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Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)
Institut für Technische Physik
Pfaffenwaldring 38 - 40
70569 Stuttgart

Ansprechpartner

Prof. Dr. rer. nat. Thomas Dekorsy
Tel.: 0711 6862 531
Fax.:
thomas.dekorsy@dlr.de



Profil

Das Institut für Technische Physik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) entwickelt Lasersysteme für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt sowie in den Bereichen Sicherheit und Verteidigung. An den beiden DLR-Standorten in Stuttgart und Lampoldshausen arbeiten insgesamt rund 70 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, Ingenieure und Techniker interdisziplinär an gesellschaftlich und sicherheitstechnisch relevanten Fragestellungen aus den Fachgebieten

 

  • lasergestützte Ferndetektion von chemischen, biologischen und explosiven Gefahrstoffen (CBE-Detektion),

  • Counter-UAS-Systeme zur Erhöhung der Sicherheit im Bereich der Drohnen-Technologie,

  • Bedarfsgerechte Laser-Messsysteme, u. a. in der Fluginstrumentierung,

  • Konzeption von Lasereffektoren sowie die Bewertung ihrer Einsatzfähigkeit,

  • Detektion und Beseitigung von Weltraumschrott mit Lasern

Für diese Einsatzsatzgebiete entwerfen die DLR-Forscher Laserquellen, Detektions- und Analyseeinheiten höchster Sensitivität sowie hochpräzise Kontrollsysteme zur gezielten Steuerung der Laserstrahlung über große Distanzen.

 

Ein besonderes Augenmerk legen die Forscher dabei auf reale Einsatzszenarien, insbesondere bei sensiblen Anwendungen, wie zum Beispiel bei der Erkennung und Identifizierung chemischer und biologischer Gefahrstoffe. Die Einsatzkräfte können damit aus sicherer Entfernung schnell, diskret und zuverlässig geeignete Hilfs- und Gegenmaßnahmen einleiten. Damit lassen sich Gefahren für Bevölkerung, Rettungskräfte und Umwelt verringern.

 

Darüber hinaus beziehen die DLR-Forscher auch die Notwendigkeit der Augensicherheit solcher Lasersysteme mit in deren Konzeption ein. Dies ermöglicht eine Nutzung der Lasertechnologien beispielsweise nicht nur zur Sprengstoffdetektion an Flughäfen oder Bahnhöfen, sondern auch in der Umweltanalytik oder im Bereich der Drohnenkontrolle. Auch die Flugsicherheit kann von den Entwicklungen des Instituts profitieren: Die DLR-Forscher untersuchen die Anwendung der Laserspektroskopie aus dem Flugzeug heraus zur zuverlässigen Erfassung flugrelevanter Daten, wie Druck, Temperatur und Strömungsgeschwindigkeit.

 

Mit seiner über Jahrzehnte gewachsenen Expertise in der Entwicklung und Evaluation von Hochleistungslasersystemen und Technologien aktiver optischer Systeme, Untersuchungen der Strahlpropagation über große Distanzen sowie der Laser-Materie-Wechselwirkung ist das Institut für Technische Physik ein Kompetenzzentrum nicht nur in Fragen rund um Luft- und Raumfahrt, sondern auch in der zivilen und verteidigungstechnischen Sicherheitsforschung.

Projekte

Lasergestützte Ferndetektion:

Mittels Laser Gefahrstoffe erkennen, ohne sich selbst in Gefahr zu bringen – die lasergestützte Ferndetektion chemischer, biologischer und explosiver Gefahrstoffe (CBE) ist eines der zentralen Themen des Instituts für Technische Physik. Mit Blick auf realitätsnahe Szenarien werden spektroskopische Messmethoden wie LIBS (Laser Induced Breakdown Spectroscopy), LIF (Laser Induced Fluorescence) und Raman-Spektroskopie untersucht und weiterentwickelt.

Hierbei spielen insbesondere anwendungsrelevante Aspekte wie Augensicherheit, Einfluss von Tageslicht und Wetter sowie die Identifizierung von Substanzen vor natürlichem Hintergrund bei der Validierung der Verfahren eine grundlegende Rolle. Experimentalstudien hierzu werden auf der 130 Meter langen Laserfreistrahlstrecke am DLR-Standort Lampoldshausen durchgeführt.

Lasergestützte Ortung und Entfernung von Weltraumschrott:

Die ständige Zunahme von Weltraumschrott in erdnahen Umlaufbahnen (Low Earth Orbit - LEO) stellt für aktive Satelliten eine sehr ernstzunehmende Bedrohung dar. Um das Risiko von Kollisionen mit aktiven Satelliten durch gezielte Ausweichmanöver zu minimieren sowie um Fehlalarme zu vermeiden, müssen die Bahnen dieser Objekte sehr präzise bekannt sein.

Die DLR-Forscher am Institut für Technische Physik arbeiten an einer lasergestützten Methode zur Bestimmung der Flugbahn der Schrottteilchen. In Zusammenarbeit des DLR mit der Satellite-Laser-Ranging-Station in Graz konnte dieses Verfahren bereits 2012 erfolgreich demonstriert werden und stellt somit eine tragfähige Methode für den Aufbau eines Beobachtungsnetzwerkes für Weltraumschrott dar.

Eine Weiterentwicklung des Ortungsverfahrens hinsichtlich Pulsenergie des Lasers und Genauigkeit beim Tracking wird die laserablative Entfernung von Weltraummüll ermöglichen.


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