATM and Operations
mente zu kompensieren. Schlafuntersuchungen im Crew-Rest Kompartment Ländern, sowie die Nachfolgeprojekte
der beiden großen Forschungsinitiativen
Durch patentierte Plate Lines (Plattenrei- „Clean Sky“ und „SESAR“.
Rotorcraft Research 18
hen) entlang der Start- und Landebahn
Schlaf im Crew- Um dieser Frage nachzugehen, wurden Gesamt: 115 Aircraft Research
Während bisher das Collaborative Re-
soll der Zerfall der Wirbelschleppen in im Rahmen des Projekts STELLA die ge- search wichtigstes Standbein des DLR in 218
Bodennähe maßgeblich beschleunigt
und damit die Sicherheit des Endanflugs Rest Kompartment nannten Umweltbedingungen in einem
Crew-Rest Kompartment in der DLR-
der europäischen Luftfahrtforschung war,
soll künftig ein größerer Anteil des Luft- Engine Research 33
erhöht werden. An den Platten bilden Druckkammer TITAN nachgestellt. Es
sich kleinere Wirbel, die sich durch Ge- fahrtbudgets in die großen Forschungs-
Potenzielles Sauerstoffmangel-Risiko zeigte sich, dass bei Probanden Schlaf-
schwindigkeitsinduktion aktiv der eigent- initiativen, insbesondere in Richtung
für die Besatzung dauer und Schlaftiefe – wichtig für die
lichen Wirbelschleppe annähern und de- „Clean Sky 2“, fließen. Entsprechend hat
Erholung – im Vergleich zu Schlaf unter sich das DLR frühzeitig als eines von 14
ren Zerfall forcieren. Mit zunehmender Zahl und Dauer von normalen Umgebungsbedingungen ver- Gründungsmitgliedern von „Clean Sky 2“
Langstreckenflügen gewinnt die Erho- mindert waren.
Nachdem sich die Methode erfolgreich positioniert und vertritt hier als einzige
lungsmöglichkeit der Crew an Bord von
im Göttinger Wasserschleppkanal und in Luftfahrt-Großforschungseinrichtung
Flugzeugen an Bedeutung. Dies ist insbe- Zusätzlich sank die Sauerstoffsättigung
der numerischen Strömungssimulation auch die Interessen der anderen europäi-
sondere dann der Fall, wenn zwei Cock- stark ab, sogar unter die sogenannte
(LES) bewährt hatte, fand am 29. und 30. schen Forschungseinrichtungen. Das DLR
pit- und Kabinencrews im Wechsel arbei- Hypoxieschwelle (Sauerstoffmangel-
April 2013 das Feldexperiment WakeOP ist somit für die Beteiligung in „Horizon
ten und ruhen sollen. Obwohl bislang schwelle). Dabei ließen sich die Schlaf-
am Sonderflughafen Oberpfaffenhofen 2020“ hervorragend aufgestellt.
nicht untersucht wurde, ob erholsamer störung und Sauerstoffentsättigung
statt, um die Funktionalität der Plate Schlaf an Bord möglich ist, wird dies als hauptursächlich auf das verminderte
Lines nachzuweisen. Dazu flog das For- gegeben eingeplant. Die Umwelt- und Sauerstoffangebot, nicht jedoch auf den
schungsflugzeug HALO Platzrunde um Umgebungseinflüsse, die während eines verminderten Druck, den Flugzeuginnen-
Platzrunde in geringer Höhe über die Fluges auf Reiseflughöhe auf den Men- lärm oder die räumliche Enge zurückfüh-
Plate Line, wobei das Verhalten der Wir- schen einwirken, wie beispielsweise der ren. Dementsprechend ließen sich durch
bel mit dem Lidar vermessen und mit verminderte Druck und damit reduzierte Sauerstoffanreicherung der Kabinenluft
Rauch sichtbar gemacht wurde. Erste Sauerstoffpartialdruck in der Lunge, der die Schlafstörung und Sauerstoffentsätti-
Auswertungen der Lidar Messungen Flugzeuginnenlärm oder die Enge in ei- gung beheben. Ein erhöhtes Sauerstoff-
bestätigen, dass der Zerfall der Wirbel- nem Crew-Rest Kompartment, lassen die angebot für die Crew während des Schlafs
schleppe bei allen relevanten Wirbel- Erholsamkeit des Schlafs jedoch fraglich würde somit eine effektive Maßnahme
altern tatsächlich beschleunigt werden erscheinen. darstellen, erholsamen Schlaf an Bord
kann. Aktuell finden Gespräche mit der eines Flugzeugs zu gewährleisten.
Deutschen Flugsicherung statt, die das
Plattenpatent schon bald am Flughafen
München erproben möchte.
20 21Raumfahrt
Raumfahrtmanagement, Highlights/Projekte aus dem
Raumfahrtmanagement
Programms zuständig. Deutschland ist
über das DLR Raumfahrtmanagement BEXUS 14 und 15
Raumfahrtforschung und -technologie mit rund 30 Prozent an der MetOp-
Mission beteiligt. Genutzt werden dazu Erfolgreicher Start der
ESA-Ministerrats- Mittel des Bundesverkehrsministeriums. Studentenballone
Auch der Satellitenbus sowie ein wichti-
Im Deutschen Zentrum für Luft- und
Raumfahrt vereinen sich die natio-
grammen der Europäischen Raum-
fahrt-Agentur (ESA), die EUMETSAT-
konferenz ges Instrument stammen aus Deutsch-
land. Sie werden bei EADS Astrium in
Der Forschungsballon BEXUS 15 hob
am 25. September 2012 vom schwedi-
nalen und internationalen Raum- Beteiligung, das Nationale Raum- Friedrichshafen gebaut. schen Raumfahrtzentrum Esrange zu
Erfolg für die deutsche Raumfahrt
fahrtaktivitäten Deutschlands: Auf fahrtprogramm, das DLR-Forschungs- seinem mehrstündigen Flug in die Stra-
Forschungsebene durch die DLR- und Technologie-Programm „Raum- tosphäre ab. Bereits am Tag zuvor war
Am 20. und 21. November 2012 tagten
Raumfahrtinstitute und auf raum- fahrt“ und weitere Raumfahrtaktivi- Delegierte der 20 ESA-Mitgliedsstaaten Galileo der Schwesterballon BEXUS 14 erfolg-
reich gestartet. An Bord der beiden ge-
fahrtpolitischer Ebene durch das täten in Wissenschaft und Industrie. sowie Delegierte aus Kanada im Kon-
DLR Raumfahrtmanagement, das für Dabei stellt das DLR an prominenter Zwei weitere Satelliten gestartet meinsamen Missionen des DLR und der
gresszentrum „Mostra d‘Oltremare“ im
die Umsetzung der nationalen und Stelle seine Kompetenz und Leis- schwedischen Raumfahrtbehörde SNSB
italienischen Neapel. Insgesamt wurden
internationalen Raumfahrtaktivitä- tungsfähigkeit in nationalen und in- Am 12. Oktober 2012 hob ein Sojus ST-B- befanden sich sechs wissenschaftliche
dort Programme in der Höhe von rund
ten im Auftrag der Bundesregierung ternationalen Raumfahrtmissionen Träger mit zwei weiteren Satelliten des eu- Experimente, die Studentengruppen aus
10,1 Mrd. Euro gezeichnet. Der deutsche
zuständig ist. Die eigenen For- und Forschungsprojekten in Zusam- ropäischen Navigationssystems Galileo an Deutschland, Ungarn und Italien sowie
Anteil ist dabei mit rund 2,6 Mrd. Euro
schungseinrichtungen des DLR er- menarbeit mit Partnern unter Be- Bord vom Weltraumbahnhof Kourou in ein französisch-japanisches Team ent-
der größte, gefolgt von Frankreich mit
bringen die wissenschaftlichen, weis. Nachfolgende Beispiele geben Französisch-Guayana aus ab. Alle Stufen worfen und gebaut haben.
2,3 Mrd. Euro. Die größten Programm-
technologischen und operationellen einen kleinen Überblick über die Er- bereiche neben dem Wissenschaftspro- der Sojus funktionierten planmäßig. Die
Beiträge. Das integrierte deutsche
Raumfahrtprogramm verbindet die
gebnisse und Ereignisse im letzten
Jahr. Wegen der Doppelfunktion des
gramm mit rund 2,5 Mrd. Euro sind hier-
bei die Erdbeobachtung mit etwa 1,9 Mrd.
Fregat-MT-Oberstufe setzte die Galileo-
Satelliten 3 Stunden und 45 Minuten nach Planck und Herschel
deutsche Beteiligung an den Pro- DLR als Raumfahrtagentur und Euro, der Betrieb der Internationalen Raum- dem Start in etwa 23.200 Kilometer Höhe
Forschungseinrichtung gliedern station mit etwa 1,1 Mrd. Euro und die aus. Plancks neues Bild vom Universum,
sich die Beiträge wie folgt: Weiterentwicklung der Ariane mit rund Teleskop Herschel beendet Mission
Highlights aus dem Raumfahrt- 700 Mio. Euro. Für die deutsche Bundes- Damit können mit einem Galileo-Emp-
regierung führte Herr Hintze, Parlamenta- fangsgerät erstmals Ortsbestimmungen Mit dem nach dem deutschen Physiker
management Max Planck benannten Weltraumteles-
rischer Staatssekretär im BMWi, die Ver- mittels der vier im All befindlichen opera-
gemeinsame Projekte aus Raum- handlungen. Er wurde dabei unterstützt tionellen Galileo-Satelliten durchgeführt kop startete am 14. Mai 2009, zusam-
fahrtmanagement und dem von der deutschen Delegation im ESA-Rat, werden. Komplett wird das europäische men mit der Schwestersonde Herschel,
DLR-eigenen Raumfahrtforschungs- insbesondere Herrn Prof. Dr. Wörner, Navigationssystem aber erst sein, wenn benannt nach dem deutsch-britischen
und Technologiebereich Herrn Dr. Gruppe und Herrn Dr. Densing. insgesamt 30 Satelliten auf drei Bahnen Physiker Wiliam Herschel, Europas erste
um die Erde kreisen. Die Atomuhren an Mission zur Untersuchung der kosmischen
Projekte aus dem DLR-eigenen Hintergrundstrahlung (Cosmic Micro-
Raumfahrtforschungs- und Bord der Satelliten, die auf die Milliardstel-
Technologiebereich MetOp-B Sekunde die Sendezeit der Signale liefern,
sind dabei so genau, dass es innerhalb von
wave Background, CMB). Die erste voll-
ständige Himmelskarte dieser Hinter-
einer Million Jahren lediglich zu einer Ab- grundstrahlung liegt jetzt in einer bisher
Ein meteorologisches 3-D-Bild der Erde
weichung von einer Sekunde kommt. einmaligen Qualität vor. Auch deutsche
Wissenschaftler sind im Auftrag des DLR
Der europäische Wettersatellit „MetOp-B“
wurde am 17. September 2012 in Baikonur
(Kasachstan) gestartet. MetOp-A, -B und
-C sind drei baugleiche Satelliten. Ihre
zwölf Instrumente liefern meteorologische
Daten, um ein dreidimensionales meteoro-
logisches Bild der Erde zu erstellen und die
Wettervorhersagen zu verbessern.
Der von der Europäischen Weltraumor-
ganisation ESA gestartete Satellit ist der
zweite Satellit im so genannten MetOp-
Programm von EUMETSAT, der Europäi-
schen Organisation für die Nutzung me-
teorologischer Satelliten. Das DLR ist für
die fachliche Überwachung des MetOp-
MetOp-B, als Ersatz für den in 2006 gestarteten Vorgänger
22 23Forschungsbilanz > Raumfahrt Forschungsbilanz > Raumfahrt
Hälfte der Zeit auf Messungen verzich-
Raumfahrtmanagement: 2012 2013 2014
ten, da die Raumstation dann dem Inst-
Fördervolumen in Mio. Euro Ist Plan Plan
rument den Blick auf die Sonne versperrt.
Nationales Programm (inkl. anteilig
212 274 277
Am 1. Dezember 2012 wurde deshalb Management BMWi-Auftrag)
erstmals die Flugbahn der Raumstation
ESA (gesamt inkl. BMVBS u.a.) 760 777 772
für ein wissenschaftliches Experiment ge-
ändert. Solche Manöver wurden bisher
nur beispielsweise für das Andocken ei-
nes Spaceshuttles durchgeführt. Zwei
Wochen lang kreiste die ISS um sieben
Grad gedreht um die Erde. Durch diese
Maßnahme war es möglich, mit SOLAR
eine komplette Drehung der Sonne um
E-Nose
ihre eigene Achse wissenschaftlich zu Messgerät spürt mikrobielle mussten zur Erde gebracht und dort ana-
analysieren. Verunreinigung auf der lysiert werden. Mit der E-Nose können
Künstlerische Ansicht vom Weltraumteleskop Planck und dem in Rente gehenden Infrarot-Teleskop Herschel Raumstation auf nun Astronauten an verschiedenen Stel-
len der ISS die mikrobielle Belastung
Sterex Am 28. Februar 2013 wurde auf ISS das messen. Die Spürnase ermittelt elektro-
Raumfahrtmanagements an dem Projekt Die Helium-Treibstoffvorräte des europä- Weltraum geflogen ist, spürte dafür die Messgerät E-Nose in Betrieb genommen. nisch die mikrobielle Belastung auf der
beteiligt. Die minimalen Temperatur- ischen Weltraumteleskops Herschel gin- Wärme von Sternen, Galaxien und Ne- Video zeigt Raumtransporter Es dient dazu, Spuren mikrobieller Ver- Raumstation über ein Gassensorsystem.
schwankungen in Plancks CMB-Karte gen Anfang 2013 wie geplant zu Ende. beln auf und konnte dabei selbst noch ATV-4 im All unreinigung durch Pilze, Keime und Spo-
verdeutlichen kleinste Unterschiede in Damit war das 7,50 Meter hohe und extrem schwache Wärmestrahlung de- ren auf der ISS aufzuspüren. Umgesetzt Vor ihrem Einsatz im Weltall wurde die
der Verteilung der Dichte im frühen Uni- 3,4 Tonnen schwere Infrarot-Teleskop für dektieren. Aber auch Planeten, Asteroi- Beim Start des vierten ESA-Raumfrachters wurde das E-Nose-Projekt unter Leitung E-Nose unter anderem im russischen
versum, die Reststrahlung des Urknalls mehr als drei Jahre im Weltall, um dort den und Kometen in unserem Sonnensys- ATV „Albert Einstein“ am 5. Juni 2013 um der Abteilung Produktsicherung des DLR Isolationsexperiment Mars500 getestet.
wurde so exakt wie nie zuvor vermessen. unter anderem die Geburt von neuen tem wurden durch Herschel beobachtet. 23.52 Uhr Mitteleuropäischer Sommerzeit (vgl. S. 71). Nachdem sie dort ihre Einsatztauglich-
Besonders die winzigen Temperaturun- Sternen zu beobachten. Aus Mitteln des (MESZ) war ein besonderer Passagier an keit auf der Erde bereits bewiesen hat,
terschiede in der Hintergrundstrahlung Bundesministeriums für Wirtschaft und Bord: Das vom DLR Raumfahrtmanage- Die mikrobielle Verunreinigung stellt eine startete die elektronische Spürnase am
sind interessant, um Rückschlüsse zu Technologie (BMWi) finanzierte das DLR SOLAR ment und der europäischen Raumfahrt- große Gefahr für die Gesundheit der 19. Dezember 2012 mit einer russischen
ziehen, wie das Universum im Einzelnen unter anderem den Bau von zwei der agentur ESA geförderte Sterex-Experi- Astronauten auf der ISS dar. Sichtbares Sojus-Rakete in Richtung Raumstation.
entstanden ist und wie sich Energie und drei Instrumente von Herschel. Mit den ISS-Flugmanöver für die ment. Herzstück dieses aus vier Kameras Pilzwachstum gibt es unter anderem auf
Dichte im Raum verteilt haben. Instrumenten PACS, HIFI und SPIRE sah Sonnen-beobachtung bestehenden Systems ist die stereosko- Kabelsträngen, auf Teilen der Klimaanla-
das Teleskop mit seinem 3,50-Meter- pische Montage zweier Kameras, mit gen und an Systemen zur Wasserrückge-
Spiegel in verschiedenen Wellenlängen Das Instrument SOLAR ist an der Au- denen die Separation von ATV-4 zum winnung. Das Moskauer Institut für Bio-
durch Staub- und Gaswolken. Die Wis- ßenseite der Internationalen Raum- ersten Mal von Bord der Ariane 5 aus in medizinische Probleme konnte bisher bis
senschaftler konnten so durch scheinbar station ISS angebracht. Seit fast fünf 3-D aufgenommen wurde. Die Bilder zu 300 verschiedene Organismen be-
undurchdringlichen Nebel blicken und Jahren messen seine beiden Geräte zeigen aus einer neuen Perspektive stimmen. Bislang war hierzu allerdings
komplizierte Strukturen erkennen, die SOLSPEC und SolACES die Sonnen- die dynamischen Abläufe bis zur Tren- eine recht umständliche und zeitaufwän-
optische Teleskope so nicht sehen. Das strahlung in verschiedenen Wellen- nung des ATV von der Ariane und helfen, dige Methode erforderlich; die Proben
bisher größte Teleskop, das jemals im längen, um so beispielsweise deren diese Prozesse noch besser zu verstehen
Auswirkung auf das Klima der Erde und zu analysieren. Es sind seit 2006
untersuchen zu können. Solange die die ersten Video-Aufnahmen eines Ariane-
Raumstation aber ihrer üblichen Um- Starts, die an Bord der Rakete selbst
laufbahn folgt, sind die Beobachtungs- aufgenommen worden sind. Videos unter:
zeiträume auf zehn bis zwölf Tage be- http://bit.ly/1fE4BNb
schränkt und SOLAR muss etwa die
24 25Sie können auch lesen
