Studierende gehen in die Luft

Elektro- und Luftfahrttechnik an der Hochschule RheinMain

Die Hochschule RheinMain (HSRM) kooperiert seit gut einem Jahr mit dem Segelflugverein Akaflieg der Goethe-Universität Frankfurt.

Die Akaflieg erforscht gemeinsam mit dem Fachbereich Meteorologie, der Goethe-Universität Frankfurt spezielle meteorologischen Phänomene wie zum Beispiel Ursachen vertikaler Luftbewegungen, auch als Thermik bzw. Leewellen bekannt. Ergebnisse dieser Forschungsarbeiten verbessern die täglichen Wetterprognosen. Die Forschung der Akaflieg konzentriert sich dabei auf Messungen in der Atmosphäre mit Hilfe von eigenen Segelflugzeugen, da so die Luft nicht durch Abgase eines Motors verschmutzt wird. Die Herausforderung liegt dabei in der hochfrequenten, genauen Messung und Speicherung verschiedener Parameter wie Temperatur, Luftfeuchtigkeit und Druck.

Die Segelflugzeuge der Akaflieg kommen nicht nur auf dem Heimatflugplatz Ziegenhain in Nordhessen, sondern auch regelmäßig im schottischen Hochland und in Cerdanya, einem Hochtal, das in den östlichen Pyrenäen liegt, zum Einsatz. Hier geht es um die Charakterisierung von Wellenaufwinden im Rahmen des internationalen „Mountain Wave Projects“.

Studierende entwickelten Messapparaturen

Studierende der Hochschule RheinMain aus den Studiengängen Maschinenbau und Elektro- und Luftfahrttechnik haben für ihre Forschungsaufgabe unter der Anleitung von Prof. Dr. Matthias Harter, und Prof. Dr. Martin Müller, Studiengangsleiter Elektro- und Luftfahrttechnik, fachübergreifend die erforderlichen Messapparaturen entworfen und gebaut. Diese bestehen aus einem kleinen Prozessor, an dem ein hochpräziser GPS-Empfänger für die exakte Positionsbestimmung sowie die Sensoren für die meteorologischen Daten Temperatur, Luftdruck, Staudruck und Feuchtigkeit angeschlossen sind. Die Daten werden direkt auf einer SD-Karte aufgezeichnet.

Die Sensoren werden dabei in einem modifizierten, 3-D-gedruckten Handlochdeckel des Segelflugzeugs eingebaut. Damit wird vermieden, dass die Segelflugzeuge durch Bohrungen im Rumpf strukturell verändert werden müssen. Hierzu wurde der Originaldeckel von Studierenden des Studiengangs Maschinenbau im Rahmen einer Projektarbeit eingescannt, nachkonstruiert, mit den entsprechenden Aussparungen für die Sensoren versehen, gedruckt und bestückt. 

Dieser Handlochdeckel wird beim Segelflugzeug eigentlich nur benötigt, um die Steuerung nach einem Zusammenbau (Segelflugzeuge können leicht zerlegt und auf einem Autoanhänger verladen werden) anzuschließen. Er erlaubt aber einen guten Zugang nach außen, ohne die eigentliche Struktur des Rumpfes zu verändern.

Derzeit wird der Antrag zur Zulassung der Messapparatur im Rahmen einer Bachelorarbeit beim zuständigen Luftfahrtbundesamt als vorläufige Verkehrszulassung („permit to fly“) ausgearbeitet. Außerdem bereitet Mehmet-Ali Simsek, Maschinenbau-Student einen Antrag auf vorläufige Verkehrszulassung bei der Europäischen Agentur für Flugsicherheit (EASA) als ergänzende Musterzulassung vor.

Sobald die erforderlichen Freigaben erteilt sind, kann die Messapparatur eingebaut werden und Daten in der Atmosphäre sammeln. „Dann werden sicherlich weitere Verbesserungen im Rahmen von Studien- bzw. Masterarbeiten sowie im Praktikum Avionik-Entwurf und Modellierung umgesetzt“, sagte Prof. Dr. Martin Müller.

Akaflieg lud zum Segelfliegen auf den Flugplatz ein

Ende September wurden die Studierenden dann auf den Flugplatz der Akaflieg in Ziegenhain/Nordhessen eingeladen. Hier konnten die Passgenauigkeit des Deckels und der Einbau der Apparatur in den Segelflieger ausprobiert werden. Die Maschinenbau-Studenten Philippe Bayoi und Rudy Tante waren für den Nachbau des Sensordeckels verantwortlich. Die beiden waren begeistert: „Nicht nur zu konstruieren und abzuspeichern, sondern auch zu produzieren und jetzt live auszuprobieren, ist einfach ein tolles Gefühl. Wir freuen uns sehr, dass der Deckel perfekt passt und unsere Arbeit bald zum praktischen Einsatz kommt.“

Dann ging es für die Studierenden in die Luft. Elena Mascus und Pro. Dr. Martin Müller standen als Fluglehrer:in zur Verfügung. Gestartet wurde mit der Seilwinde, jeder Studierende hatte mehrere Starts. Die Studierenden waren von der Beschleunigung und dem Gefühl beeindruckt. Für viele war es der erste Flug in einem Segelflugzeug. „Der Tag, an dem wir mit Professor Martin Müller geflogen sind, war für uns ein unvergessliches Erlebnis. Es hat unseren Blick auf die Luftfahrt noch interessanter gemacht und uns einen kleinen Einblick in die Wissenschaft und Technik hinter dem Fliegen gegeben“, sagten Rudy und Philippe.

Janis Groos, Student der Elektro- und Luftfahrttechnik, nimmt an der Lehrveranstaltung „Avionik-Entwurf und Modellierung“ teil. Sein Eindruck vom Tag fasste er so zusammen: „Bei angenehmen Wetter bot der Flugtag die perfekte Gelegenheit, im Studium gelernte Inhalte praktisch zu erleben. Besonders gefallen hat mir die direkte Einbindung in den Flugbetrieb durch die äußerst gastfreundliche Akaflieg Frankfurt, sodass wir über das Fliegen hinaus einen schönen, gemeinsamen Tag mit Eindrücken aus dem Segelflugsport verbringen konnten.“