Themen

Terramechanik

Am Institut wird Grundlagenforschung zur Modellierung der Bodeninteraktion planetarer Explorationsysteme betrieben. Hierbei spielt vor allem die Rad-Boden Interaktion unter Berücksichtigung dynamischer Verformungseffekte eine große Rolle.

Robotische Exploration

Am Institut wird Simulationsexpertise für die robotische planetare Exploration kontinuierlich aufgebaut. Das Expertenwissen wird in Form von Modellbibliotheken zugänglich gemacht und im Rahmen von Raumfahrtmissionen mit Planetenrovern (zum Beispiel ExoMars Rover; ESA), Asteroidenlandern (zum Beispiel MASCOT Mobility Unit; JAXA) oder Penetrationssystemen (zum Beispiel InSight HP3; NASA) angewendet.

On-Orbit-Servicing

Das Institut entwickelt Modelle und Technologien für die robotergestützte Wartung, Reparatur und Entsorgung von Satelliten. Die Aktivitäten umfassen die Verifizierung und Verbesserung von Satelliten-Dockingsystemen sowie den Entwurf von „Guidance, Navigation and Control (GNC)“-Strategien für Servicesatelliten. Dabei spielt die Verfügbarkeit hochgenauer und flexibler Mehrkörper- und Kontaktdynamikmodelle eine entscheidende Rolle.

Trägersysteme

Die europäischen Trägersysteme, wie Ariane oder Vega, werden in internationaler Zusammenarbeit kontinuierlich weiterentwickelt. Das Institut beteiligt sich in diesem Rahmen, basierend auf den Erkenntnissen aus der Systemsimulation, an der Vorauslegung, Bewertung und Optimierung von aktuellen sowie zukünftigen wiederverwendbaren Trägersystemen.

ROboMObil

Das ROboMObil ist ein Elektromobilitätskonzept, das auf der intelligenten zentralen Steuerung von vier Radrobotern basiert, die den Antriebsstrang, die Bremsen, die Lenkung und die Dämpfer integrieren.

Flugzeugenergiesysteme

In aktuellen Verkehrsflugzeugen werden sämtliche Systeme mit hydraulischer, pneumatischer oder elektrischer Energie versorgt. Seit Jahrzehnten gibt es jedoch einen Entwicklungstrend zum sogenannten „More Electric Aircraft“, also einem elektrifizierten Flugzeug, bei dem immer mehr Systeme mit elektrischer Energie versorgt werden. Das Institut entwickelt Methoden und Werkzeuge, um solch hochintegrierte Systeme modellbasiert zu entwickeln, zu optimieren, zu bewerten und zu regeln.

Flugregelung

Die Auslegung und die Optimierung von Steuerungssystemen spielen eine Schlüsselrolle bei der Verbesserung der Umweltfreundlichkeit, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit künftiger Flugzeuggenerationen. Automatische Flugregelungssysteme ermöglichen eine aktive Stabilisierung und Reduktion der Strukturbelastung des gesamten Flugzeugs und erlauben es, aerodynamisch effizientere Flugzeugkonfigurationen mit erheblich leichteren Strukturen zu entwerfen.

Flugdynamik und Lasten

Die Analyse der Flugdynamik und Strukturlasten bildet die Grundlage der Entwurfsoptimierung neuer umweltfreundlicher und hocheffizienter Flugzeugkonfigurationen sowie deren Flugregelungssysteme. Das Institut entwickelt automatisierte Prozesse und Werkzeuge für die multidisziplinäre Modellbildung, Simulation und effiziente Analyse von geregelten, flexiblen Flugzeugen.

Straßenfahrzeuge

Sicherheit, Komfort und verantwortlicher Umgang mit natürlichen Ressourcen stehen im Fokus der Arbeiten im Bezug auf Straßen- und Schienenfahrzeuge, bei denen die Forschungsfelder Energiemanagement, Fahrdynamik und Fahrzeugintelligenz adressiert werden. Besonders in diesen Bereichen sollen die Chancen der Elektromobilität genutzt und deren Etablierung durch Forschung unterstützt werden.

Zug der Zukunft

In einer Zeit, in der die Notwendigkeit der Dekarbonisierung des Verkehrs immer drängender wird, nehmen wir die Herausforderung an, einen bedeutenden Beitrag durch einen erhöhten Anteil der Schiene am stetig wachsenden Transportaufkommen zu leisten.