„Die enge Zusammenarbeit von DLR und TU bietet großes Potential“ Professor Kai Richter forscht zur Aerodynamik in der Luft- und Raumfahrt

Professor Kai Richter wurde in einem gemeinsamen Berufungsverfahren mit dem DLR im September 2024 an die TU Braunschweig berufen. Hier lehrt und forscht er am Institut für Strömungsmechanik. Am DLR-Standort Braunschweig leitet er zudem das Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik. Mit modernen Technologien möchte er die klimaverträgliche Luftfahrt und Raumfahrt voranbringen und setzt dabei auf Simulationen, Windkanäle und Künstliche Intelligenz.

TU-Präsidentin Angela Ittel mit Prof. Kai Richter (m.) und Prof. Markus Böl, Dekan der Fakultät Maschinenbau. Bildnachweis: Kristina Rottig/TU Braunschweig

Warum haben Sie sich für die TU Braunschweig entschieden?

Die TU Braunschweig ist eine der führenden deutschen Universitäten im Bereich Maschinenbau und bietet als eine der wenigen einen Masterstudiengang Luft- und Raumfahrttechnik an. Damit bildet die TU die Ingenieurinnen und Ingenieure aus, die die Luft- und Raumfahrt von Morgen mitgestalten. Mein Fachgebiet, die Aerodynamik, ist für Flugzeuge, Hubschrauber und Raumfahrzeuge von großer Bedeutung und damit ein wichtiger Bestandteil der Luft- und Raumfahrttechnik. Meine Berufung zum Professor für Aerodynamik erfolgte gemeinsam mit der Ernennung zum Direktor des Instituts für Aerodynamik und Strömungstechnik am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Braunschweig. Die enge Zusammenarbeit von DLR und TU bietet für beide Seiten großes Potential.

Wie würden Sie Ihre Arbeit einer fachfremden Person erklären?

Ich beschäftige mich mit dem Einfluss der Aerodynamik auf Luft- und Raumfahrzeuge und damit, wie Flugzeuge, Hubschrauber und Raketensysteme zukünftig deutlich umweltfreundlicher sein können. Die Aerodynamik beschreibt die Art und Weise wie die Luft, die beispielsweise ein Flugzeug umströmt, Kräfte erzeugt und das Flugzeug in der Luft hält. Oftmals nehmen wir den Einfluss der Aerodynamik auf unser tägliches Leben so direkt gar nicht wahr. Aber man kann schon sagen, sie formt die Art, wie wir uns zukünftig in einer immer vernetzteren Welt bewegen – und das möglichst energieeffizient, umweltfreundlich und leise.

Wenn wir den Flugverkehr als Beispiel nehmen, wird die Aerodynamik dazu beitragen, dass klimaneutrales Fliegen Realität werden kann: Mit optimaler Strömungsführung verbraucht ein Flugzeug deutlich weniger Treibstoff und kann zudem auch viel leiser werden. Aerodynamisch perfekt geformte Tragflächen tragen dazu bei, dass Gewicht eingespart und Strömungsturbulenzen minimiert werden, wodurch CO₂-Emissionen deutlich gesenkt werden können.

Mit welchen Forschungsschwerpunkten und Projekten werden Sie sich an der TU Braunschweig und dem DLR auseinandersetzen?

Wichtige Schwerpunkte sind zum einen die Entwicklung fortschrittlicher aerodynamischer Technologien, die zukünftige Luft- und Raumfahrzeuge energieeffizienter und leiser machen. Wir forschen hierfür beispielsweise an aerodynamisch hocheffizienten Flugzeugtragflächen, Methoden zur aktiven Steuerung der Luftströmung, Flugzeugkonzepten mit neuartigen Antrieben für alternative Energieträger oder auch wiederverwendbaren Raketensystemen.

Zum anderen ist auch die Entwicklung wegweisender multidisziplinärer Simulations- und Entwurfsverfahren von besonderer Bedeutung und wie man hierfür Methoden künstlicher Intelligenz nutzen kann. Hochleistungsfähige Simulationssoftware, die auf Supercomputern das Flugverhalten in allen Flugphasen genau vorhersagen kann, ist das Fundament der zukünftigen digitalen Entwicklung aller fliegenden Vehikel.

Was hat Sie dazu bewogen, in diesem Bereich zu forschen?

Prof. Kai Richter. Bildnachweis: Kristina Rottig/TU Braunschweig

Ich bin während meines Maschinenbaustudiums an der RWTH Aachen das erste Mal mit der Aerodynamik in Berührung gekommen und habe festgestellt, wie unglaublich vielseitig und spannend und vor allem zukunftsträchtig dieses Thema ist. Von da an war meine Leidenschaft entfacht. Ich bin dann als Doktorand und wissenschaftlicher Mitarbeiter tiefer in die Materie eingestiegen und habe meine Promotion über den Einfluss von Miniklappen zur Verbesserung der Aerodynamik von Flugzeugtragflächen durchgeführt. Am DLR-Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik bin ich schon seit meiner Studienzeit tätig. Erst als Doktorand im Bereich der transsonischen Aerodynamik von Verkehrsflugzeugen am Standort Göttingen, anschließend als Projekt- und Gruppenleiter im Bereich der Umströmung von Hubschrauberrotoren. 2016 habe ich dort dann die Leitung der Abteilung Hochgeschwindigkeitskonfigurationen übernommen. Jetzt in der Aerodynamik weiter forschen zu dürfen, mit den Studierenden an der TU und den Mitarbeitenden am DLR-Standort Braunschweig, ist für mich eine große Ehre und ich freue mich sehr über diese Chance.

Wie sieht Ihr Arbeitsalltag in drei Schlagworten aus?

Forschungskoordination, Teamführung, Zukunftsgestaltung