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DLR 2019 - Forschen für Energiewende, sauberen Luftverkehr und besseres Verstehen des Universums

14. Februar 2019

 

Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) präsentierte am 14. Februar 2019 bei der Jahrespressekonferenz in Berlin ausgewählte Highlights aus seinen Forschungs- und Managementaktivitäten 2019. Die Vorstandsvorsitzende des DLR, Prof. Dr. Pascale Ehrenfreund, sprach über die besonderen Herausforderungen und Ziele für das laufende Jahr. Sie stellte zudem Forschungsarbeiten aus den Bereichen Digitalisierung und Sicherheit vor - den Querschnittsbereichen, bei denen die DLR-Wissenschaftler fachbereichsübergreifend arbeiten.

Ehrenfreund betonte die Bedeutung der Forschung an künstlicher Intelligenz sowie Big- und Smart-Data und sagte: "Wissenschaftliche Erkenntnisse bilden das Fundament aller späteren Anwendungen. Um uns neue Technologien und Forschungsfelder zu erschließen, von der Quantentechnologie über das unbemannte Fliegen bis hin zu neuen Wärmespeicherkraftwerken, benötigen wir eine interdisziplinäre und bahnbrechende Forschung. Dies wird uns durch die sieben neuen DLR-Institute und -Einrichtungen möglich sein, mit deren Aufbau wir 2019 beginnen werden."

Elektrisch, unbemannt, digitalisiert - drei Attribute der aktuellen DLR-Luftfahrtforschung

Damit der Luftverkehr der Zukunft leiser und emissionsfrei werden kann, entwickeln die DLR-Luftfahrtforscher auch in diesem Jahr Konzepte für neue Antriebstechnologien weiter. Elektrische Antriebe haben das Potenzial, zugleich lärmreduziert, energieeffizient und klimaneutral zu fliegen. Luftfahrt- und Energieforscher des DLR testeten bereits 2016 das erste viersitzige Brennstoffzellen-Flugzeug im Flug. Für 2019 sind Testflüge der nächsten Evolutionsstufe dieser Passagiermaschine geplant. Neben verschiedenen Energieträgern und Antriebstechnologien arbeiten Wissen­schaftler außerdem an neuen Betriebsmodellen und Flugzeug­konfigurationen, die zum Beispiel verteilte Antriebe am Flügel vorsehen.

Ob urbaner Gütertransport, Unterstützung bei der Katastrophenhilfe oder zukünftig Personentransport mit Air Taxis: Unbemannte Luftfahrtsysteme, sogenannte Unmanned Aerial Systems (UAS), stehen an der Schwelle, im zivilen Bereich eine große wirtschaftliche Rolle zu spielen. Um die Entwicklung neuer Technologien für den sicheren Flug, präzise Positionsbestimmung und stabile Datenverbindungen zu Bodenstationen voranzubringen, wird das DLR erstmals in Europa ein nationales Erprobungszentrum für UAVs errichten.

Die DLR-Luftfahrtforschung geht auch die nächsten Schritte in der Digitalisierung der Luftfahrt. Mit dem virtuellen Produkt - einem hochgenauen digitalen Abbild des realen Produkts über seinen kompletten Lebenszyklus - kann in Zukunft sowohl die Entwicklung als auch die Wartung von Luftfahrtsystemen effizienter und damit kostengünstiger werden.

Gänzlich neue Mobilitätskonzepte unterstützt auch das modulare Fahrzeugkonzept MAUDE des DLR. Dabei handelt es sich um ein fahrerlos und elektrisch betriebenes neuartiges Vehikel. Es basiert im Kern auf der Trennung von Fahrmodul und Transportkapsel. Während das Fahrmodul Antrieb, Batterien und Steuerung enthält und nach einem abgeschlossenen Transportvorgang eine neue Transportkapsel aufnehmen und befördern kann, sollen unterschiedliche Kapseln für vielfältige Transportaufgaben im Personen- sowie Güterverkehr flexibel eingesetzt werden. In dieser Kombination funktioniert das System perspektivisch auf der Straße, der Schiene, unter einer Seilbahn und sogar per Lufttransport.

Sicherheit in Häfen und das Zukunftsthema KI

Im Projekt AIS-Plus der maritimen Sicherheitsforschung wird 2019 ein System zur verbesserten Positionsmeldung von Schiffen bei hoher Verkehrsdichte und schlechten Übertragungsbedingungen weiterentwickelt, um die Sicherheit auf See und besonders in Häfen zu erhöhen. Ziel ist ein vollständiges maritimes Lagebild durch die neue Technologie - "made/invented by DLR". Dazu gehört unter anderem die Verwendung von Algorithmen der künstlichen Intelligenz (KI).

KI spielt auch in vielen weiteren Forschungsbereichen des DLR eine immer stärkere Rolle. In der satellitengestützten Erdbeobachtung wären die enormen Datenmengen der aktuellen und zukünftigen Missionen ohne die Anwendung von künstlicher Intelligenz nicht mehr sinnvoll zu verarbeiten. Zudem ergeben sich dadurch ganz neue Möglichkeiten in der Ableitung von wertvollen Informationen aus Satellitendaten, die mit klassischen Verfahren undenkbar wären. Auch für eine intelligente Vernetzung von automatisierten Fahrzeugen oder von Energiesystemen wird KI künftig immer wichtiger werden.

Ein Beispiel aus der Raumfahrt, das aber auch auf der Erde zum Einsatz kommen kann, ist der humanoide Roboter Agile Justin des DLR. Im Zentrum der KI-Forschung steht hierbei das Lernen als das Grundprinzip aller autonomen Systeme. Um selbständig eine Strategie für das Ausführen von Aufgaben zu entwickeln und entsprechend in einer komplexen Umgebungen zu agieren, werden Methoden des Deep Learnings sowie des Deep Reinforcements eingesetzt, bei dem Verhalten auf Basis von Erhalt oder Ausbleiben einer Belohnung gelernt wird.

Justins Grundfertigkeiten kommen der menschlichen Vielseitigkeit bereits nahe. So hat er verschiedene Aufgaben erfolgreich ausgeführt, etwa das geschickte "Aufbauen" einer Gerüststruktur, das hochdynamische Fangen von zugeworfenen Bällen oder - sehr feinfühlig - das Erkennen eines Materials durch das Streichen über die Oberfläche mit dem Finger. Intelligente Roboter werden in Zukunft eine wichtige Rolle bei der Weltraum- und Planetenexploration und auf der Erde beispielsweise für die Pflegeunterstützung von Personen im Alter oder mit körperlichen Beeinträchtigungen spielen.

Weitere Informationen, Bildmaterial zum Download und Kontaktmöglichkeiten finden Sie in der folgenden DLR-Pressemitteilung:DLR 2019 - FOrschen für Energiewende, sauberen Luftverkehr und besseres Verstehen des Universums


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