Technologie im Test: Leckagesichere Wasserstofftanks dank Bulge-Prüfstand

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Die weltweiten Klimaziele erfordern u. a. eine massive Reduktion von Treibhausgasemissionen auch in der Luftfahrt. Wasserstoff als alternativer Energieträger für Flugzeuge ist eine vielversprechende Lösung, da er im Gegensatz zu Kerosin kaum direkte klimaschädliche Emissionen verursacht. Eine der größten Herausforderungen dabei ist die Speicherung von flüssigem Wasserstoff (LH2) bei extrem niedrigen Temperaturen. Effiziente und sichere…

Leichte Strukturen, starke Verbindungen: Das Elektrische-System-Netzwerk in multifunktionaler Bauweise

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Die zunehmende Verwendung von CFK in der modernen Luftfahrt hat neue Herausforderungen hinsichtlich der elektrischen Leitfähigkeit aufgeworfen. Insbesondere im Airbus A350 erfordert das komplexe Elektrische-System-Netzwerk (ESN) eine aufwendige Verkabelung mit metallischen Elementen, um die elektrische Kontinuität zu gewährleisten. Dies führt zu zusätzlichem Gewicht und Montageaufwand. Der diesjährige Artikel zu dem Projekt FRAME beschreibt die daraus…

Funktionsintegrierte und hybride Bauweisen für zukünftige Rumpfsegmente

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Mit der verstärkten Nutzung von CFK in der Luftfahrt entstehen neue Anforderungen an die elektrische Leitfähigkeit. Im DLR-Projekt FraME (2021–2023) werden Methoden zur Integration von Leiterbahnen in Flugzeugstrukturen erforscht, um Gewicht und Montageaufwand zu reduzieren. Der Fokus liegt auf der Auswahl geeigneter Fertigungstechnologien und der Weiterentwicklung der Infusionstechnologie für leichtere, effizientere Laminate. Die richtige Leiterbahn…

Zeisberg Carbon rCF-Rebar®, der weltweit erste Bewehrungsstab aus rezyklierten Kohlenstofffasern (Foto: Stefan Gröschel, TU Dresden)

Kreislaufwirtschaft und Leichtbau im Bausektor: Viel Potenzial für rezyklierte Kohlenstofffasern

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Der Energieaufwand und der Verbrauch nicht erneuerbarer Ressourcen sind bei der Herstellung neuer Kohlenstofffasern (virgin carbon fibre, vCF) auf Basis von Polyacrylnitril (PAN) sehr hoch. Daher ist die Wiederverwendung der Kohlenstofffasern in geschlossenen Stoffkreisläufen aus ökonomischer und ökologischer Sicht erstrebenswert. Dabei bestehen trotz etablierter Recyclingverfahren, wie der Pyrolyse weitere Potenziale bei den CFK. Das Projekt…

Bild eines Rotorblatt-Querschnitts mit Klebefugen nahe der Blattspitze.

Mehr als nur ein Klebstoff – Sensorische Klebefugen zur Strukturüberwachung von Windkraftrotorblättern

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Um die Energieerzeugungskosten in der Windenergiebranche weiter zu senken, geht der Trend zu Rotorblättern mit immer größerer Streckung und Länge. Die damit einhergehende Steigerung von Leistung und Ertrag der Windkraftanlagen, führt jedoch auch zu neuen Anforderungen an die Festigkeit der Blattstruktur und damit auch an die Qualität des Fertigungsprozesses. Insbesondere gilt dies für die lasttragenden…

Transfer im Systemleichtbau – Neue Produkte durch Anwendungsforschung

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Die Überführung von Forschungsergebnissen in eine industrielle Verwertung ist ein wesentliches Ziel des DLR. Die Abteilung Leichtbauinnovation begleitet diesen Transferprozess für die Themen des Instituts für Systemleichtbau. Als Bindeglied zur Industrie identifiziert das interdisziplinäre Team der Abteilung potenzialträchtige Forschungsergebnisse und unterstützt beim Transfer der Technologien in die Anwendung. Zentrale Anlaufstelle ist dabei das Service Desk…

Eine instrumentierte Lochleibungsprobe mit drei Bolzenverbindungen im dynamischen Belastungsversuch

Überwachung hochbelasteter Bolzenverbindungen

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Der Ausbau der Windenergie und die Senkung der Energieerzeugungskosten durch Einsatz immer größerer Windkraftanlagen ist ein entscheidender Baustein der Energiewende. Die mit der Rotorblattlänge zunehmenden statischen und dynamischen Belastungen der Strukturkomponenten erfordern den Einsatz neuer Struktur- und Überwachungstechnologien. In dem durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz geförderten Verbundprojekt SONYA erforscht das Institut gemeinsam mit…

Harmlos aussehendes Wasserbad ist in Wirklichkeit ein brodelndes Becken voll eiskaltem flüssigem Stickstoff bei -196°C

Kalt, aber richtig! Messen von Mikrometern bei -196 °C

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In Zeiten der Energiewende und Dekarbonisierung spielt flüssiger Wasserstoff für die Luftfahrt eine entscheidende Rolle. Ein bedeutender Aspekt hierbei ist die Speicherung von Wasserstoff unter extremen kryogenen Bedingungen. Dies stellt die Wissenschaft vor erhebliche Herausforderungen, insbesondere wenn es darum geht, einzelne Komponenten eines leichtbaugerechten Tanksystems in Faserverbundbauweise miteinander zu verkleben. Die Herausforderung: Kryogene Bedingungen und…

Komplexe, hochintegrierter Leichtbausysteme – Additive Funktionalisierung macht‘s möglich

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Das Team rund um den EmpowerAX Demo Part durfte in den vergangenen zwölf Monaten für sein Konzept der Additiven Funktionalisierung gleich zwei Mal die Siegertrophäe mit nach Hause nehmen. Der preisgekrönte EmpowerAX Demo Part ist eine doppelt gekrümmte kohlenstofffaserverstärkte Duromerschale, die vom DLR Institut für Systemleichtbau und zwölf internationalen Mitgliedern des DLR Innovation Lab EmpowerAX…

Hochaufgelöst und strukturintegriert messen mit Licht – Glasfaser ermittelt Verformung von Faserverbundbauteil

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Die Messung von Dehnungen in Faserverbundbauteilen gestaltet sich aufgrund der lagenweisen Architektur des Verbunds und der Anisotropie der Einzellagen komplex. Die strukturintegrierten Sensoren des faseroptischen Sensorsystems (FOSS) ermöglichen die Ermittlung von komplexen Bauteilverformungen anhand einer hochaufgelösten Dehnungsmessung. Dabei lassen sich die Messfasern so in den Faserverbund integrieren, dass diese die Laminatarchitektur kaum beeinflussen. Als Demonstrator…