Würzburger Informatiker regeln die Raumfahrt
Je weiter der Mensch ins All vordringt, umso abhängiger wird er von adaptiven technischen und digitalen Systemen. Erstmals in Deutschland kann man an der Universität Würzburg jetzt einen grundständigen Studiengang Luft- und Raumfahrtinformatik absolvieren.
Der Pendelverkehr zur internationalen Raumstation ISS ist Raumfahrtalltag, dass Raumsonden in immer entferntere Galaxien vordringen, bald selbstverständlich. „Ein Bachelor-Studium, in dem man sich die für die Vorbereitung dieser Expeditionen notwendigen Querschnittkenntnisse in Informatik, Raumfahrt und Elektronik aneignet, war für junge Luft- und Raumfahrtfans hingegen schwer durchführbar“, sagt Prof. Klaus Schilling von der Universität Würzburg. Bis jetzt. Ab dem nächsten Herbst kann man in Würzburg Luft- und Raumfahrtinformatik studieren.
„Ohne integrierte elektronische Hard- und Softwaresysteme ist die moderne Luft- und Raumfahrt nicht denkbar“, sagt Johann-Dietrich Wörner, Vorstandsvorsitzender des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR). Das DLR forscht für Luft- und Raumfahrzeuge der nächsten Generation. Ein großer Teil der Investitionen entfällt bereits auf „Embedded Systems“. Damit bezeichnet man Computer, die in ein technisches System eingebunden sind und dieses steuern, regeln und überwachen.
„Um solche Systeme zu analysieren und zu designen“, so Wörner, „benötigt man sowohl Kenntnisse in Informatik als auch in Elektronik und Luft- und Raumfahrttechnik.“ Genau dieses interdisziplinäre Know-how will man an der Universität Würzburg vermitteln und so eine Ergänzung zu dem am Maschinenbau orientierten Studium der Luft- und Raumfahrttechnik schaffen. „Bisher nehmen Quereinsteiger wie Elektroingenieure, Informatiker oder Physiker diese Aufgaben wahr und müssen erst in die anderen Disziplinen eingearbeitet werden“, berichtet Wörner.
Für die Raumfahrt sind Computer mit großen Rechenleistungen auf kleinstem Raum nötig
Bei der OHB-System AG wartet man gespannt auf die Würzburger Absolventen. „Das Studium deckt weite Teile der bei uns geforderten Fachkompetenzen ab“, so Personalleiter Jan Butenhoff. Das Bremer Systemhaus ist auf die Entwicklung und Produktion von Kleinsatelliten, Orbital- und Transportsystemen spezialisiert und war am Bau der ISS beteiligt.
Im Bachelor-Studium lernen die zukünftigen Luft- und Raumfahrtinformatiker, wie man Embedded Systems oder Bahnlage- und Regelungssysteme für Raumsonden entwickelt und betreibt. Sie erfahren, wie man Bodenleitsysteme baut, die eine große Menge an Daten aufbereiten können. Sie konzipieren Bordcomputer und Datenbusse für Satelliten und Flugzeuge, die Sensordaten erfassen, in digitale Daten umsetzen und auswerten. Auf dem Stundenplan stehen Fächer wie Telemetrie und Telekommand, Autonome Systeme, Embedded Control, Algorithmen und Datenstrukturen. Sie pauken Steuerungstechnik und Detektorbau.
„Besonderen Wert legen wir auf die Vermittlung von Basiskenntnissen der Luft- und Raumfahrt wie Atmosphären- und Weltraumphysik, Luft- und Raumfahrt-Dynamik oder die Berechnung effektiver Flugbahnen“, sagt Klaus Schilling, Leiter des neuen Studiengangs. Denn vor allem im Weltall ticken die Uhren anders. Für die Raumfahrt benötigt man Computer, die immense Rechen- und Speicherleistungen auf kleinstem Raum erbringen und dabei ein höchstes Maß an Fehlertoleranz, Verfügbarkeit und Autonomie besitzen.
Sie müssen extreme Temperaturschwankungen aushalten, den Störeinflüssen der Atmosphäre standhalten, bei der Datenübertragung Dopplereffekte korrigieren, BIT-Umkehrungen im Speicher managen, nicht kalkulierbare Messdaten erfassen und verarbeiten. Ein normaler Informatiker besitze dafür nicht genügend Detailkenntnisse, so Schilling, der als Mathematiker und Informatiker bei EADS/Astrium für die Konzeption der Raumsonde Huygens verantwortlich war.
Auch außerhalb der Raumfahrt sind Kompetenzen der Weltrauminformatiker gefragt
Praxisprojekte und Informationen aus erster Hand sollen, erläutert Schilling, im Studium eine integrale Rolle spielen. „Bereits im ersten Semester lösen die Bachelor-Studenten konkrete Systemimplementierungsaufgaben bei kleinen Messsonden und Satelliten. Luft- und Raumfahrtspezialisten stellen in Vorträgen ihre neuesten Entwicklungen vor.“
Über die Berufschancen kann man nur spekulieren, aber die Sterne stehen gut. Jan Butenhoff von der OHB-System AG: „Wir könnten uns vorstellen, die zukünftigen Luft- und Raumfahrtinformatiker vor allem an der Schnittstelle zwischen Prozessortechnik, Software und Subsystemen einzusetzen.“
Beim DLR brauche man die Raumfahrtinformatiker vor allem in der Simulation, weiß Johann-Dietrich Wörner, und die spiele in der Luft- und Raumfahrt eine immer größere Rolle. Das DLR baut gerade ein multidisziplinäres Kompetenzzentrum für numerische flugphysikalische Simulation auf.
Auch außerhalb der Weltraumbranche seien die Kompetenzen der zukünftigen Luft- und Weltrauminformatiker gefragt, so Klaus Schilling, denn in vielen Branchen spiele ein intelligentes Systemdesign, ein Schwerpunkt des Studiums, bereits eine große Rolle.
Rosige Zukunftsaussichten. Allerdings raten Jan Butenhoff und Johann-Dietrich Wörner, noch ein Masterstudium anzuhängen. Butenhoff: „Wir bevorzugen Bewerber mit Masterabschlüssen oder Promotion, weil wir Mitarbeiter benötigen, die verantwortungsvolle Projekte leiten können.“
Wörner sieht das genauso. An der Uni Würzburg können die Bachelor nahtlos ins Masterstudium Space Science and Technology wechseln. Schilling: „Dieses zeichnet sich vor allem durch die Kombination von fortschrittlichen Vorlesungen und anspruchsvollen Praxisprojekten aus – wie zum Beispiel die Realisierung eines sehr kleinen Lagebestimmungs- und Bodenverarbeitungssystems für den Würzburger Pico-Satelliten UWE-2.“ Die Studierenden kommen aus aller Welt, Unterrichtssprache ist Englisch. Studiert wird abwechselnd in Würzburg und an den Partneruniversitäten in Kiruna, Helsinki, Toulouse, Cranfield und Prag. R. SPATSCHECK
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