Een onderdeel van mijn master Aerospace Engineering aan de TU Delft is het doen van een stage. Het leek mij leuk om voor deze ervaring naar het buitenland te gaan, en al snel stuitte ik op de DLR in Hamburg, Duitsland, waar ik uiteindelijk zes maanden stage heb gelopen.

Mijn stage vond dus plaats bij het Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR), het Duitse nationale onderzoekscentrum voor onder andere luchtvaart, ruimtevaart, energie, transport en veiligheid. Met verschillende instituten en locaties verspreid over Duitsland houdt de DLR zich bezig met zowel fundamenteel als toegepast onderzoek, waarbij de resultaten gebruikt kunnen worden in zowel de industrie als de maatschappij.

Ik werkte in Hamburg bij het Institute of System Architectures in Aeronautics. Het instituut werkt vanuit een innovatieve System of Systems-filosofie. Dit betekent dat niet alleen naar afzonderlijke disciplines wordt gekeken, maar dat de luchtvaart als één groot, samenhangend systeem wordt onderzocht. Daarbij wordt niet alleen gekeken naar het vliegtuig zelf, maar ook naar de manier waarop verschillende technologieën, vliegtuigsystemen en operationele concepten elkaar beïnvloeden. Een belangrijk onderdeel hiervan is het gebruik van digitale modellen en het verbinden van verschillende modellen en databronnen, zodat de luchtvaart gedurende de gehele levenscyclus digitaal kan worden beschreven en onderzocht.

Dat maakte de werkomgeving goed passend bij mijn stage. Mijn project ging namelijk ook niet over één afzonderlijk onderdeel van een vliegtuig, maar over het verbinden van verschillende modellen om uiteindelijk een completer beeld te krijgen van de klimaatimpact van een vlucht.

Het instituut is gevestigd bij het ZAL TechCenter in Hamburg-Finkenwerder. Hamburg is een belangrijke locatie voor luchtvaartonderzoek en -industrie. De DLR werkt hier samen met andere onderzoeksinstituten, universiteiten en bedrijven uit de luchtvaartsector, die al dan niet ook gevestigd zijn in het ZAL TechCenter. Binnen Hamburg zijn meerdere DLR-instituten actief, waardoor er een brede combinatie van kennis aanwezig is, van vliegtuigontwerp en onderhoud tot luchtverkeer en luchtvaartoperaties.

Tijdens deze zes maanden wilde ik graag ervaring opdoen en zien hoe het is om in zo’n groot onderzoeksinstituut te werken. Deze periode in Hamburg gaf me echter niet alleen de mogelijkheid om inhoudelijk onderzoek te doen, maar ook om mijzelf verder te ontwikkelen.

Het combineren van modellen, vliegtuigen en routes

Het onderwerp van mijn stage heb ik gaandeweg zelf mogen bepalen. Uiteindelijk heb ik een zogenaamde workflow ontwikkeld die voor meerdere doeleinden gebruikt kan worden.

In de luchtvaartindustrie wordt vaak gekeken naar CO₂-uitstoot wanneer het gaat om klimaatimpact, maar een vliegtuig heeft ook andere effecten op het klimaat. Een bekend voorbeeld daarvan zijn contrails: de witte condensstrepen die je vaak achter vliegtuigen ziet. Onder bepaalde atmosferische omstandigheden kunnen deze langer blijven bestaan en bijdragen aan klimaatverandering. Deze worden minder vaak onderzocht dan bijvoorbeeld CO₂-uitstoot en werden daardoor al snel een focuspunt binnen mijn stage.

Mijn doel was daarom om een open-source workflow te ontwikkelen waarmee verschillende aspecten van een vlucht achter elkaar kunnen worden geanalyseerd. Hierbij heb ik verschillende bestaande modellen aan elkaar gekoppeld.

Eerst wordt de informatie over een bepaalde vlucht verwerkt, zoals de vliegroute, vliegtuigprestaties, het brandstofverbruik en de emissies. Vervolgens kan worden onderzocht of en hoe contrails ontstaan en hoe deze zich ontwikkelen. Tot slot kunnen de effecten van verschillende emissies (CO2, NOx, SO2, etc) en contrails op het klimaat over langere tijd worden geanalyseerd.

Dit kan worden gedaan voor verschillende typen vliegtuigen, zowel bestaande als nieuwe modellen, en voor vrijwel iedere vliegroute. Tegelijkertijd werkt de workflow met verschillende typen input, waaronder een inputformaat dat door de DLR is ontwikkeld. Op deze manier kan de workflow breed worden ingezet en kan deze tegelijkertijd helpen om verschillende modellen van de DLR toegankelijker te maken voor andere gebruikers.

Door de veelzijdigheid van de workflow kan deze voor veel verschillende ‘use cases’ worden gebruikt, wat tijdens mijn stage ook is gedaan. Een voorbeeld hiervan is het vergelijken van verschillende nieuwe vliegtuigconcepten, zoals vliegtuigen op waterstof of SAF, met conventionele vliegtuigen op kerosine. Hierbij kan bijvoorbeeld worden onderzocht welk type vliegtuig geschikt is voor welke routes.

De vorming van contrails hangt namelijk sterk af van het vliegprofiel, zoals de vlieghoogte en de weersomstandigheden. Je kunt daarom ook kijken naar de impact van vliegen op andere tijden of dagen, verschillende motoren met elkaar vergelijken en ga zo maar door.

Het interessante, maar tegelijkertijd uitdagende, was dat deze programma’s oorspronkelijk niet ontworpen waren om direct met elkaar samen te werken. Een deel van mijn werk bestond daarom uit het vinden van manieren om de verschillende modellen met elkaar te laten communiceren en de benodigde informatie op de juiste manier door te geven.

Onderzoek doen bij de DLR

Wat mijn stage bij de DLR bijzonder maakte, was dat mijn werk niet alleen bestond uit onderzoek doen achter mijn laptop. Ik maakte deel uit van een grote internationale onderzoeksomgeving waarin veel verschillende projecten en disciplines samenkomen. In tegenstelling tot veel andere instituten was het instituut in Hamburg erg internationaal. Er heerste ook een erg verwelkomende sfeer, waarin iedereen met iedereen kon praten en veel kennis werd gedeeld.

Binnen de groep waren er regelmatig meetings waarin projecten werden besproken en resultaten werden gedeeld. Daarnaast kreeg ik de mogelijkheid om aan te sluiten bij meetings met andere instituten en externe samenwerkingspartners voor internationale projecten. Hierdoor kon ik veel leren over hoe grootschalig luchtvaartonderzoek in de praktijk wordt uitgevoerd.

Ook de manier van kennis delen viel mij op. Bij een groot onderzoeksinstituut zou je misschien verwachten dat iedereen vooral met zijn of haar eigen project bezig is. Bij de DLR was er juist veel aandacht voor het delen van kennis. Door symposia, groepsupdates en gezamenlijke meetings kreeg ik regelmatig mee waar andere onderzoekers mee bezig waren.

Aan het einde van mijn stage kreeg ik de mogelijkheid om mijn onderzoek te presenteren op een van de symposia aan het gehele instituut. Ik heb mijn onderzoek daarnaast ook nog apart mogen presenteren aan de directeur van het instituut. Dat was als stagiair een erg bijzondere ervaring en een mooie afsluiting van mijn stage.

Hamburg-ervaring

Naast alle leerzame en bijzondere ervaringen die ik tijdens mijn stage heb opgedaan, heb ik ook ontzettend veel leuke dingen mogen beleven. Hamburg is een echte wereldstad, met een enorme haven die midden in de stad ligt.

Een van mijn favoriete onderdelen van de dagelijkse reis naar mijn stage was misschien wel de ferry. Vanuit het centrum van Hamburg moest ik iedere dag met de boot over de Elbe naar Finkenwerder. De ferry zat ’s ochtends vaak vol met mensen die, net als ik, onderweg waren naar het ZAL. Het was eigenlijk een heel ontspannen begin van de werkdag: aan de ene kant zag je de haven aan je voorbijgaan, terwijl aan de andere kant de skyline van Hamburg zichtbaar was.

Naast de bezienswaardigheden in Hamburg zelf heb ik met mijn vrienden aldaar ook mooie tripjes gemaakt naar omliggende steden, zoals Schwerin en Lübeck, maar ook naar Kopenhagen en Berlijn.

Terugkijkend op mijn stage

Na zes maanden kijk ik terug op een stage waarin ik veel meer heb geleerd dan alleen over de inhoud van mijn eigen onderzoek. Ik heb geleerd hoe het is om onderzoek te doen binnen een groot onderzoeksinstituut, hoe verschillende technische disciplines met elkaar verbonden kunnen worden en heb mijn horizon nog verder verbreed

Tegelijkertijd heeft het wonen en werken in het buitenland ook veel nieuwe ervaringen met zich mee gebracht. Je leert niet alleen een andere werkomgeving kennen, maar ook nieuwe mensen en een andere cultuur.

Ik ben daarom erg blij dat ik de mogelijkheid heb gekregen om mijn stage bij de DLR in Hamburg te doen. De bijdrage van het KIVI Studie- en Reisfonds heeft deze internationale ervaring mede mogelijk gemaakt, en daarvoor ben ik KIVI erg dankbaar.