„Wir hatten unsere Apollo-13-Momente“ Das Team des Instituts für Flugführung zieht Bilanz aus der MOSAiC-Expedition

Am frühen Morgen des 12. Oktober kehrte der Forschungseisbrecher „Polarstern“ in seinen Heimathafen Bremerhaven zurück. Bereits seit gut sechs Wochen ist Falk Pätzold vom Institut für Flugführung (IFF) der Technischen Universität Braunschweig von seiner siebenmonatigen MOSAiC-Expedition in die Arktis zurück. Inzwischen hat das Projekt-Team im IFF Bilanz gezogen und die Vorbereitungen sowie die Arbeit während der Expedition detailliert und kritisch analysiert.

In der zweiten Phase der Expedition ließen die von Nebel geprägten arktischen Wetterbedingungen nur wenige Flüge mit dem HELiPOD zu. Pätzold: „Gern hätten wir mehr Flüge durchgeführt, jedoch haben das die Randbedingungen nicht hergegeben.“ Die gewonnenen Messdaten sind dennoch ein einzigartiger Datenschatz, der jetzt nachbereitet und ausgewertet wird. Die umfangreiche Auswertung erfolgt in den nächsten drei Jahren am IFF sowie zusammen mit Partnerinstituten.

„Die herausragende positive Erfahrung war die Zusammenarbeit des Projektteams in der heißen Phase der Inbetriebnahme des HELiPOD im März und April“, erinnert sich Pätzold. „Unter Zeitdruck,  Lockdown-Bedingungen und begrenztem Zugang zum Messsystem hat das Team unter anderem komplexe Software-Fragen in beeindruckender Teamarbeit gelöst. Wir hatten dabei durchaus unsere Apollo-13-Momente.“

Hier berichten die Teammitglieder von ihren Herausforderungen sowie persönlichen Highlight-Erlebnissen vor und während der MOSAiC-Expedition.

Ich heiße Nicole Akcabelen und arbeite im Sekretariat des IFF. Gemeinsam mit meiner Kollegin Dagmar Piskol habe ich mich bei diesem Projekt um alle verwaltungsrelevanten Angelegenheiten gekümmert. Es ging gleich spannend los: Als es um die Reisekosten von Falk ging, musste ich erstmal klären, welchem Land die Arktis als Ziel der Dienstreise zuordnen musste, um diese Kosten abrechnen zu können. Die verblüffende Antwort war Luxemburg. Auch zum Schluss von Falks Expedition wurde es nochmal spannend. Wegen der Corona-Pandemie wurde sein geplanter Rückflug storniert. Alternativen mit einem Leihwagen oder mit der Bahn – das hatten wir recherchiert – gab es nicht. Falk blieb zwei Monate länger als geplant auf der Polarstern und kam statt Anfang April erst Anfang Juni zurück nach Braunschweig.

Ich heiße Magnus Ole Asmussen und bin wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF. Vor dem Start der Expedition habe ich daran mit gearbeitet, die umfangreiche Messtechnik in den HELiPOD einzubauen. Wir standen auch vor der Frage, wie wir das Equipment sicher von A nach B bekommen, sprich: vom Institut in die Arktis. Also haben wir die erforderlichen Transportkisten gleich mitgebaut. Während der Expedition war die Kommunikation mit Falk die größte Herausforderung. Die Datenmenge war sehr begrenzt, maximal 488 Kilobite Daten konnten wir pro Mail verschicken. Größere Datenmengen kamen bei Falk nicht an. Das heißt: Wir mussten sehr zielgerichtet kommunizieren und uns stets sehr gut überlegen, welche Infos Falk jetzt dringend benötigt, was wir als Text formulieren und welche Infos wir später verschicken können. Umso großartiger war dann das Erlebnis, als der HELiPOD in der Arktis geflogen ist, unsere Messtechnik funktioniert hat, wir erste Daten übermittelt bekommen haben und mit diesen Daten arbeiten konnten.

Mein Name ist Konrad Bärfuss und ich bin wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF. Ich war in der Vorbereitungsphase des Projekts unter anderem für den Bau der Elektronikhardware zuständig und für die Inbetriebnahme der Navigationsgeräte. Während der Expedition habe ich mich um den technischen Support und um Softwareweiterentwicklung gekümmert. Die Herausforderung war die umfangreiche und komplexe Messtechnik mit rund 150 Sensoren an Bord des HELiPOD, der Zeitdruck und wie man die Prioritäten richtig setzt. Auch ich habe bis zu Falks Abreise noch an Teilen des Equipments gearbeitet, um das Bestmögliche rauszuholen. Einen Koffer mit Material haben wir Falk dann quasi in letzter Minute am Bahnhof übergeben, kurz bevor er zur Expedition aufgebrochen ist. Mich hat beeindruckt, wie vor allem in den heißen Phasen des Projekts alle Kolleginnen und Kollegen an einem Strang gezogen haben und an ihre Grenzen gegangen sind. Auch die Zusammenarbeit an den Schnittstellen, zwischen den einzelnen Teams, hat sehr gut funktioniert. Das war eine klasse Zusammenarbeit auf Augenhöhe.

Ich heiße Sven Bollmann und arbeite als wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF. Als Falk auf der Expedition war, traten Probleme mit der Software für das neue Messsystem des HELiPod auf. Das Team vom IFF machte sich sofort daran, die Probleme zu lösen. Das war ziemlich knifflig, da wegen der Corona-Pandemie meine Kolleginnen und Kollegen dezentral, das heißt im Home-Office arbeiten mussten. Ich war in dieser Zeit die einzige Schnittstelle, weil ich Zugriff auf die Messtechnik, wie sie im HELiPOD eingebaut ist, hatte. Obwohl wir entfernt voneinander saßen und programmiert haben, sind wir in dieser Zeit immer näher zusammengerückt und als Team zusammengewachsen. Jede und jeder von uns wusste, was zu tun ist und konnte sich auf die anderen im Team verlassen. Auch der Kontakt zu Falk in der Arktis wurde trotz der Distanz in dieser intensiven Arbeitsphase immer enger. Man hatte das Gefühl, er sitzt nebenan. Rückblickend kann ich sagen, dass ich noch nie zuvor in so kurzer Zeit so viel gelernt habe, zum Beispiel mit unkonventionellen Lösungen und „Learning by doing“ zum Ziel zu kommen.

Mein Name ist Björn Brandt. Ich habe an der TU Braunschweig Luft- und Raumfahrttechnik studiert und war wissenschaftliche Hilfskraft am IFF. Jetzt arbeite ich für die Braunschweiger Firma messWERK, die Messtechnik und Dienstleistung für die Erprobung von Flugzeugen und Fahrzeugen anbietet. Wir kooperieren mit dem IFF im Bereich Messsysteme. Ich bin dieses Jahr Mitte März zu dem HELiPOD-Projekt dazu gestoßen, um an der Softwareanpassung mitzuarbeiten. Eine besondere Herausforderung war, dass wir wegen des Lockdowns nicht im Team zusammensitzen und uns direkt austauschen konnten, sondern überwiegend im Home-Office isoliert voneinander gearbeitet haben. Das Telefon war in dieser Zeit eines unserer wichtigsten Kommunikationsmittel. Wegen des Zeitdrucks konnte ich mich nicht lange einarbeiten. Die schnelle Umsetzung des Software-Updates ist uns aber gelungen, weil sich alle Beteiligten auf ihre Aufgaben konzentriert und an einem Strang gezogen haben.

Mein Name ist Lutz Bretschneider. Ich bin wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF und forsche im Bereich der Entscheidungsunterstützungs-Systeme zum Führen von bemannten und unbemannten Luftfahrzeugen. Ich habe im Rahmen der MOSAiC-Expedition die Datenerfassung, -überwachung und -aufzeichnung des HELiPOD-Systems und dessen Sensoren umgesetzt und Falk bei Installation und Betrieb unterstützt. Herausfordernd waren der sportliche Zeitplan, die Kombination vieler Technologien und die eingeschränkte Kommunikation via Mail. Ich saß überwiegend am Rechner, habe Anleitungen geschrieben und Falk per Mail geschickt, die dieser dann mit Kommentaren zurückschickte. Diese galt es dann zu interpretieren, mögliche Fehler und Lösungsstrategien zu erarbeiten und umzusetzen, um so den unvorhergesehenen Problemen auf die Schliche zu kommen. Diese Arbeitsweise hat mich an Raumfahrtprogramme der Vergangenheit erinnert und genau das in mir getriggert, warum ich Ingenieur geworden bin. Die Nachricht vom geglückten Erstflug und die Bilder der Datenüberwachung aus dem Hubschrauber machen mich stolz und bleiben in Erinnerung.

Mein Name ist Barbara Harm-Altstädter und ich bin wissenschaftliche Mitarbeiterin am IFF. Ich bin Meteorologin und verknüpfe in meiner Doktorarbeit die Meteorologie mit der Messtechnik und führe spannende Feldkampagnen durch. Während der Kernphase der MOSAiC-Expedition war ich in Mutterschutz und Elternzeit. Da ich selbst im Sommer 2013 zwölf Wochen auf der Polarstern verbracht habe, kenne ich das Gefühl der Isolation, den enormen Druck und das Arbeitspensum sehr gut. Darüber habe ich mich mit Falk ausgetauscht, zudem habe ich ihn mit der Anweisung gewünschter Messziele unterstützt. Mein tatsächlicher Beitrag wird voraussichtlich im September 2021 beginnen. Die Untersuchungen, die ich in Betracht ziehe, belaufen sich auf Grundlagenforschung in der Aerosolthematik. Ich brenne schon jetzt darauf, mit den Daten zu arbeiten und diese mit anderen aus weiteren Instituten zu vergleichen. Das Projekt hat einmal mehr gezeigt, dass ich in einem tollen Team arbeite: Alle ziehen an einem Strang und jede/jeder profitiert von den Kenntnissen und Erfahrungen der anderen. Und: Auch in den schwierigsten Phasen wird nie auf gute Laune verzichtet.

Ich heiße Professor Peter Hecker und bin geschäftsführender Leiter des IFF. Meine Aufgabe in dem Projekt war mehr indirekter Natur, indem ich die Rahmenbedingungen für so spannende Forschung geschaffen habe. Dazu gehört, die Teams unserer Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler so zu fördern, dass sie entlang unserer Forschungsstrategie selbständig ihre Projekte beantragen, durchführen und die Ergebnisse nutzen können. Da ist die MOSAiC-Expedition ein ganz besonderer Leuchtturm in unserem Forschungsportfolio. Darüber hinaus habe ich mich um die Einwerbung von zusätzlichen Mitteln bemüht und Sponsoren aus Wirtschaft und Gesellschaft angesprochen. Die Beiträge unserer Sponsoren waren ein wesentliches Element, das unsere MOSAiC-Beteiligung in diesem Umfang erst möglich gemacht hat.

Die größte Herausforderung in dem Projekt war die technische und operationelle Bereitstellung der Missionsausrüstung. Der HELiPOD sowie die weiteren Experimentalgeräte sind von hoher Komplexität und so bisher weltweit nicht in vergleichbarer Form aufgebaut und in so herausfordernder Umgebung betrieben worden. Entsprechend waren viele Herausforderungen in kürzester Zeit nachhaltig zu lösen – denn die Mission hätte auf uns nicht warten können. Das hat eine unglaubliche Kraftanstrengung aller Beteiligten weit über die Grenzen des üblichen Forschungsbetriebes erfordert. Das Team um Dr. Astrid Lampert hat unter größtem persönlichen Einsatz eine beispiellose Entwicklungs- und Integrationsleistung erbracht – und diese Superlative in der Formulierung sind nicht übertrieben. Eine besonders tolle Erfahrung war zudem die Begeisterung des Umfeldes aus der Stadt und Region, mit der unser Vorhaben unterstützt worden ist – ideell wie materiell. Einen herzlichen Dank an alle!

Mein Name ist Richard Hörder und ich studiere Maschinenbau mit Schwerpunkt Luft- und Raumfahrttechnik an der TU Braunschweig. Zurzeit arbeite ich als wissenschaftliche Hilfskraft am IFF.  Zu meinen Aufgaben am HELiPOD gehörten Kräfte- und Spannungsberechnungen sowie die Auswahl des Materials für Transportwagen und -stangen. Herausfordernd war dabei, diese so zu konstruieren, dass der HELiPOD möglichst komfortabel zu tragen bzw. zu schieben ist. Dies ist wichtig, um ihn sicher auf dem Schiffsdeck und der Scholle transportieren zu können. Eine weitere Aufgabe war das Testen der 360-Grad-Kameras für die Bildaufnahmen. Es hat mir sehr viel Spaß gemacht, in diesem Team an einem großen Projekt mitzuwirken. Gemeinsam konnten wir an diesem Projekt wachsen und neue Erkenntnisse gewinnen.

Ich heiße Dr. Astrid Lampert und bin Teamleiterin Fluggestützte Meteorologie und Messtechnik am IFF. Die besondere Herausforderung in dem Projekt war, den Zeitaufwand richtig einzuschätzen mit Blick auf die hohe Komplexität des Systems. Unsere Helikopter-Schleppsonde HELiPOD hatte beispielsweise 60 Messgeräte an Bord. Neben den ursprünglich geplanten Messgeräten wie Feuchte- und Ozonmessgeräte haben wir noch weitere Sensorik integriert. Bis zur letzten Minute vor der Abreise von Falk haben wir an der Hard- und Software gefeilt, um ihn mit optimalen Equipment auf seine Expedition in die Arktis zu schicken. Die sehr gute Kommunikation zwischen Falk, als er auf der Polarstern im Einsatz war, und dem Team hier am Institut hat dazu beigetragen, dass wir auch kritische Situationen gemeinsam gemeistert haben, beispielsweise als es darum ging, die Software auf die Gegebenheiten vor Ort anzupassen. Das gesamte Team hat unglaublich gut zusammen gearbeitet. Alle waren hoch konzentriert bei der Sache und auf das gemeinsame Ziel fokussiert. Wir konnten uns zu jedem Zeitpunkt aufeinander verlassen.

Mein Name ist Stefan Nowak und arbeite in der Braunschweiger Firma Leichtwerk Research, einem Dienstleister für Forschungs- und Entwicklungsprojekte auf dem Gebiet der Luft- und Raumfahrttechnik. Davor war ich wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF. Ich habe Falk und das Team vom Home-Office aus unterstützt, weil wir wegen der Corona-Pandemie  nicht zusammen arbeiten konnten. Das heißt, die Laborausstattung war begrenzt und wir mussten improvisieren. Da wir vor dem Start der Expedition nicht testen konnten, ob die Messtechnik auch bei -30 Grad einwandfrei funktioniert, mussten wir die Software optimieren, als Falk bereits in der Arktis war. Bei mir persönlich kam als Herausforderung noch hinzu, dass meine beiden kleinen Kinder in der Zeit, als ich täglich zu Hause vorm Rechner saß und unter Zeitdruck programmiert habe, von mir unterhalten werden wollten. Ich habe sie dann mit kleinen Arbeitsaufträgen bei Laune gehalten. Trotz dieser ungewohnten Umstände, des Zeitdrucks und der komplexen Anforderungen haben wir als Team unsere Aufgaben am Ende gemeistert.

Mein Name ist Dr. Falk Pätzold. Ich arbeite als wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF und war Teil des internationalen Forschungsteams der MOSAIC-Expedition. Eine Expedition dieser Art konnte nicht bis ins letzte Detail geplant werden. Wir hatten uns und die Messtechnik so gut wie möglich vorbereitet, aber wir mussten auch flexibel auf die Gegebenheiten vor Ort reagieren. Eine Herausforderung war die Kommunikation zwischen mir auf dem Forschungsschiff Polarstern und dem Team im Institut. Wegen der eingeschränkten Übertragungsmöglichkeiten hat die Antwort auf eine E-Mail 20 bis 30 Minuten gedauert. Auch die Datenmenge, die wir austauschen konnten, war äußerst begrenzt. Trotzdem ist es uns gelungen, unter diesen Bedingungen und dem enormen Zeitdruck komplexe Software-Updates zu entwickeln und in das System zu integrieren. Wir hatten dabei durchaus unsere Apollo-13-Momente, das heißt, wir mussten mit den Bauteilen und Halbzeugen arbeiten, die wir auf die Polarstern mitgenommen hatten, um technische Probleme auf eine Art und Weise lösen, wie wir das zuvor noch nicht gemacht hatten. Dass das am Ende funktioniert hat, war eine überwältigende Erfahrung. Der Teamspirit, der dadurch gestärkt wurde, wirkt in unserer täglichen Arbeit weiter.

Mein Name ist Dagmar Piskol. Ich arbeite im Sekretariat des IFF als Assistentin des Geschäftsführenden Leiters, Professor Peter Hecker. Wir im Sekretariat haben uns bei diesem Projekt um alle verwaltungsrelevanten Angelegenheiten gekümmert, zum Beispiel Dienstreisen vorbereitet und Rechnungen gebucht. Vieles musste innerhalb kürzester Zeit organisiert werden. Aber es hat alles gut funktioniert. Das lag auch an dem sehr guten Austausch zwischen allen Beteiligten. Das Team hat hervorragend zusammen gearbeitet und trotz stressiger Phasen stets alles geregelt. Mir persönlich haben die Falk Pätzolds Berichte, die er während seiner Expedition geschickt hatte, gefallen. So habe ich im Anschluss an alle organisatorischen Aufgaben hier im Institut den weiteren Ablauf des Projektes und der Expedition mitbekommen. Es war fast so, als wäre man dabei gewesen.

Ich heiße Dr. Thomas Rausch und arbeite als wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF. Ich war vor der MOSAiC-Expedition der Ersatzmann für Falk für den Fall, dass er nicht wie geplant zur Expedition hätte aufbrechen können. Entsprechend habe ich auch alle vorbereitenden Kurse absolviert. Ich war hier im Institut von Beginn an, also bereits in der Konzeptphase, in das Projekt eingebunden und später mit der Softwareanpassung beschäftigt. Eine besondere Herausforderung war, sich in dieses wichtige und zeitintensive Projekt voll und ganz einzubringen und gleichzeitig alle weiteren Projekte, an denen ich forsche – wie die Sicherheit von Leichtflugzeugen – weiterzuverfolgen. Da verlässt man auch mal seinen gewohnten Arbeitsrhythmus. Dafür wird man mit tollen Erlebnissen belohnt – zum Beispiel, als wir in der Vorbereitungsphase den HELiPOD in Emden getestet haben und mit den Helikopterpiloten sprechen konnten. So einen Austausch mit professionellen Piloten finde ich immer sehr fruchtbar. Oder als wir zum Abschluss, nachdem auch die Außenisolierung aufgeklebt war, den HELiPOD gemeinsam in die Kiste gehievt, verpackt und auf die Reise geschickt haben.

Ich heiße Andreas Schlerf und bin wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF. Ich habe mich in dem Projekt um die Messtechnik gekümmert und das Messequipment kontrolliert. Mein persönliches Highlight war die Fahrt nach Bremerhaven. Gemeinsam mit meinem Kollegen Dr. Thomas Rausch habe ich die Hubschrauber-Schleppsonde HELiPOD und den Quadrocopter ALICE – beide Geräte  hatten wir zuvor im Institut in Kisten verpackt – zum Alfred-Wegener-Institut für Polar- und Meeresforschung nach Bremerhaven gefahren. Von dort aus wurde unser Equipment in die Arktis verschifft.

Ich heiße Tom Schwarting und bin wissenschaftlicher Mitarbeiter am IFF. Während der Vorbereitung der Expedition war ich wissenschaftliche Hilfskraft hier am Institut und habe unter anderem das Missions-Equipment für den HELiPOD gebaut wie die Bodenstation, einen Wagenheber und Skier, mit denen der HELiPOD über das Eis gezogen werden konnte. Der Zeitdruck war eine besondere Herausforderung, weil ich parallel an meiner Masterarbeit geschrieben habe. Mein persönliches Highlight war, dass ich in dem Projekt eigenverantwortlich arbeiten konnte und mir das Team  Verantwortung übertragen und damit Vertrauen geschenkt hat. Insgesamt hat dieses Projekt sowie die hervorragende Zusammenarbeit im Team dazu geführt, dass ich hier am IFF bleiben wollte.

Mein Name ist Nadine Wilkens, ich arbeite im Sekretariat des IFF als Assistentin des Geschäftsführenden Leiters. Meine Aufgabe innerhalb dieses Projektes war die korrekte Zuordnung und Bearbeitung der Waren- und Anlageeingangsrechnungen sowie die Abwicklung der Zuwendung.  Innerhalb kürzester Zeit kam eine Flut von Rechnungen, die organisiert werden mussten. Dank des  guten Austausches zwischen allen Beteiligten konnten wir alles meistern. Das Team hat hervorragend zusammen gearbeitet und trotz stressiger Phasen stets alles geregelt. Mir persönlich hat das beispielhafte Engagement aller Beteiligten unheimlich zugesagt. Mit viel Herzblut und Können wurde in der Planungs- und Arbeitsphase ein einzigartiges Projekt umgesetzt, auf das wir alle sehr stolz sind.

Ich heiße Zhipeng Zhai und studiere Luft- und Raumfahrttechnik an der TU Braunschweig und arbeite als wissenschaftliche Hilfskraft am IFF. Ich habe in dem Projekt an der Hardware des Quadrocopters ALICE mitgebaut und unter anderem die Infrarotkamera installiert. Einige Anbauteile waren Sonderanfertigungen, die ich selber hergestellt habe, zum Beispiel habe ich einen Teil der Kabel gelötet. Zudem habe ich verschiedene Antennen getestet. Mein persönliches Highlight war, als ich den Quadrocopter ALICE erstmals getestet habe und er über dem IFF geflogen ist. Es hat alles funktioniert.