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Braunschweig: 365 Quadratmeter Platz für leichte Teile

DLR eröffnet CFK-WingLab

Auf dem Gelände des Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) in Braunschweig entstand nach Plänen von springmeier architekten ein Anbau an die bestehende Prüfhalle Gebäude 118. Seit Ende 2021 können im CFK-WingLab nun ultraleichte Flügelstrukturen getestet werden. Denn das neu eröffnete Labor ermöglicht Montageversuche und Tests von Demonstratoren des Systemleichtbaus im vollen Maßstab.
Nach 2,5 Jahren Bauzeit steht die 365 Quadratmeter große Halle des WingLabs den Wissenschaftler:innen jetzt zur Verfügung, um große und leichte Flügel zu montieren und sie strukturell und funktionell zu testen. Dabei können sie jeden Schritt des Montagevorgangs digital erfassen und den Ablauf der jeweiligen Situation entsprechend dynamisch anpassen. Auch verschiedene Prüfverfahren sind möglich. „Das CFK-WingLab ergänzt die Infrastruktur des Instituts entlang der Prozesskette, um die Möglichkeit nun auch Forschungsfragen der Montage von Leichtbaustrukturen zu untersuchen.“ erklärt Prof. Martin Wiedemann, Direktor des DLR-Instituts für Faserverbundleichtbau und Adaptronik. „Mit der Anlagentechnik im CFK-WingLab werden wir systematisch Bauteilinformationen nutzen und ergänzen, die den digitalen Zwilling des realen Produkts anreichern.“ So lassen sich die digitalen Zwillinge in der virtuellen Welt mit unterschiedlichsten Algorithmen und Simulationen untersuchen und weiterentwickeln.
Roboter, 3D-Druck und kluge Köpfe
Auch ein Roboter befindet sich CFK-WingLab. Er hilft den Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern bei der Erforschung des faserverstärkten 3D-Drucks. Dafür musste die Nutzlast der Kellergeschossdecke und der Hallensohle auf 3000 kg/m2 bemessen werden! Ein Labor, in dem die Forschenden an Thermoplast-Werkstoffen arbeiten, rundet die neuen Möglichkeiten ab. In der Halle ist außerdem das abteilungsübergreifende Team des DLR Innovation Labs EmpowerAX eingezogen.
Ausblick: Forschungen für Luftfahrt, Raumfahrt und Medizintechnik
Zahlreiche Projekte stehen für das CFK-WingLab bereits in den Startlöchern, um die neuen Möglichkeiten bei der Montage von Flügeln und Rumpfstrukturen zu nutzen. So steht unter anderem die Montage von extrem leichten Flügelstrukturen für die autonome DLR-Höhenplattform HAP-OMEGA im Vordergrund der aktuellen Arbeiten. Das Team des DLR Innovation Labs EmpowerAX arbeitet im Jahr 2022 insbesondere an den Themen der Technologie- und Materialbewertung und der Identifikation und Vorevaluierung von Use Cases. Diese reichen von Raumfahrtstrukturen bis hin zur Medizintechnik.
Tragwerksplanung für die Erweiterung der Prüfhalle des CFK-WingLab
Die vom Büro W+S WESTPHAL 2017 bis 2020 bearbeitete Erweiterung besteht aus einem dreigeschossigen unterkellerten Bürotrakt in Massivbauweise im Süden und der eigentlichen Versuchshalle im Norden, die stützenfrei auf einer Grundfläche von ca. 460 m2 konzipiert wurde. Das Stahltragwerk der Halle musste zusätzlich für eine 5-Tonnen-Kranbahn ausgelegt werden. Die Gebäudeaussteifung erfolgt über die Stahlbetonwandscheiben. Das Dach wurde als Stahldach mit Trapezblechen erstellt.
Als besondere Erschwernis musste ein ganzjährig in Betrieb befindlicher Pumpenbunker unter dem Bürotrakt überbaut werden. Dieser wurde mit wandartigen Trägern mit Aussparungen für die verschiedenen Medienleitungen überbaut und schalltechnisch vom Neubau entkoppelt.
Die Gründung erfolgte auf Streifen- und Einzelfundamenten. Die unter dem EG-Niveau liegenden Kellerbereiche wurden als WU-Konstruktionen (wasser-undurchlässig) erstellt. Am Übergang zur Bestandsversuchshalle mussten Unterfangungsarbeiten vorgenommen werden.


Quellen: industriebau-wernigerode.de/projects/cfk_winglab_braunschweig, leichtbauwelt.de/dlr-eroeffnet-cfk-winglab-in-braunschweig, dlr.de/content/de/artikel/news/2021/04/20211216_dlr-eroeffnet-cfk-winglab-in-braunschweig.html