Leuchtstoffe für optimierten Flugzeugbau

Luftfahrtforschung made in Steinfurt - das ermöglichen Prof. Dr. Thomas Jüstel, Prof. Dr. Michael Schäferling und Dr. Vladimir Ondrus in einer Kooperation mit dem Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) am Fachbereich Chemieingenieurwesen unserer Hochschule. Mithilfe spezieller Leuchtstoffe entwickeln sie Farben, die das Drucktemperaturprofil, das auf Flugzeugen und ihre Tragflächen wirkt, bestimmen können.

"Das DLR testet Modelle von Flugzeugen in einem Windkanal", erklärt Jüstel. "Die Idee ist, sie mit speziell angefertigten temperatur- oder drucksensitiven Farben zu überziehen und sie dann mit blauen LEDs zu beleuchten", so der Fachmann für Anorganische Chemie auf dem Technologie-Campus Steinfurt. "Die Flugkörper leuchten dann rot. Je nach Intensität der Emission können wir dann Rückschlüsse auf den jeweils vorliegenden Druck oder die Temperatur ziehen."

Je wärmer zum Beispiel die Tragfläche eines Flugzeugs wird, desto schwächer leuchtet sie. Anorganische Stoffe auf Basis europiumaktivierter Nitride bleiben bei einer Temperatur von über 400 Grad Celsius stabil, um entsprechende Messwerte zu liefern. Hohe Messtemperaturen seien wichtig für die Raumfahrt- und Raketenentwicklung. Langfristiges Ziel sei es, eine einzelne Farbe zu entwickeln, die sowohl Druck als auch Temperatur messen kann. Durch die gewonnenen Messergebnisse ist das DLR dann in der Lage, die geprüften Bauteile zu optimieren.

Die Zusammenarbeit zwischen unserer Hochschule und dem DLR ermöglicht Schäferling, der seine Kontakte mit seiner Berufung an die Hochschule 2019 mitgebracht hat und dessen Labor für Photonische Materialien auf metall-organische Leuchtstoffe spezialisiert ist. Seitdem besteht eine langfristige Zusammenarbeit, die den Technologie-Campus Steinfurt auch für Forschung in der Luft- und Raumfahrt öffnet.

Gefördert wird die Forschung zu druck- und temperatursensitiven Farben aktuell in zwei Projekten durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Energie (BMWE), eines davon im Rahmen des Luftfahrtforschungsprogramms. Auch die Studierenden profitieren: Mehrere Abschlussarbeiten tragen seit 2023 zur Forschung von Jüstel und Schäferling bei. Die Absolventen Marlies Maroka, Fabian Namockel, Mark Tanai und in Kürze Florian Rosner haben mit ihren unterschiedlichen Bachelor- und Masterarbeiten die Forschung ergänzt.

Quelle: Fachhochschule Münster