Sensor-KI-Systeme – technische Nervensysteme der Zukunft

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Technisch komplexe Systeme – ob im Bereich Luftfahrt, Raumfahrt, Energie oder Verkehr – erfordern heutzutage intelligente Lösungen zur Zustandsüberwachung und Anpassung. Fusionierte Sensor-KI-Konzepte sind in diesem Zusammenhang besonders vielversprechend. Sie verknüpfen diverse, von einem Sensornetzwerk erfasste Daten, kompensieren mögliche Fehler und Ausreißer, erweitern den Datensatz und interpretieren ihn. Mit den derzeit am DLR entwickelten Sensor-KI-Systemen…

Zeigt dir GroFi-Anlage mit einem Roboterarm in betrieb. Dieser legt Tape auf dem Werkzeug für die Tankherstellung ab.

Speicherung von kryogenem Wasserstoff in Composite-Flugzeugtanks

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Im Jahr 2021 ist das DLR-Institut für Systemleichtbau mit dem NBank Projekt HyStor (Hydrogen Storage) als erstem deutschen Projekt zur Speicherung von flüssigem Wasserstoff (LH2) in Composite-Tanks für die Anwendung in der Luftfahrt gestartet. LH2-Tanks sind ein Kernelement für die Realisierung zukünftiger, emissionsarmer Flugzeuge. Composite-Tanks zur LH2-Speicherung wurden bisher nur vereinzelt in der Raumfahrt eingesetzt…

Flugzeuge aus dem Projekt im Flug

Flügel leichtgemacht – Composite Design für klimaneutrale Flugzeuge

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Mit welchen Technologien gelingt die Transformation zum klimaneutralen Luftverkehr? Wie lassen sich diese Technologien in Flugzeugarchitekturen integrieren? Diese Fragen will das EXACT-Projekt gesamtheitlich untersuchen. Zur Auslegung und Bewertung derartiger Flugzeugkonzepte dient ein eigens aufgebauter multidisziplinärer Entwurfsprozess. Das lightworks-Framework stellt darin die Methoden zur Flügelauslegung mit hoher Recheneffizienz bereit. Klimaneutrales Fliegen bis 2040 Vor dem Hintergrund…

Prüfaufbau für Permeabilitätsmessungen bei kryogenen Temperaturen

Wasserstofftanks dauerhaft dicht – Permeation und Leckage auf dem Prüfstand

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Die weltweiten Klimaziele erfordern u. a. eine massive Reduktion von Treibhausgasemissionen auch in der Luftfahrt. Wasserstoff als alternative Energiequelle für Flugzeuge erscheint als vielversprechende Lösung, da er im Vergleich zu Kerosin kaum klimaschädlichen Emissionen verursacht. Eine der größten Herausforderungen liegt in der Speicherung von flüssigem Wasserstoff (LH2) bei kryogenen Temperaturen. Effiziente und sichere LH2-Speichersysteme sind entscheidend.…

Das richtige Material am richtigen Platz – Multifunktionale Bauteile durch Additive Fertigung

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Viele Unternehmen profitieren mittlerweile von den einzigartigen Vorteilen der Additiven Fertigung. Die große Flexibilität in der Materialauswahl, die geringen Werkzeugkosten und die neuen Freiheitsgrade im Bauteildesign sind entscheidende Vorteile gegenüber konventionellen Prozessen. Aus diesen Gründen ist diese Technologie insbesondere für die Herstellung von komplexen Leichtbaustrukturen eine kostengünstige und ressourcenschonende Fertigungsalternative. Besondere Vorteile entstehen, wenn verschiedene…

Vom Labor in die Anwendung – Strukturüberwachung für die Windenergie

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Über einen Zeitraum von vier Wochen haben mehr als 15 Mitarbeitende des Instituts sechs Rotorblätter für zwei 4,2 MW-Anlagen der Fa. ENERCON mit Sensoren ausgerüstet. Die installierte Sensorik ermöglicht es, umfassende Informationen über Verformungszustände, Belastungen und Schadensereignisse im Betrieb zu erfassen. Erkenntnisse, die für die Entwicklung zukünftiger Generationen von Rotorblättern enorm wertvoll sind. Zukünftig steht…

Windrotorblatt mit angebauten Lastscheren in Ruhelage. Saugseite unten.

Statische Charakterisierung eines Windrotorblattes

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Windkraftanlagen spielen für eine nachhaltige Energieversorgung in Deutschland eine entscheidende Rolle. Zwei Forschungsanlagen mit insgesamt sechs hochinstrumentierten Rotorblättern sind im Rahmen des Projekts DFWind2 für den DLR Forschungswindpark WiValdi in Krummendeich gefertigt und ausgestattet worden. Ein wichtiger Schritt bei der Entwicklung von Windenergieanlagen ist die Prüfung der Rotorblätter, die das Herzstück dieser Anlagen bilden. Um…

Klein, kleiner, nano – Wie Nanopartikel die Leistungsfähigkeit von Klebstoffen für Windkraftrotorblätter steigern

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Der Ausbau von Stromerzeugung durch Windenergie leistet einen entscheidenden Beitrag zur klimaneutralen Energieversorgung der Bundesrepublik. Aufgrund der nur begrenzt zur Verfügung stehenden Flächen müssen zukünftige Windenergieanlagen eine höhere Wirtschaftlichkeit und einen verbesserten Nutzungsgrad aufweisen. Insbesondere die Entwicklung größerer Rotorblätter ist hierfür entscheidend. Etablierte Werkstoffe stoßen jedoch mit Zunahme der Blattgrößen an ihre Leistungsgrenzen. Rotorblätter bestehen…

Gehen mit dem Wind: adaptive Turbofan-Einlässe

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Turbofan-Triebwerksgondeln mit formangepassten Einlässen haben das Potenzial, die Startleistung bei Seitenwind zu verbessern und den Widerstand im Reiseflug zu verringern. Gondeln sind, wie fast alle anderen Flugzeugkomponenten, ein konstruktiver Kompromiss für eine Vielzahl von Betriebs- und Randbedingungen. Wie bei anderen aerodynamischen Strukturen bestimmen ihre Formen ihre Funktionen: Dicke, abgerundete Einlässe eignen sich am besten für…

Vom Labor in die Anwendung – Strukturüberwachung im Flugversuch

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Mit Systemen zur Strukturüberwachung (Structural Health Monitoring – SHM) lassen sich Flugzeugstrukturen kontinuierlich im Betrieb auf Schädigungsereignisse und -fortschritt überprüfen. Dadurch können unerwartete Schadens­ereignisse bewertet und angepasste Wartungs- und Reparaturmaßnahmen abgeleitet werden, sodass die Verfügbarkeit von Luftfahrzeugen erhöht sowie die Wartungskosten reduziert werden können. Perspektivisch besteht auch die Möglichkeit, durch die Reduktion von Sicherheitsfaktoren Luftfahrtstrukturen…