NFL verleiht Forscherpreis und zwei Nachwuchspreise Forschungstag des Niedersächsischen Forschungszentrums für Luftfahrt
Neue Ansätze im Bereich der aktiven Entsorgung von Weltraummüll und dem automatisierten Entwurf von Windenergieanlagen sowie ein besseres Verständnis von Permeationsprozessen – zu diesen Themen leisten drei Forschungsarbeiten auf verschiedenen Gebieten der Luft- und Raumfahrtforschung einen Beitrag. Ausgezeichnet wurden die Forscher dafür mit dem Hermann-Blenk-Forscherpreis sowie mit dem Karl-Doetsch-Nachwuchspreis und dem VDI Luft- und Raumfahrtpreis. Die Preise wurden im Rahmen des Forschungstags des Niedersächsischen Forschungszentrums für Luftfahrt (NFL) am 16. November verliehen.
Hermann-Blenk-Forscherpreis für Dr.-Ing. Mohamed Khalil Ben Larbi
Dr.-Ing. Mohamed Khalil Ben Larbi untersuchte am Institut für Raumfahrtsysteme der Technischen Universität Braunschweig einen neuen Ansatz zur Entfernung von Weltraummüll aus dem Erdorbit. Um eine instabile Weltraummüllumgebung zu vermeiden, müssen in Zukunft immer wieder aktiv Objekte aus der Umlaufbahn entfernt werden. Man spricht dann von Active Debris Removal, kurz ADR. Die Entwicklung einer neuartigen CubeSat-kompatiblen ADR-Technologie zur Entsorgung von Weltraummüllobjekten bietet dabei eine kosteneffiziente Lösung.
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Da Kleinstsatelliten wie CubeSats (bestehend aus würfelförmigen Modulen mit einer Seitenlänge von 10 cm) jedoch aufgrund ihrer Größe und begrenzten Energieerzeugungskapazitäten keine leistungsstarke Ausrüstung für den Nahbereich beherbergen können, hat sich Dr. Ben Larbi in seiner Dissertation mit maßgeschneiderten Lösungen für die Annäherung und das Andocken an entsprechende Weltraummüllobjekte befasst. Dabei galt sein Fokus insbesondere dem automatischen Andocken an freischwebende Ziele unter Verwendung sogenannter Gecko-Materialien. Hierfür hat er mehrere bodengestützte Tests mit einem Mikrogravitations-Simulator durchgeführt, der auf einem aktiven Luftlagertisch basiert. Seine Untersuchungen gipfelten in einer Erprobung seiner Experimente auf der Internationalen Raumstation (ISS), die von mehreren Astronauten überwacht und durchgeführt wurden. Dr. Ben Larbi ist damit auch der Erste, der erfolgreich das automatische Andocken an ein frei schwebendes Ziel unter Verwendung von Gecko-Materialien im Orbit erprobt hat. Daher wurde die Arbeit von Dr. Ben Larbi in diesem Jahr mit dem Hermann-Blenk-Forscherpreis ausgezeichnet, der mit 5.000 Euro dotiert ist.
Karl-Doetsch-Nachwuchspreis für Philipp Seelemeyer
Einen wesentlichen Beitrag zum automatisierten aerodynamischen Entwurf von Windenergieanlagen leistete Philipp Seelemeyer in seiner Masterarbeit am Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Braunschweig. Hierbei hat er ein parametrisches Rotormodell innerhalb einer CAD-in-the-Loop-Prozesskette entwickelt. Durch die Kombination von parametrischer Geometrieerzeugung mit einem CAD-Tool und einer schnellen Netzgenerierung durch codebasierte Automatisierung konnte er den erforderlichen ingenieurstechnischen Aufwand von der Konzeptphase bis zur Strömungssimulation auf einen Bruchteil der Zeit reduzieren.
Innerhalb der Parametrik erfolgt die Variation der grundlegenden geometrischen Zusammenhänge am Rotor wie Anstellwinkel, Profilform und radiale Positionierung durch eine Konstruktionstabelle, die den manuellen Aufbau eines CAD-Modells für jede neue Geometriekonfiguration überflüssig macht. An die Geometrieerstellung schließt sich die für Strömungssimulationen erforderliche Netzgenerierung lückenlos und zeiteffizient an. Diese Technik beschleunigt nicht nur das Erstellen einzelner Strömungssimulationen, sondern ermöglicht auch die rekursive Veränderung von Designs.
Seelemeyer hat somit erfolgreich die Grundlage für die Implementierung eines geschlossenen Optimierungskreislaufs für Windenergieanlagen gelegt. Hierfür erhielt Philipp Seelemeyer den Karl-Doetsch-Nachwuchspreis, dotiert mit 1.000 Euro. Seelemeyer beendete 2022 sein Studium erfolgreich mit einem Master in Luft- und Raumfahrttechnik an der TU Braunschweig.
VDI Luft- und Raumfahrtpreis für Malte Schuchard
In seiner Masterarbeit beschäftigte sich Malte Schuchard mit der Charakterisierung eines mobilen, hochstabilen und einstellbaren Gasbefeuchtungssystems auf Basis des Permeationsprinzips. Im Zentrum der Untersuchung stand das mobile Gasbefeuchtungssystem der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt (PTB) in Braunschweig. Dazu hat Schuchard einen Gasstrom befeuchtet und Einflussfaktoren wie Temperatur, Gasströmungsgeschwindigkeit und das Kunststoffschlauchmaterial auf das Permeationsverhalten hin analysiert.
Für die experimentellen Untersuchungen zur Charakterisierung des Systems hat er einen Versuchsaufbau mit dem dTDLAS-Hygrometer SEALDH im Labor der PTB ausgelegt. Darüber hinaus hat er die Langzeitstabilität des Permeationsgenerators überprüft und Optimierungsvorschläge für den Aufbau des Generators erarbeitet. Abschließend hat er die Messergebnisse mit einem Modell für den Permeationsgenerator überprüft und dadurch ein verbessertes Verständnis der komplexen Permeationsprozesse gewinnen können.
Die Arbeit erfolgte im Rahmen einer Kooperation zwischen der PTB und dem Institut für Flugführung der TU Braunschweig. Malte Schuchard schloss sein Masterstudium im Wirtschaftsingenieurwesen Maschinenbau an der TU Braunschweig im vergangenen Jahr erfolgreich ab.