Technologische Schwerpunkte (Technical Domains)
Forschen & Entwickeln im ZAL Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung

Im Bereich Forschung & Entwicklung konzentriert das ZAL seine Kompetenzen auf sechs unterschiedliche Technologiefelder. Die thematische Ausrichtung auf diese sogenannten Technical Domains repräsentiert einen wichtigen Teil des Technologie-Fokus am Luftfahrtstandort Hamburg und ist gleichzeitig die strukturelle Basis für den Aufbau des Forschungsnetzwerks Luftfahrt der Metropolregion. Die Themen werden mit anderen norddeutschen Technologie-Zentren und bundesweit abgestimmt. Mit Hilfe der Technical Domains soll ein Forschungsnetzwerk Luftfahrt etabliert werden, das - unter Einbeziehung lokaler und internationaler Experten - ausgewählte Fragestellungen bearbeitet.

In den Technical Domains (TDs) werden die Themenschwerpunkte mit den R&T-Roadmaps der Industriepartner Airbus und Lufthansa Technik abgestimmt. Für die ausgewählten Themen werden in den TDs Kompetenzen aufgebaut, deren Schwerpunkt auf ergänzenden, themenspezifischen Technologie-Nischen liegt. Diese Kompetenzen werden zu F&E-Dienstleistungen weiterentwickelt und den Industriepartnern angeboten. Darüber hinaus stellt das ZAL für die Durchführung von Forschungs- und Entwicklungsaktivitäten diverse Test-Infrastrukturen bereit, welche thematisch auf die TDs zugeschnitten sind.

Technical Domains
Unsere technologischen Schwerpunkte im Detail
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Fuel Cell Lab

Technical Domain 1
Fuel Cell Lab

Mercedes-Benz B-Klasse f-cell mit Brennstoffzellenatrieb

Hamburg ist ein wichtiger Standort der Wasserstoff- und Brennstoffzellen- technologie in Deutschland, sei es in der Luft- und Schifffahrt oder im öffentlichen Nahverkehr bei der Erprobung von Bussen, PKWs und Tank- stellen. Auf Initiative der Freien und Hansestadt Hamburg wurde das Fuel Cell Lab als Teil des ZAL Zentrum für Angewandte Luftfahrtforschung initiiert. Das Besondere am Fuel Cell Lab ist die branchenübergreifende Ausrichtung. Die Inhalte decken alle Aspekte eines nachhaltigen Mobilitätskonzeptes ab.

Das Fuel Cell Lab bietet Beratungs-, Entwicklungs- und Testdienstleistungen an. Darüber hinaus stellt es seinen Partnern Infrastrukturen und Räumlich- keiten zur Anmietung zur Verfügung. Die Einmietung in das Fuel Cell Lab fördert langfristige Kooperationen sowie den engen Austausch mit Partnern aus Wissenschaft und Industrie. Durch die im ZAL TechCenter ermöglichte interdisziplinäre Zusammenarbeit wird die Industrialisierung der Brennstoff- zellentechnologie maßgeblich vorangetrieben.

Fuel Cell Lab im ZAL TechCenter

Die hohe Komplexität von Brennstoffzellensystemen erfordert Fachwissen bezüglich deren Evaluation, Auslegung, Konstruktion, Integration, Test und Betrieb. Die Ingenieure des Fuel Cell Labs bieten gezielt Leistungen für Kunden, welche die Einführung eines Brennstoffzellensystems in ihre Produkte erwägen oder eine hohe Systemkomplexität in vorhandenen Systemen bewerkstelligen müssen. Das Fuel Cell Lab bietet ihnen ein anwendungsnahes Leistungs-Portfolio, eine hochwertige Infrastruktur sowie qualifizierte Mitarbeiter mit mehrjähriger Erfahrung in Entwicklungs- projekten. Weitere Vorteile bietet das Fuel Cell Lab durch seine branchen- übergreifenden Vernetzung mit Industrie- und Forschungspartnern sowie die Möglichkeit, auf das Know-How der anderen fünf Technologiebereiche des ZAL zuzugreifen.

Unsere Angebote zum Fuel Cell Lab

Beratung

  • Technologieberatung
  • Machbarkeitsstudien
  • Rentabilitätsstudien
  • Wissenstransfer in Firmen
  • Fördermöglichkeiten

Systementwicklung

  • Auslegung
  • Konstruktion
  • Integration
  • Multifunktionalitätskonzepte
  • Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanalysen
  • Koordination Demonstratorbau

Tests

  • Betreuung der Mieter im Fuel Cell Lab
  • Assistenz und Abnahme von Testständen beim Anschluss an das Hausnetz
  • Testkampagnen

Infrastruktur

  • Infrastruktur zum Testen von Brennstoffzellensystemen
  • 1200 m² Hallenfläche
  • 700 m² Testraumfläche unterteilt in 50 m² bis 250 m²
  • Sicherheitskonzept mit entsprechender Technik
  • Hallentor mit 8 m x 8 m Größe zur Anlieferung
  • Hallenkran 5 t und 8 m Höhe
  • Auslegung für Brennstoffzellensysteme mit bis zu 250 kWel Leistung
  • Energierückeinspeisung
  • Hauskühlkreislauf
  • Lüftung, Abgas- und Abwasseranschlüsse

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    Cabin Innovation & Technology

    Technical Domain 2
    Cabin Innovation & Technology

    ZAL Cabin & Cargo Test Rig

    Die ganzheitliche Beschäftigung mit dem Bereich Flugzeugkabinen zeichnet den Luftfahrtstandort Hamburg weltweit aus. Die Kompetenzen Hamburgs erstrecken sich von der Konzeption, über Testing und Installation bis zur Umrüstung. Insbesondere werden neue Kabinenkonzepte und Ideen für eine schnellere Montage in Hamburg entwickelt und umgesetzt. Das ZAL unterstützt diese Aktivitäten durch Bereitstellung einer einzigartigen Demonstrations- und Testumgebung  im TechCenter.

     

     

    Aircraft interior design by Diehl Aerosystems

    Die Flugzeugkabine ist geprägt durch eine Vielzahl von interagierenden Systemen. Eine Steigerung der Effizienz oder des Passagierkomforts ist daher nur durch eine ganzheitliche Betrachtung zu erreichen. Die TD2 umfasst alle Aspekte der Kabinenentwicklung, legt aber den Schwerpunkt auf die Schnittstellen zwischen den Systemen, die bislang nicht in die Zuständigkeit etablierter Akteure fallen. Die TD2 unterstützt Hersteller und Zulieferer dabei, innovative Konzepte zur Marktreife zu bringen. Sie geht über die Lösung technischer Probleme hinaus und trägt aktiv zur Entwicklung neuer Produkte für Airline und Passagier bei.

    Unsere Angebote zu Cabin Innovation & Technology

    Allgemein

    • Konzeption, Machbarkeits- und Rentabilitätsstudien
    • Prozessentwicklung und -optimierung
    • Systems Engineering

    Infrastruktur

    • Cabin & Cargo Test Rig
    • MockUp & Hangar Support

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      Air & Power Systems

      Technical Domain 3
      Air & Power Systems

      Halle C

      Eine Kernkompetenz des Luftfahrtstandorts Hamburg ist der Bereich Kabine und Kabinensysteme. Darunter fallen auch die Kühlung an Bord befindlicher Komponenten sowie die gesamte Flugzeugklimatisierung.

      In der Technical Domain 3 werden daher Technologien und Innovationen verfolgt, die den Passagierkomfort verbessern sollen und Bordkomponenten effizienter kühlen können. Dabei unterstützt das ZAL seine Partner bei der Integration innovativer Technologien in das Endprodukt. Zum Beispiel werden neue Ventilationskonzepte und Kühlarchitekturen untersucht, aber auch Möglichkeiten zur einfacheren und schnelleren Wartung.

      Avant Test Rig in Halle C

      Obendrein ist die steigende Elektrifizierung der Luftfahrzeuge ein Trend in der Luftfahrtbranche. Systeme werden zunehmend elektrische Komponenten unterstützt oder sogar ersetzt. Dabei entstehen prozessual komplett neue Anforderungen, Systemlösungen und Architekturen. Das ZAL verfolgt dieses so genannte „More Electric Aircraft“-Konzept. Es fokussiert sich hier haupt- sächlich auf Technologien wie die zapfluftfreie Aufbereitung der Kabinenluft (Bleedless Pack), Leistungselektronik oder e-Taxi. Die Herausforderung liegt neben den steigenden Anforderungen an das Bordnetz auch bei den Wärme- lasten der Komponenten. Das so genannte „Thermal Management“ im Flug- zeug ist daher ein Schwerpunkt der Technical Domain.

      Unsere Angebote zu Air & Power Systems

      Allgemein

      • Technologiebewertungen und Parameterstudien
      • Anfertigung von thermodynamischen bzw. strömungsmechanischen Studien (z.B. mittels CFD-Tools)
      • Studien u. Konzeptentwicklung für Kühlarchitekturen

      Zukünftig

      • Engineering-Leistungen im Bereich Systementwicklung, Thermal Management, Klimatisierung (z.B.: Thermischer Komfort, Performanceabschätzungen, Systemauslegung, ...)
      • Engineering-Leistungen bei der Technologieintegration ins Flugzeug (z.B. Systemkomponenten, Schnittstellen, Anforderungen, Systemlayouts, …)

      Infrastruktur

      • Infrastruktur für Integrations- und Validationstests
      • Ideale Voraussetzungen für Klimatisierungs- und Kühlungstechnologien
      • Ca. 680 m² Hallenfläche für Ihre Teststände und Demonstratoren
      • Ca. 100 m² Laborfläche
      • Verlinkung zum Fuel Cell Lab möglich

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        Aerospace Production & Fuselage Engineering

        Technical Domain 4
        Aerospace Production & Fuselage Engineering

        Platz für neue Technologieintegrationen in Halle A

        Hamburg ist einer der wichtigsten Standorte für die Flugzeugherstellung weltweit. Wesentliche Kernkompetenz ist hierbei die Flugzeugrumpf- und Endmontage.

        In der Technical Domain 4 unterstützt das ZAL seine Kunden bei Aufgaben zur Effizienz- und Qualitätssteigerung im Bereich der Flugzeugproduktion. Im Fokus stehen hierbei innovative, anwendungsorientierte sowie integrative Technologien und Methoden zur jeweiligen Problemstellung, bspw. in den Bereichen Bohren und Nieten oder der Systeminstallation. Dabei sollen relevante Anforderungen und Merkmale mit betriebsinternen und gesell- schaftlichen Randbedingungen verzahnt werden. Das rund um den Luftfahrtstandort

        Rumpftonne zur Erprobung von Montageprozessen

        Hamburg essentielle Aufgabenfeld der Flugzeuginstandhaltung bildet einen weiteren Schwerpunkt der Technical Domain. Hierbei spielen Flugzeug- wartungs- und Überholungsprozesse, wie die Komponentenaufbereitung und -wechsel oder die Triebwerksreparatur eine wesentliche Rolle.

        Ziel der Technical Domain ist es, ausgewählte Lösungen für die Flugzeug- industrie neu zu gestalten, bzw. weiterzuentwickeln mit dem Anspruch der direkten Verwertbarkeit im industriellen Umfeld.

        Unsere Angebote zu Aerospace Production & Fuselage Engineering

        Allgemein

        • Technologische Beratung bei zerspantechnischen Problemstellungen (CFK, Metall, Hybrid)
          • Konzeption, Machbarkeits- und Rentabilitätsstudien
          • Prozessentwicklung und -optimierung
          • Entwurf von Versuchsständen, Unterstützung bei der Versuchsdurchführung
          • Werkzeugentwurf und –optimierung
        • Technologische Beratung zu Flugzeug-Strukturbauteilen (CFK, Aluminium)
          • Konzeption, Machbarkeits- und Rentabilitätsstudien
          • Prozessentwicklung und -optimierung
        • Planung von Anlagentechnik und Infrastruktur
        • Technologie-Entwicklung von QS-Systemen auf optischer Basis

        Zukünftig

        • Unterstützung als Forschungs- und Entwicklungspartner in den Bereichen Flugzeugfertigung und –montage sowie MRO für
          • Automatisierungstechnologien
          • Unterstützungssysteme

        Infrastruktur

        • beste Möglichkeiten für Testeinsätze von Demonstratoren im anwendungsnahen Umfeld
        • ca. 1200 m² Hallenfläche
        • ca. 700 m² Testraumflächen

        F&E Projekt

        • Förderprojekt Auto-Pro (2014-2016) Auftritt TD4 als Initiator und Koordinator des Verbundes sowie Partner mit eigenem Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkt

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          Acoustics & Vibration

          Technical Domain 5
          Acoustics & Vibration

          ZAL Acoustic Lab

          Ein thematischer Schwerpunkt der Technical Domain 5 bildet die Vibroakustik. Dieser umfasst die Effekte der Schallentstehung und Schallausbreitung in der Flugzeugkabine. Das ZAL unterstützt hier die Forschung und Entwicklung bei der Integration von neuartigen akustischen Kabinenkonzepten. Aufgrund der einmaligen Testinfrastrukturen können vibro-akustischen Tests an kompletten Rumpfsektionen oder vollausgestatteten Flugzeugkabinen durchgeführt werden.

           

           

          Passenger Service Unit mit Lautsprecher

          Das ZAL unterstützt hier die Forschung und Entwicklung bei der Integration von neuartigen akustischen Kabinenkonzepten. Aufgrund der einmaligen Testinfrastrukturen können vibro-akustischen Tests an kompletten Rumpfsektionen oder vollausgestatteten Flugzeugkabinen durchgeführt werden.

          Weiterhin unterstützen wir unsere Kunden bei der Erforschung und Entwicklung der zukünftigen Kabinenbeschallung. Hierzu führen wir für unsere Kunden elektro-akustische Integrationstests in unserem Akustiklabor oder beim Kunden vor Ort durch. Darüber hinaus sichern wir diese Testergebnisse mit entsprechenden Simulationen ab.

           

           

          Unsere Angebote zu Acoustics & Vibration

          Dienstleistungen

          • Schall- und Schwingungsanalysen (z.B. vibro-akustische Tests, in-situ Schallabsorptionsgradmessung, Integrationsuntersuchungen, messtechnische Validierung)
          • Flugzeugkabinenbeschallung/IFE (akustische Simulation mittels Ray Tracing, Entwicklung neuartiger Lautsprecher- und Sensorkonzepte, Analyse der Sprachverständlichkeit)

          Infrastruktur

          • Reflexionsarmer Halbfreifeldraum (nutzbarer Messraum (BxTxH): 22.70 x 12.00 x 8.65 m³) nach DIN 45635 bzw. ISO 3745
          • Diverse Schall- und Schwingungsmesstechnik

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            General Processes & Support Topics

            Technical Domain 6
            General Processes & Support Topics

            Prozessanalyse

            Das ZAL leistet einen wesentlichen Beitrag zum Aufbau einer neuen Form der wissenschaftlich-technischen Zusammenarbeit: dem Forschen und Entwickeln von Industrie- und Forschungspartnern unter einem Dach. Dafür ist ein entsprechendes Umfeld notwendig, welches von der TD 6 betreut und stets weiterentwickelt wird. Zentrale Themen sind Netzwerke, Innovation und Multidisziplinarität.

            ZAL VR Lab

            Der TD 6 kommt zusätzlich eine abteilungsübergreifende Rolle zu, sie unterstützt die Technologiebereiche des ZALs in der Umsetzung ihrer spezifischen Arbeiten. Die Infrastruktur umfasst unter anderem ein Virtual-Reality-Labor, einen Innovationsmarktplatz und Kreativräume.

            Unsere Angebote zu General Processes & Support Topics

            Services

            • Innovationsmanagement
              • Analyse der Innovations-Fähigkeit
              • Entwicklung von Konzepten und Strategien
              • Operationalisierung durch Prozesse, Methoden, Tools
              • Anwendung in Fachbereichen (F&E, Engineering, Produktion)
              • Moderation
            • Technologiemanagement
              • Aktive Identifikation von Technologietrends sowie deren marktseitige und strategische Einordnung
              • Technologietransfer in die Luftfahrtindustrie
              • Unterstützung im FuE-Management
            • Netzwerkmanagement
              • Aufbau und Moderation von Technologie-Netzwerken
              • Anbahnung von FuE-Projekten
              • Analyse der Partnerkompetenz und technischen Leistungsfähigkeit
              • Vermarktungsaktivitäten des Netzwerkes

            Infrastruktur

            • Virtual-Reality-Labor
            • Innovationsmarktplatz
            • Kreativräume

            Kontakt