NFL verleiht Forscherpreis und zwei Nachwuchspreise
Neue Ansätze im Bereich der aktiven Entsorgung von Weltraummüll und dem
automatisierten Entwurf von Windenergieanlagen sowie ein besseres
Verständnis von Permeationsprozessen – zu diesen Themen leisten drei
Forschungsarbeiten auf verschiedenen Gebieten der Luft- und
Raumfahrtforschung einen Beitrag. Ausgezeichnet wurden die Forscher dafür
mit dem Hermann-Blenk-Forscherpreis sowie mit dem Karl-Doetsch-
Nachwuchspreis und dem VDI Luft- und Raumfahrtpreis. Die Preise wurden im
Rahmen des Forschungstags des Niedersächsischen Forschungszentrums für
Luftfahrt (NFL) am 16. November verliehen.
Hermann-Blenk-Forscherpreis für Dr.-Ing. Mohamed Khalil Ben Larbi
Dr.-Ing. Mohamed Khalil Ben Larbi untersuchte am Institut für
Raumfahrtsysteme der Technischen Universität Braunschweig einen neuen
Ansatz zur Entfernung von Weltraummüll aus dem Erdorbit. Um eine instabile
Weltraummüllumgebung zu vermeiden, müssen in Zukunft immer wieder aktiv
Objekte aus der Umlaufbahn entfernt werden. Man spricht dann von Active
Debris Removal, kurz ADR. Die Entwicklung einer neuartigen CubeSat-
kompatiblen ADR-Technologie zur Entsorgung von Weltraummüllobjekten bietet
dabei eine kosteneffiziente Lösung.
Da Kleinstsatelliten wie CubeSats (bestehend aus würfelförmigen Modulen
mit einer Seitenlänge von 10 cm) jedoch aufgrund ihrer Größe und
begrenzten Energieerzeugungskapazitäten keine leistungsstarke Ausrüstung
für den Nahbereich beherbergen können, hat sich Dr. Ben Larbi in seiner
Dissertation mit maßgeschneiderten Lösungen für die Annäherung und das
Andocken an entsprechende Weltraummüllobjekte befasst. Dabei galt sein
Fokus insbesondere dem automatischen Andocken an freischwebende Ziele
unter Verwendung sogenannter Gecko-Materialien. Hierfür hat er mehrere
bodengestützte Tests mit einem Mikrogravitations-Simulator durchgeführt,
der auf einem aktiven Luftlagertisch basiert. Seine Untersuchungen
gipfelten in einer Erprobung seiner Experimente auf der Internationalen
Raumstation (ISS), die von mehreren Astronauten überwacht und durchgeführt
wurden. Dr. Ben Larbi ist damit auch der Erste, der erfolgreich das
automatische Andocken an ein frei schwebendes Ziel unter Verwendung von
Gecko-Materialien im Orbit erprobt hat. Daher wurde die Arbeit von Dr. Ben
Larbi in diesem Jahr mit dem Hermann-Blenk-Forscherpreis ausgezeichnet,
der mit 5.000 Euro dotiert ist.
Karl-Doetsch-Nachwuchspreis für Philipp Seelemeyer
Einen wesentlichen Beitrag zum automatisierten aerodynamischen Entwurf von
Windenergieanlagen leistete Philipp Seelemeyer in seiner Masterarbeit am
Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik des Deutschen Zentrums für
Luft- und Raumfahrt (DLR) in Braunschweig. Hierbei hat er ein
parametrisches Rotormodell innerhalb einer CAD-in-the-Loop-Prozesskette
entwickelt. Durch die Kombination von parametrischer Geometrieerzeugung
mit einem CAD-Tool und einer schnellen Netzgenerierung durch codebasierte
Automatisierung konnte er den erforderlichen ingenieurstechnischen Aufwand
von der Konzeptphase bis zur Strömungssimulation auf einen Bruchteil der
Zeit reduzieren.
Innerhalb der Parametrik erfolgt die Variation der grundlegenden
geometrischen Zusammenhänge am Rotor wie Anstellwinkel, Profilform und
radiale Positionierung durch eine Konstruktionstabelle, die den manuellen
Aufbau eines CAD-Modells für jede neue Geometriekonfiguration überflüssig
macht. An die Geometrieerstellung schließt sich die für
Strömungssimulationen erforderliche Netzgenerierung lückenlos und
zeiteffizient an. Diese Technik beschleunigt nicht nur das Erstellen
einzelner Strömungssimulationen, sondern ermöglicht auch die rekursive
Veränderung von Designs.
Seelemeyer hat somit erfolgreich die Grundlage für die Implementierung
eines geschlossenen Optimierungskreislaufs für Windenergieanlagen gelegt.
Hierfür erhielt Philipp Seelemeyer den Karl-Doetsch-Nachwuchspreis,
dotiert mit 1.000 Euro. Seelemeyer beendete 2022 sein Studium erfolgreich
mit einem Master in Luft- und Raumfahrttechnik an der TU Braunschweig.
VDI Luft- und Raumfahrtpreis für Malte Schuchard
In seiner Masterarbeit beschäftigte sich Malte Schuchard mit der
Charakterisierung eines mobilen, hochstabilen und einstellbaren
Gasbefeuchtungssystems auf Basis des Permeationsprinzips. Im Zentrum der
Untersuchung stand das mobile Gasbefeuchtungssystem der Physikalisch-
Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Dazu hat Schuchard einen
Gasstrom befeuchtet und Einflussfaktoren wie Temperatur,
Gasströmungsgeschwindigkeit und das Kunststoffschlauchmaterial auf das
Permeationsverhalten hin analysiert.
Für die experimentellen Untersuchungen zur Charakterisierung des Systems
hat er einen Versuchsaufbau mit dem dTDLAS-Hygrometer SEALDH im Labor der
PTB ausgelegt. Darüber hinaus hat er die Langzeitstabilität des
Permeationsgenerators überprüft und Optimierungsvorschläge für den Aufbau
des Generators erarbeitet. Abschließend hat er die Messergebnisse mit
einem Modell für den Permeationsgenerator überprüft und dadurch ein
verbessertes Verständnis der komplexen Permeationsprozesse gewinnen
können.
Die Arbeit erfolgte im Rahmen einer Kooperation zwischen der PTB und dem
Institut für Flugführung der TU Braunschweig. Malte Schuchard schloss sein
Masterstudium im Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau an der TU
Braunschweig im vergangenen Jahr erfolgreich ab.
