29.09.2022 - Allgemein, DGLR, Presse, Luftfahrt

Team Vectoflow erhält Ehrennadel der Deutschen Luftfahrt

Am 28. September 2022 hat die Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt (DGLR) das Team Vectoflow mit der Ehrennadel der Deutschen Luftfahrt ausgezeichnet. Dr. Christian Haigermoser und Katharina Kreitz entwickelten die weltweit erste Strömungsmesstechnik mit Sonden, die nach dem 3D-Multimaterial-Druckverfahren mit höchster Präzision hergestellt werden. Die Messsonden sind mit einer Mindestgröße von 1,2 Millimetern besonders klein und können in verschiedene Formen und Materialien integriert werden. Sie messen Druck, Geschwindigkeit und Anströmwinkel von Fluidströmungen sogar in rauen Umgebungen wie Turbomaschinen. Damit kann die Aerodynamik von Produkten der Luftfahrt erheblich optimiert werden. Die DGLR verleiht Haigermoser und Kreitz sowie ihrem Team der Vectoflow GmbH die Ehrennadel der Deutschen Luftfahrt für hervorragende Verdienste eines Teams um die Entwicklung der Luftfahrt.


Bild: DGLR

„Wir brauchen innovative Produkte für eine umweltfreundliche Luftfahrt und genau das leistet Vectoflow“, sagte Roland Gerhards, Präsident der DGLR, der die Auszeichnung im Rahmen des Gesellschaftabends des Deutschen Luft- und Raumfahrtkongresses (DLRK) in Dresden überreichte. „Das Team hat aerodynamische Forschungsergebnisse aus der Luftfahrt und Autoindustrie genutzt, um eine revolutionäre Strömungsmesstechnik zu entwickeln. Damit können Strömungswiderstände reduziert und der Verbrauch von Brennstoff sowie Lärm durch Turbinen verringert werden. Diese Technologie kann in direkter Weise die Nachhaltigkeit des Fliegens und der Mobilität verbessern.“

2015 gründeten Kreitz und Haigermoser die Vectoflow GmbH während Forschungsarbeiten zu Strömungsvorgängen an der Technischen Universität München. Kreitz beschäftigte sich mit fluiddynamischen Problemen am Lehrstuhl für Turbomaschinen und Flugantriebe. Haigermoser promovierte zu Hohlraumströmungen mit weiterentwickelten optischen Messtechniken. Ihre wissenschaftlichen Erkenntnisse setzten die beiden in Kooperation mit der EOS GmbH, einem führenden Unternehmen für additive Fertigung, um und produzierten die ersten Messsonden.

Vectoflow-Sonden unterscheiden sich von konventionellen Sonden durch ihre einteilige Fertigung. Dadurch sind sie robuster, leichter zu reinigen, genauer und reduzieren den Wartungsaufwand. Die 3D-Druck-Fertigung basiert auf dem Powder-Bed-Fusion-Verfahren, bei dem bestimmte Bereiche eines Grundmaterials in Pulverform, dem Powder Bed, mithilfe eines Laserstrahls verschmolzen werden. Auf diese Weise werden ideale mechanische Eigenschaften und eine hohe Detailgenauigkeit der Produkte erreicht. Zudem sind komplexe, kundenspezifisch anpassbare Geometrien möglich. Mit Mehrlochsonden können einfache Messungen sogar innerhalb von Minuten durchgeführt werden. Durch das Messen des Druckunterschieds an der Sondenspitze lassen sich Strömungsparameter wie Totaldruck und statischer Druck, Anströmwinkel und Strömungsgeschwindigkeit bestimmen und können im Anschluss mit der Vectoflow-Auswertungssoftware analysiert werden.

Die Einsatzgebiete der Messtechnik sind vielfältig. Zunächst wurden die Messsonden im Automobilsport eingesetzt; heute werden sie in fast allen Rennwagen zur Strömungsmessung verwendet. Ein weiteres wichtiges Einsatzgebiet sind Turbomaschinen. Die Flexibilität der Form in Verbindung mit einer erhöhten mechanischen Robustheit und die Temperaturbeständigkeit der Sonden ermöglichen Tests unter schwierigen Bedingungen. Für den Einsatz bei extrem hohen Temperaturen werden Strömungssonden aus Inconel, einer hitzebeständigen Nickel-Chrom-Legierung, oder Keramik hergestellt. So können auch wichtige Parameter wie Geschwindigkeit, Strömungswinkel, lokale Machzahl, Druck und Temperaturen untersucht werden. Durch die bessere Vermessung von Turbomaschinen mithilfe der neuartigen Sonden wird der Entwicklungsprozess eines neuen Triebwerks oder einer neuen Gasturbine bis zur Zulassung beschleunigt und durch die verkürzten Abläufe erhebliche Kosten eingespart.

Für mobile Einsätze am Boden und in der Luft, zum Beispiel bei Testflugzeugen, wurde ein besonders leichtes und kompaktes Komplettsystem zur mobilen Messung entwickelt. Mit dem sogenannten VectoDAQ Air Data Computer können Druck- und Temperatursignale einer Mehrlochsonde gemessen werden. Der Computer wertet die Daten in Echtzeit aus, um Strömungsgrößen wie Anstellwinkel, Fluggeschwindigkeit und Flughöhe zu erhalten. Durch die generierten Daten können Strömungswiderstände reduziert und Luftfahrtprodukte optimiert werden.

Die Strömungsmesssysteme von Vectoflow setzen bereits viele Akteure aus der Luft- und Raumfahrt ein, wie Lufthansa Technik, Siemens, MTU Aero Engines, BMW und Tesla sowie Forschungseinrichtungen wie das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) und die französische Luft- und Raumfahrtagentur Onera. Nach der Luftfahrtzertifizierung können die Vectoflow-Produkte zudem im Flugverkehr Verwendung finden.

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Die Deutsche Gesellschaft für Luft- und Raumfahrt – Lilienthal-Oberth e.V. (DGLR) ist die älteste Institution in der Bundesrepublik Deutschland, die allen, die sich privat oder beruflich mit Luft- und Raumfahrt beschäftigen, ein gemeinsames Forum bietet. Hier vernetzt sich das Wissen der Luft- und Raumfahrt, aktuelle Projekte und Entwicklungen werden vorgestellt und gute Ideen gefördert und honoriert.