MTU Aero Engines: Kontinuums­roboter eröffnet neue Möglichkeiten

Das Kompetenzzentrum für Turbine und MRO an der Leibniz Universität Hannover forscht mit der MTU Aero Engines an einer völlig neuen Me­thode.

Der Kontinuumsroboter // Bild: ©MTU Aero Engines

Wie eine dünne Schlange oder ein langer Regen­wurm schlängelt sich der Ro­bo­ter äußerst geschickt durch das Trieb­werk – von vorne zwischen den Fan­schaufeln hin­durch, dann immer tiefer in das In­nen­leben des Motors hinein. Ist das die Zu­kunft der Trieb­werks­re­pa­ratur?

So sehen es zumindest die Wis­sen­schaftler an der Gottfried Wilhelm Leibniz Uni­ver­si­tät Han­nover. Der Miniatur-Ro­bo­ter hat bio­nische Struk­turen, die Prof. Dr.-Ing. Jessica Burgner-Kahrs der Natur ab­schaut. Als Vor­bilder dienen Ele­fant­en­rüs­sel, Schlangen oder Tentakel. Kon­ti­nu­ums­ro­bo­ter heißen die kleinen Helfer im Fach­jargon, da sie ganz ohne Gel­enke aus­kom­men. Sie könnten mi­ni­mal­in­va­sive chi­rur­gische Ein­griffe in der Me­di­zin ver­bessern, bieten aber auch ganz neue Möglich­keiten in der Trieb­werks-instand­setzung bei Be­fun­dungen oder Re­pa­ra­turen.

Bei der her­kömm­lichen Boro­skopie kommt man nur an bestimmten Stellen von der Seite ins Trieb­werk, die Öffnungen sind zudem nicht besonders groß. Die Wis­sen­schaftler der Uni­ver­si­tät Hannover wollen bis 2020 einen Ro­bo­ter der ersten Ge­ne­ra­ti­on ent­wickeln, der stabil genug ist; die MTU-Ex­perten ar­bei­ten derweil pa­ral­lel an drei ver­schiedenen Werk­zeug­auf­sätzen, um zum Bei­spiel Schau­feln zu po­lieren oder Be­schich­tungen aus­zu­bes­sern. Die MTU Main­tenance stellt Module für Ver­suche zur Ver­fügung. Fly-by-hour-Verträge, bei denen die Air­line pro Flug­stunde feste In­stand­hal­tungs­raten für das Trieb­werk zahlt, nehmen in der Luft­fahrt stark zu. Schnel­le und fle­xi­ble Re­pa­ra­tur­lö­sungen ge­win­nen an Be­deu­tung. Der Ro­bo­ter könnte seinen Job erledigen, während der An­trieb am Flügel hängt oder zu­mindest in der Nähe des Flug­zeugs steht.

Gemeinsame Forschung für die „Regeneration komplexer Investitions­güter“

Das Vorhaben, das zu einem Sonder­for­schungs­be­reich (SFB) der Deutschen For­schungs­ge­mein­schaft gehört, wird unter anderem mit ge­mein­samen Förder­geldern fi­nan­ziert. Im SFB mit der Num­mer 871 geht es um die „Re­ge­ne­ra­ti­on kom­plexer In­ves­ti­ti­ons­güter“. Die Nähe zum Haupt­sitz der MTU Main­tenance am Flug­hafen Han­nover war ein weiterer Grund, das Kom­pe­tenz­zen­trum (Center of Com­pe­tence, kurz CoC) für Tur­bine und MRO hier an­zu­sie­deln.

Aber auch wichtige Tur­bi­nen-Grund­lagen­for­schungen über­nehmen die Wiss­en­schaft­ler. Eine Stärke ist ihre the­ma­tische Band­breite mit den Fach­dis­zi­plinen Aero­dy­na­mik, Aero­akus­tik, Aero­elas­tik und nu­me­rische Me­tho­den zur Be­rech­nung und Simu­lation. Darüber hinaus gäbe es inner­halb der Ma­schi­nen­bau­fa­kul­tät eine enge Zu­sam­men­ar­beit der In­sti­tute für Fer­ti­gung und Turbo­ma­schi­nen in der For­schung, so Seume.

Auch die tech­nische Aus­stat­tung kann sich sehen las­sen: Allein am TFD stehen drei Prüf­stände für Ver­suche zur Ver­fügung, davon eine ganz neue Tur­bi­nen­test­zelle. MTU, Siemens, MAN oder Volkswagen greifen auf das wis­sen­schaft­liche Know-how zurück. Die Zusammen­ar­beit mit der MTU sei sehr intensiv und pro­duk­tiv, berichtet ein Wis­sen­schaft­ler. Aktuell hat der Trieb­werks­bauer sechs laufende Pro­jekte am Kom­pe­tenz­zen­trum platziert, sechs weitere sind für 2017 und 2018 noch in Planung.

Von der Höheren Gewerbeschule zum TU9-Mitglied

1831 wurde die heutige Uni­ver­si­tät als Höhere Gewerbe­schule ge­gründet, mit 64 Schülern in 14 Fächern – da­runter von Beginn an Ma­schi­nen­bau. Heute ist die Gott­fried Wilhelm Leibniz Uni­ver­si­tät Hann­over Mit­glied der TU9, einem Zu­sam­men­schluss führender deutscher tech­nischer Hoch­schulen. Sie ist ebenso wie fünf weitere Hoch­schulen und For­schungs­ein­rich­tungen in Deutschland sowie das Cluster Werk­stoffe und Struktur­mechanik Partner der MTU, die mit ihnen ge­mein­same Kom­pe­tenz­zentren gegründet hat.

Die Originalartikel von Silke Hansen (AEROREPORT) können Sie hier lesen.

Leibniz Universität Hannover

An der Gottfried Wilhelm Leibniz Uni­ver­si­tät Han­nover (auch Leibniz Uni­ver­si­tät Han­nover oder Uni Han­nover) sind heute mehr als 25.000 Stu­die­rende in den Natur- und In­ge­nieur­wis­sen­schaften, den Geistes- und Sozial­wis­sen­schaften sowie den Rechts- und Wirt­schafts­wis­sen­schaften ein­ge­schrie­ben. Rund 90 Stu­dien­fächer stehen zur Aus­wahl, wobei die natur­wis­sen­schaft­lichen Fa­kul­täten ein­deutig den Schwer­punkt bilden. Gegründet wurde die Hoch­schule 1831. Einen Wachs­tums­schub bekam die Uni­ver­si­tät in den 1970er Jahren durch die dringend not­wendige Aus­bildung von Lehrern.

Die Leibniz Uni­ver­si­tät Han­nover ist Mit­glied der „TU9 German ­In­sti­tutes of Tech­nol­ogy“ e. V., eines Zu­sam­men­schlus­ses von neun füh­renden tech­nisch­en Hoch­schulen Deutsch­lands.

 Dienstag, 23 Mai, 2017  11:50 [31 days]
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