Forschungsprojekte

Von eigenen Satellitenmissionen bis hin zur Erforschung der Hyperloop-Technolgie – an dem Department Aerospace and Geodesy verfolgen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zahlreiche und vielversprechende Projekte über die unterschiedlichen Fachdisziplinen hinweg. Die Kernkompetenz sitzt dabei an unseren Lehrstühlen und Professuren, die in allen Teilgebieten der Luft- und Raumfahrt und der Geodäsie auf höchstem internationalen Niveau forschen. Besonders wichtig ist uns, dass unsere Forschung zur direkten Anwendung der Erkenntnisse und zur Integration verschiedener Technologien im Gesamtsystem führt. Praxisaffine Module in unseren Studiengängen und die Förderung von Unternehmergeist befördern studentische Initiativen und Innovation im Umfeld der Fakultät. Engagierte Studierende stemmen so ihre ganz eigenen Initiativen und machen sich in nationalen und internationalen Wettbewerben einen Namen.

Hyperloop: Transport in der Röhre made in Bavaria

Ein Hochgeschwindigkeitszug, der sich mit annähernd Schallgeschwindigkeit durch eine Röhre bewegt: Was nach Science-Fiction klingt, wird in Bayern Wirklichkeit. Das TUM Hyperloop Programm wird sowohl die nötigen Technologien entwickeln und erproben als auch eine künftige technische und wirtschaftliche Machbarkeit systemanalytisch untersuchen. Angeregt durch die Leidenschaft der studentischen Initiative und gefördert von der Bayerischen Staatsregierung laufen seit dem Jahr 2018 am Department Aerospace and Geodesy Vorbereitungsarbeiten für ein großes, fächerübergreifendes Forschungsprogramm zum Thema Hyperloop. Viele Professuren und Lehrstühle aus den unterschiedlichsten Bereichen der Universität beteiligen sich am neuen TUM Hyperloop Programm. In dem hoch-interdisziplinären Forschungsgebiet kommen die vielen Kompetenzen der Exzellenzuniversität zusammen. Nach wie vor sind viele motivierte Studierende am Programm beteiligt, koordiniert durch den gemeinnützigen Verein NEXT Prototypes e.V.

2013 stellte Elon Musk in einem Whitepaper ein Konzept für ein bodengebundenes Hochgeschwindigkeits-Transportsystem vor: den sogenannten Hyperloop. Der Hyperloop besteht aus einer teilevakuierten Röhre, in der sich Kapseln zum Personen- und Gütertransport bewegen. Im Teilvakuum und durch die Nutzung eines kontaktlosen Schwebe- und Antriebsystems soll es möglich sein, Reisezeiten im Schienenverkehr deutlich zu reduzieren. Gleichzeitig ist der Hyperloop trotz schneller Reisezeit wesentlich umweltverträglicher als das Flugzeug. Die Veröffentlichung des Konzepts entfachte weltweit großes Interesse für neuartige, klimaneutrale Hochgeschwindigkeits-Transportsysteme.

 

"An der Technischen Universität München wird die Hyperloop-Vision Realität. Hier bringen wir das Fachwissen aus verschiedenen Fachgebieten zusammen wie der Antriebs- und Hochleistungstechnik, dem Leichtbau, dem Verkehrswegebau und der Ingenieurgeodäsie, um eine funktionierende und sichere Technologie für den Superschnellzug zu entwickeln. Dazu kommt der Pioniergeist, die Begeisterung und die unschätzbare Erfahrung des studentischen TUM Hyperloop Teams, das bereits mehrere Prototypen der Transportkapsel gebaut hat und viermal hintereinander als Geschwindigkeitsweltmeister siegreich aus der SpaceX Hyperloop Pod Competition in Los Angeles hervorgegangen ist. Die Fakultät für Luftfahrt, Raumfahrt und Geodäsie am Standort Ottobrunn/Taufkirchen ist der ideale Ort, um dieses Wissen gezielt weiterzuentwickeln und die Passion unserer jungen Talente für innovative Technologien der Zukunft zu fördern."

Prof. Thomas F. Hofmann, Präsident der TUM

 

Technologieentwicklung
In den Jahren 2020 bis 2022 wird ein Technologiedemonstrator in Originalgröße entwickelt und gebaut. Der Demonstrator soll aus einer 24 Meter langen Vakuumröhre sowie einer passenden Kapsel in Menschengröße bestehen. Die technische Umsetzung ist entscheidend für die Entwicklung eines künftigen Hyperloop-Systems. An dem Demonstrator sollen Integrations- und Funktionstests durchgeführt werden, um frühzeitig Problemstellungen zu erkennen und Lösungen zu erforschen, die technisch und ökonomisch sinnvoll sind. Darüber hinaus werden so experimentelle Daten gesammelt, die für die Konzeptanalyse genutzt werden können.

Konzeptanalyse
Parallel zur Entwicklung und Erprobung der Technologie sind die Modellierung und Analyse des erforschten Systems sowie dessen großmaßstäbliche Umsetzung notwendig. Damit werden verschiedene Konzepte auf technische und wirtschaftliche Machbarkeit überprüft und langfristig die Systemfähigkeit verbessert. Darüber hinaus werden frühzeitig mögliche Sicherheitsrisiken untersucht, erkannt und geeignete Maßnahmen erarbeitet. Aus diesen Untersuchungen sollen schließlich Vorschläge für geeignete Implementierungsmöglichkeiten in die bestehende Verkehrsinfrastruktur hervorgehen.

MOVE III: Studierende erforschen Weltraumschrott

MOVE-III ist das erste lehrstuhlübergreifende Ausbildungsprojekt der Fakultät für Luftfahrt, Raumfahrt und Geodäsie und entstand auf Initiative der Lehrstühle für Raumfahrttechnik und Astronomische und Physikalische Geodäsie. Ziel des Projekts: Motivierte Studierende weiterbilden und gleichzeitig kleinste Weltraumschrott- und Meteoritenpartikel messen, um so Space Debris-Modelle validieren und verbessern zu können. Die MOVE-III-Mission kombiniert ein modulares Satellitensystem mit Debris Density Retrieval and Analysis (DEDRA)-Sensoren als Nutzlast. Das Multimissions-Satellitensystem wird von Studierenden des Munich Orbital Verification Experiment (MOVE) und dem Lehrstuhl für Raumfahrttechnik entwickelt. In die Entwicklung eingebunden sind Promovierende und Studierende verschiedenster Studiengänge – aus der Luft- und Raumfahrt, dem Masterstudiengang ESPACE, der Elektro- und Informationstechnik, dem Maschinenwesen, der Informatik und der Physik. Die Debris Density Retrieval and Analysis-Sensoren, kurz DEDRA, werden vor allem von ESPACE-Studierenden weiterentwickelt.

Im Projekt MOVE-III haben Studierende die Chance, selbst Satelliten zu entwickeln und zu betreiben und so praktische Erfahrungen in der Satellitentechnik zu sammeln und dabei ihre eigenen Ideen umzusetzen. Betreut werden die Studierenden von Doktorandinnen und Doktoranden des Lehrstuhls für Raumfahrttechnik und des Lehrstuhls für Astronomische und Physikalische Geodäsie. Aber auch Partnerinnen und Partner aus der Industrie helfen bei der Umsetzung. MOVE-III zeigt den Studierenden nicht nur, wie Projekte mit mehr als 50 Beteiligten geplant und durchgeführt werden, sondern auch wie interdisziplinär und fächerübergreifend die Entwicklung eines Satelliten ist.