Im Projekt wird am Einzelpilotenbetrieb von Verkehrsflugzeugen geforscht, also dem Betrieb mit nur einer*einem Pilot*in, statt wie aktuell Pilot*in und Co-Pilot*in. Denn die fortschreitende Automatisierung, die immer mehr Aufgaben in der Luft übernehmen kann, macht eine*n zweite*n Pilot*in in Zukunft nicht mehr zwingend notwendig. Aber auch der Fachkr?ftemangel ist ein Treiber dieser ?berlegungen. Das Team untersucht daher verschiedene M?glichkeiten und Technologien, um diese erfolgreich umzusetzen. Seit 2021 forscht das NICo-Team zusammen mit der 凤凰体育 Osnabrück an der nun preisgekr?nten Remote Co-Pilot Station. An diesem Arbeitsplatz kann ein*e Remote Co-Pilot*in den Flugverlauf vom Boden aus überwachen und den oder die Single Pilot*in in der Luft unterstützen. Ein*e Remote Co-Pilot*in betreut dabei bis zu acht Flüge simultan. Die Remote Co-Pilot Station wurde in engem Austausch mit Pilot*innen entwickelt. ?Für uns ist der enge Kontakt zu den sp?teren Nutzenden extrem wichtig, um sowohl Perspektiven wie auch Herausforderungen frühzeitig zu identifizieren“, betont Christian Niermann vom DLR-Institut für Flugführung, der das Projekt seit 2020 leitet.

Umdenken beim Design erforderlich

Der Einsatz eines Remote Co-Pilot erfordert ein Umdenken der bisherigen Zusammenarbeit im Cockpit sowie eine Betrachtung der notwendigen Kontrollstation für den*die Remote Co-Pilot*in am Boden. Ein v?llig neues System, das den h?chsten Sicherheitsansprüchen in der Luftfahrt gerecht werden muss. Die ?berwachung von bis zu acht Flugzeugen erfordert die Verarbeitung gro?er Informationsmengen. Deswegen muss das Design eine sichere und intuitive Nutzung erm?glichen. Der hohe Umfang an Funktionalit?t muss durch eine sehr gute Usability effektiv genutzt werden k?nnen. ?Design ist nicht nur die ?sch?ne Gestaltung‘, sondern vor allem die auf die*den Nutzer*in abgestimmte Systementwicklung. Wenn ein Produkt für Nutzer*innen besonders gut funktioniert und man sich bei der Nutzung sicher im Umgang fühlt und die Interaktionen ohne Umwege zum Ziel führen, dann waren Designer*innen dafür verantwortlich. Designer*innen gestalten Produkte für die Nutzung, w?hrend das Engineering oder die Informatik für die technische Qualit?t zust?ndig sind“, sagt Prof. Thomas Hofmann, Professor für Produktdesign an der 凤凰体育 Osnabrück.

Hintergrund
Der Red Dot Design Award gilt international als eines der begehrtesten Qualit?tssiegel für gute Gestaltung. Teilnehmende k?nnen in drei Disziplinen (Product Design, Brands & Communication Design und Design Concept) Produkte, Marken und Kommunikationsprojekte sowie Prototypen und Designkonzepte anmelden. Die diesj?hrige Auszeichnung ist nicht die erste dieser Art für die 凤凰体育 Osnabrück und das DLR. Bereits mehrere Projekte und Abschlussarbeiten sind mit dem Red Dot Award ausgezeichnet worden.
 

Weitere Informationen
Prof. Dipl. Des. Thomas Hofmann
Studiengangsleitung Industrial Product Design
凤凰体育 Osnabrück
Telefon: +49(0)541 969-2984
E-Mail: t.hofmann@hs-osnabrueck.de

?Wir alle müssen dafür sorgen, dass der CO₂-Aussto? sinkt.“

Dr. Alexander Becker, CEO der GMH Gruppe, er?ffnete die Konferenz mit einem Vortrag über die Entwicklung seines Unternehmens, das nur noch grünen Stahl produziert. ?Wir sammeln auf unseren Schrottpl?tzen zw?lf Prozent des Schrottes in Deutschland und machen daraus im Elektrolichtbogenofen bei 1650 Grad neuen Stahl, eigentlich sind wir ein gro?es Recyclingunternehmen.“ Bis 2039 will die GMH Gruppe klimaneutral sein. Beckers Botschaft: ?Die Welt ist in keinem guten Zustand. Wir alle müssen uns zusammenrei?en und dafür sorgen, dass wir Stück für Stück den CO₂-Aussto? senken.“ Der Stahlsektor ist für insgesamt 19 Prozent der globalen CO?-Emissionen verantwortlich.

In Kreisl?ufen denken: Das Prinzip der ?Circular Economy“

Prof. Dr.-Ing. habil. Ulrich Krupp von der RWTH Aachen University, beleuchtete in seinem Vortrag den Ansatz der ?Circular Economy“ und pl?dierte für ein ?neues Mindset“, zu dem ein ver?nderter Umgang mit Materialien geh?re. Dieser dürfe nicht mehr linear sein, ?wir produzieren Dinge, wir nutzen sie und dann schmei?en wir sie weg“, sondern müsse den Kreislaufgedanken in den Mittelpunkt rücken. Dabei gehe es jedoch nicht nur um Recycling, sondern auch um ?slowing", also um eine l?ngere Lebensdauer von Produkten, sowie um ?narrowing,“ das Einschr?nken des Kreislaufs durch geringeren Materialeinsatz bei gleicher Werkstoffeffizienz.

Gro?es Nachhaltigkeitspotenzial von Hochleistungswerkstoffen

Forschende der 凤凰体育 Osnabrück und Unternehmende der Region brachten in acht Pitches praxisnahe und aktuelle Forschungsergebnisse und Fragestellungen ein und sprachen zum Beispiel darüber, wie der Einsatz von Kunststoffabf?llen, sogenannten Rezyklaten, der in Deutschland bei aktuell erst 16 Prozent liegt, erh?ht werden kann. Diskutiert wurde auch das enorme Nachhaltigkeitspotenzial von Hochleistungswerkstoffen, die vermehrt in additiver Fertigung entstehen, also im 3D-Druck. ?Hochleistungswerkstoffe sind die Zukunft – sie erm?glichen klimaneutrale Innovationen in der Industrie und bieten enorme Chancen für unsere Region“, betonte Prof. Dr. Katrin Jahns, wissenschaftliche Leiterin des Teilvorhabens "Nachhaltige Werkstoffe und Technologien" im Transferprojekt GROWTH der 凤凰体育 Osnabrück.

Weitere Informationen zum Transferprojekt Growth

Unterschiedliche Herstellungsverfahren ergeben unterschiedliche Mikrostrukturen

Doch darüber, wie sich additiv gefertigter Stahl in Kombination mit traditionell gefertigtem Stahl verh?lt, gibt es bisher nur wenige Studien. Posey untersucht daher in ihrer Promotion Schwei?verbindung aus gegossenem und additiv gefertigtem Stahl. ?Mein Fokus sind dabei die Ermüdungserscheinungen des gedruckten Stahls nach dem Schwei?en – insbesondere die Mikrostruktur und wie sich diese durch das Schwei?en ver?ndert. Denn additiv gefertigter Stahl weist durch seine Herstellungsweise eine andere Mikrostruktur auf“, erkl?rt die US-Amerikanerin, die für ihre Promotion nach Deutschland gekommen ist. Grund dafür ist der W?rmefluss w?hrend der Produktion. Additiv gefertigter Stahl wird in einem Pulverbett hergestellt. Dieses Pulver wird mittels eines Lasers geschmolzen und so Schicht für Schicht das Bauteil oder Produkt aufgebaut. Dabei ist der W?rmeeinfluss sehr unterschiedlich. Daher ist auch die Mikrostruktur zun?chst nicht gleichf?rmig. Erst durch eine anschlie?ende Hitzebehandlung, wird sie gleichf?rmig und der Stahl kann verwendet werden.

In einem so neuen Gebiet zu forschen ist für die Ingenieurin besonders spannend: ?Durch Ergebnisse und Information in einem so unerforschten Gebiet wird man zu einer Art Spezialistin. Das war am Anfang natürlich erstmal ungewohnt. Aber ich konnte mich immer auf Unterstützung durch meine Betreuer, Prof. Dr. Javad Mola von der 凤凰体育 Osnabrück und Dr. Marc Zupan vom der UMBC, und meine Kolleg*innen verlassen.“ Auch seitens der Industrie gab es Hilfe. So wurden die Proben, die die Promovendin für ihre Versuche benutzt hat, extra von ausgebildeten Schwei?er*innen im Volkswagen-Werk in Osnabrück gefertigt.

Schwei?verbindung brechen h?ufig beim additiv gefertigten Stahl   

Die Proben wurden verschiedenen Tests, wie beispielsweise Zugproben und H?rteprüfung, unterzogen und anschlie?end analysiert. Dabei experimentierte Posey auch mit und ohne Schwei?zus?tzen. ?Meine Untersuchungen haben gezeigt, dass die Schwei?verbindung h?ufig auf der Seite mit dem additiv gefertigten Stahl bricht. Das zeigt uns, dass wir den Schwei?vorgang anpassen müssen und additiv gefertigten Stahl nicht einfach verarbeiten k?nnen, wie gegossenen Stahl. Versuche mit Schwei?zus?tzen haben sich jedoch als vielversprechend erwiesen. Das zus?tzliche Material füllt den Schwei?spalt und absorbiert W?rme, wodurch die Gr??e die W?rmeeinflusszone verringert wird.“

Weitere Informationen
M.Sc. Julianna Mariel Posey
Promovendin an der 凤凰体育 Osnabrück und der University of Maryland, Baltimore County (Baltimore, USA)
Telefon: +49 (0) 541 969-2936
E-Mail: j.posey@hs-osnabrueck.de