Simulation Based Certification

Simulation der Wirbelströmung am DLR-Forschungs­flugzeug ATRA
Simulation der Wirbelströmung am DLR-Forschungs­flugzeug ATRA
Credit: DLR

Simulation der Wirbelströmung am DLR-Forschungs­flugzeug ATRA

Mit Hilfe der "Simulation Based Certification" – zu deutsch: simulationsbasierte oder auch virtuelle Zulassung – sollen Nachweise zunehmend digital am Rechner erbracht werden.

Bevor industrielle Produkte wie Flugzeuge und Fahrzeuge vom Hersteller auf dem Markt angeboten werden dürfen, müssen sie zuvor eine behördliche Zulassung erhalten. Die Hersteller müssen dabei demonstrieren, dass ihr Produkt die geltenden Sicherheits- und Umweltvorschriften erfüllt. Dieser Nachweis, der beispielsweise bei Flugzeugen bis zu fünf Jahre dauern kann, ist für die Hersteller sehr zeit- und kostenintensiv.

Insbesondere auf Seiten der Industrie ist man daher bestrebt, die mit einer Zulassung verbundenen Kosten und Risiken zu reduzieren. Gleichzeitig soll ein neues Produkt möglichst schnell auf den Markt gelangen, um gegenüber der Konkurrenz im Vorteil zu sein. Mit Hilfe der Simulation Based Certification – auf Deutsch: simulationsbasierte oder auch virtuelle Zulassung – sollen Nachweise, die heutzutage überwiegend in Form von aufwändigen realen Boden-, Flug- oder Fahrversuchen erbracht werden, zunehmend digital am Rechner erbracht werden.

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) ist in der einzigartigen Position, die Herausforderungen einer "Simulation Based Certification" zu meistern. Es entwickelt seit über 30 Jahren High Performance Computing (HPC)-effiziente Software und verfügt zudem über die erforderlichen Großforschungsanlagen mit fortschrittlichster Messtechnik zur Validierung. Das Ziel des Querschnittsprojekts Simulation Based Certification ist es, numerische Simulationsverfahren aus den Schwerpunkten Luftfahrt, Raumfahrt, Energie und Verkehr derart weiterzuentwickeln, dass sie langfristig von den Zulassungsbehörden für die Nachweisführung akzeptiert werden.

Kontakt
  • Sven Geisbauer
    Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
    Institut für Aerodynamik und Strömungstechnik
    Telefon: +49 531 295 2424
    Lilienthalplatz 7
    38108 Braunschweig
    Kontaktieren
Video: Flugzeugentwicklung der Zukunft – Die Numerische Simulation
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Flugzeugentwicklung der Zukunft – Die Numerische Simulation
Ein aerodynamisch optimales Flugzeug zu entwickeln, ist eine große Herausforderung. Neben Flugversuchen und Windkanaltest spielt seit einiger Zeit ein drittes Werkzeug eine entscheidende Roll in der Luftfahrtforschung: Die numerische Simulation.
Credit: DLR (CC-BY 3.0)

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Quantencomputer

Bezeichnet einen Computer, welcher Rechenoperationen auf Basis von Zuständen kleinster Teilchen wie beispielsweise Molekülen, Atomen, Elektronen und Protonen ausführt. Da diese Bestandteile physikalischer Objekte sowohl Wellen- als Teilcheneigenschaften besitzen, folgen sie anderen Gesetzmäßigkeiten als Objekte der klassischen Physik und Informatik. Die kleinste Einheit des Q.s ist der Qubit. Zusätzlich zum uns bekannten Binärsystem (0 und 1) kann der Qubit einen beliebigen Zwischenzustand zwischen Null und Eins einnehmen. Dieser Zustand heißt Superposition. Dieser ermöglicht, dass sich die Rechenleistung für bestimmte Rechenoperationen enorm steigern kann.