Raumfahrt und Defence Simulation wird zum Entscheidungsinstrument

Anbieter zum Thema

Merkle & Partner

CADFEM Germany GmbH

UberCloud

Was sonst erst im Testbetrieb sichtbar wird, muss in Raumfahrt- und Defence-Anwendungen vor dem Prototypen verstanden werden. Daher entwickelt sich Simulation vom Analyse- zum Entscheidungsinstrument.

Europa investiert massiv in Raumfahrt- und Verteidigungsprogramme. Neue Satellitenkonstellationen, sicherheitskritische Infrastruktur und steigende Verteidigungsbudgets eröffnen Unternehmen aus Maschinenbau, Automotive und Hightech-Industrien attraktive Marktchancen. Gleichzeitig steigen die Anforderungen. Hier kann die Simulation helfen.

Sicherheit beginnt vor dem Test

Die größte Herausforderung liegt dabei nicht in einzelnen Komponenten, sondern im Zusammenspiel physikalischer Effekte. Temperaturwechsel, Schockbelastungen, Vibrationen oder dynamische Lasten wirken häufig gleichzeitig auf ein System ein. Wer diese Wechselwirkungen erst im Versuch erkennt, hat oft bereits Zeit, Budget und Entwicklungsspielräume verloren.

„Viele Unternehmen nutzen Simulation noch immer primär zur Absicherung bestehender Entwicklungen“, sagt Dipl.-Ing. (TU) Stefan Merkle, Geschäftsführender Gesellschafter der Merkle CAE Solutions. „In sicherheitskritischen Branchen wird sie zunehmend zur Grundlage technischer Entscheidungen. Die entscheidende Frage lautet nicht mehr: Funktioniert das System? Sondern: Welche Lösung bietet unter realen Einsatzbedingungen die größte Robustheit?“

Raumfahrt: Wenn Mikrometer entscheiden

Ein Beispiel dafür sind thermostrukturelle Effekte im Orbit. Satelliten durchlaufen während eines Umlaufs wiederholt Sonnen- und Schattenphasen. Die daraus resultierenden Temperaturwechsel führen zu Spannungen und Verformungen, die die Funktion von Antennen, Sensoren oder optischen Systemen beeinflussen können. Bereits geringe Lageabweichungen können die Leistungsfähigkeit eines Gesamtsystems beeinträchtigen.

Mithilfe gekoppelter Multiphysics-Simulationen lassen sich diese Effekte frühzeitig analysieren. Entwickler erhalten dadurch nicht nur Aussagen über die Funktionsfähigkeit eines Designs, sondern auch über dessen Verhalten unter realistischen Einsatzbedingungen.

Defence: Mehr als reine Nachweisführung

Ähnliche Fragestellungen finden sich im Defence-Umfeld. Elektronische Baugruppen, Sensorplattformen oder mechanische Komponenten müssen unter Vibrationen, Schockereignissen und dynamischen Belastungen zuverlässig funktionieren. Physische Tests bleiben unverzichtbar, bilden jedoch nur einen begrenzten Ausschnitt möglicher Einsatzszenarien ab.

Interview mit Michael Maurer

Der digitale Zwilling als Gamechanger

Der eigentliche Mehrwert moderner Simulation liegt dabei oft an einer Stelle, die außerhalb der Simulationswelt noch unterschätzt wird: Sie beschleunigt nicht nur die Entwicklung, sondern verbessert die Qualität von Entscheidungen. Während Tests Antworten auf bereits entwickelte Lösungen liefern, ermöglichen virtuelle Modelle die Bewertung von Konzepten, Materialien und Designvarianten lange vor dem Bau eines Prototyps.

Simulation: Neue Märkte – neue Anforderungen

Für Unternehmen, die den Einstieg in Raumfahrt- oder Defence-Projekte planen, kann Simulation ein entscheidender Wettbewerbsvorteil sein. Die Anforderungen dieser Märkte unterscheiden sich deutlich von klassischen Industrieanwendungen. Nachweisfähigkeit, Risikominimierung und Systemrobustheit rücken in den Mittelpunkt. Für viele Unternehmen bedeutet das einen Perspektivwechsel: Nicht der Test wird ersetzt, sondern die Entscheidungsfindung verändert.