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.…

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…

Glasswolle im Probenhalter des Impedanzmessrohrs

Vom Impedanzmessrohr in den Transmissionsprüfstand – Maßgeschneiderte Akustiklösungen

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Warum „klingt“ ein Schlafzimmer anders als ein Bad und warum kann man sich in manchen Räumen so schlecht unterhalten? Die Antwort ist: Es hängt von den Dämpfungseigenschaften der Materialien in diesen Räumen ab. Die akustische Untersuchung neuer Materialien und die Entwicklung von Konzepten zur Schalldämpfung erfordern viel Technik und Know-how. Dies gilt insbesondere für Leichtbaustrukturen…

Bewertung des poteziellen Anwendungsfalls im EmpowerAX Team

Aus der Raumfahrt ans menschliche Bein – Anwendungsfälle für den faserverstärkten 3D-Druck

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Leicht wie Kunststoff, aber belastbar wie Metall – und dazu noch individuell anpassbar. Dies sind Anforderungen, die an Bauteile in den verschiedensten Branchen von Raumfahrt bis Medizintechnik gestellt werden. Aber wie kann das Gewicht einer Sattelitenstruktur für das Weltall bei gleichbleibender Belastbarkeit reduziert werden? Und wie kann man hochbelastete Orthesen individuell mit geringem Zeit- und…

Durch wiederholte Analyse realistischer Thermallasten lassen sich ihre Unsicherheiten berücksichtigen

Verbessertes Design durch thermalen Systemleichtbau

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Die betriebssichere Auslegung von thermisch belasteten Leichtbaustrukturen ist eine besondere Herausforderung. Strukturen in und um Triebwerksbereiche, wiederkehrende Raumfahrtstrukturen und strukturelle Umgebungen von Batterie- und Brennstoffzellen müssen einer folgenreichen Kombination von Temperatur und mechanischer Belastung widerstehen: Zum einen wirken die Wärmedehnungen als zusätzliche Lasten, zum anderen erweicht die Matrix bei hohen Temperaturen. Beides führt fatalerweise zu…

Nach der Entformung: eine geschlossene, einfach gekrümmte Rohrprobe

Rohrproben – ein pragmatischer Erkenntnisweg für den LH2-Tank

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Wasserstoff ist eine vielversprechende Treibstoffoption für die kommende Generation von Verkehrsflugzeugen. An Bord wird er in flüssiger Form, d.h. kryogen, bei Temperaturen nahe dem absoluten Nullpunkt mitgeführt und als LH2 bezeichnet. Ein großer Tank ist notwendig mit sehr guter thermischer Isolation. Tank und Isolation erhöhen die strukturelle Masse. Das Gewicht eines Flüssigwasserstofftanks ist eine Material-…

Thermische Dehnungen im kryogenen Wasserstofftank – Messen und Verstehen

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Der Klimawandel stellt auch die Luftfahrt vor große Herausforderungen. Fliegen muss nachhaltiger werden. Hier eröffnet insbesondere Wasserstoff neue Perspektiven für eine emissionsfreie Luftfahrt. Für den Flugbetrieb stellt die Nutzung von flüssigem Wasserstoff (Liquid Hydrogen, LH2) eine hocheffiziente klimafreundliche Lösung dar. Die Speicherung erfolgt bei kryogenen Temperaturen, bei etwa -253 °C. Neben den mechanischen Lasten muss…

Schlagversuch an einem versteiften Faserverbundpanel unter axialer Drucklast

Aufschlussreiche Schlagversuche an komplexen Faserverbundstrukturen

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Faserverbundwerkstoffe sind als Hochleistungswerkstoff für moderne Leichtbaukonstruktionen unerlässlich. Sie genügen hohen Anforderungen an Steifigkeit und Festigkeit bei geringem Gewicht. Demgegenüber sind sie jedoch anfällig für Schlagschäden. Die Ursachen sind vielfältig und reichen von Witterungseffekten wie Hagel bis zum fallengelassenen Hammer. IngenieurInnen stehen vor der Herausforderung, komplexe Faserverbundbauteile unter Berücksichtigung solcher Schäden auszulegen. Entscheidend ist hierbei…

Glasfaserverstärkte Kunststoffprobe im Biegeversuch. Der Superkondensator ist mittig im Randbereich der Probe integriert. Die mechanische Messung wird durch eine elektrochemische Messung begleitet.

Autarke Alleskönner – Ein Superkondensator als multifunktionaler Sensor

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Auf dem Weg in eine emissionsfreie Mobilität bietet die Integration von Energiespeichern in Luftfahrtstrukturen einen neuen Ansatz, um Gewicht und Volumen zu reduzieren. Ermöglicht wird dies durch die wechselseitige Substitution von Struktur und Energiespeicher. Die Struktur übernimmt dabei Funktionen des Energiespeichers, während dieser mechanische Lasten aufnehmen kann. Das Vereinen von Struktur und Energiespeicher macht es…

Entfaltungsmechanismus (DLR) mit eingespanntem 13m Mast (NASA)

Schwingen, Biegen, Drücken – Versuche an einem 13 m Mast für ein Sonnensegel in Schwerelosigkeit

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Eigens für diese Anwendung hat das DLR einen geeigneten Entfaltungsmechanismus entwickelt und bereits umfangreich getestet. Der Mechanismus und die Stützstruktur verwenden äußerst dünnwandige Masten aus Kohlenstofffaserverbundwerkstoffen, die die NASA bereitstellt. Um das gesamte Kreuz aus vier Masten als Struktur für das spätere Segel entfalten zu können, ist viel Platz erforderlich – so viel, wie ihn…