Abteilung Umweltwirkungen und Sensorik
Die Abteilung Umweltwirkungen und Sensorik beschäftigt sich mit Umweltwirkungen und Nachhaltigkeit, der Akustik elektrifizierter Antriebe sowie mit Sensorik und erweiterter Datenanalyse.
Forschungsgruppen
Akustik elektrifizierter Antriebe
Die Gruppe Akustik elektrifizierter Antriebe beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit der Schallentstehung durch die einzelnen Komponenten des elektrischen oder hybrid-elektrischen Antriebsstrangs, deren Wechselwirkungen und möglichen Minderungsmaßnahmen. Dies betrifft nicht nur den nach außen abgestrahlten Luftschall, sondern auch den über die Struktur in die Kabine geleiteten Körperschall. Dazu werden analytische und numerische Vorauslegungswerkzeuge entwickelt, um die Entstehung und Abstrahlung des Schalls von Kernkomponenten wie Elektromotoren, Getrieben und Leistungselektronik zu berechnen, zu bewerten und aufbauend darauf lärmarme Technologien zu entwickeln. In naher Zukunft steht für die Arbeit der Gruppe zudem ein Akustik-Motorprüfstand zur Verfügung. In diesem reflexionsarmen Halbraum können detaillierte akustische Messungen zur Validierung der entwickelten Modelle und zur experimentellen Bewertung des Lärms des elektrischen Antriebsstrangs und seiner Wirkung auf den Menschen durchgeführt werden.
Sensorik und erweiterte Datenanalyse
Die Gruppe Sensorik und erweiterte Datenanalyse beschäftigt sich mit der Auswahl, dem gezielten Einsatz und der Entwicklung von angepasster Sensorik und zugehörigen Signalverarbeitungsverfahren für detaillierte Messungen an Komponenten des elektrischen oder hybrid-elektrischen Antriebsstrangs unter Berücksichtigung von Störeinflüssen wie Vibrationen, elektromagnetischen Feldern sowie Druck- und Temperaturschwankungen. Dies ermöglicht zukünftig die Zustandsüberwachung und Wartung des elektrischen Antriebsstrangs unter Verwendung von neu zu entwickelnden Modellen für die Vorhersage von Leistungseffizienz, Ausfallwahrscheinlichkeit und Lebensdauer, wobei auch Methoden des maschinellen Lernens und der künstlichen Intelligenz zum Einsatz kommen. Ziel ist die Neu- und Weiterentwicklung robuster Sensoren und Datenauswertealgorithmen speziell für elektrische und hybrid-elektrische Flugzeugtriebwerke.
Umweltwirkungen und Nachhaltigkeit
Die Gruppe Umweltwirkungen und Nachhaltigkeit beschäftigt sich schwerpunktmäßig mit den Emissionen elektrifizierter Luftfahrtantriebe, zum Beispiel durch den Eintrag von Wasser und Wärme in die Atmosphäre, sowie mit der Bewertung der Umweltverträglichkeit eingesetzter Materialien und Kraftstoffe (wie Wasserstoff), deren Wiederverwendung sowie der Substitution seltener oder umweltschädlicher Stoffe. Dabei spielt die Bewertung des Einflusses neuer Technologien auf den Menschen eine wesentliche Rolle. Die Arbeit beinhaltet ebenfalls die Lebenszyklusanalyse sowie die Bewertung von Konzepten zur Effizienzsteigerung der Komponenten des (hybrid-)elektrischen Antriebsstrangs in Bezug auf Material und Energie in Zusammenarbeit mit den anderen Abteilungen des Instituts.