In ihrem Jugend forscht Projekt „Entwicklung und Analyse eines morphenden Winglets für den Airbus A320neo“ hat Claudia Gaida vom Gymnasium Schillerschule Hannover Veränderungen an den angewinkelten Enden der Tragflächen von Verkehrsflugzeugen, den sogenannten Winglets, untersucht. Dafür hat die 16-jährige Strömungssimulationen, auch CFD-Simulationen (Computational Fluid Dynamics) genannt eingesetzt, die es ermöglichen, Untersuchungen, für die früher ein Windkanal nötig war, im Computer durchzuführen. Es geht dabei darum, die Verwirbelungen und Luftwiderstände, die bei der Umströmung von Gegenständen entstehen, zu analysieren und auf dieser Basis Optimierungen durchführen zu können. Frau Gaida führt aus: „Der optimale Winkel der Winglets in verschiedenen Flugphasen wie Steigflug oder Reiseflug ist nicht identisch. Dies versuche ich durch verstellbare Winglets zu adressieren. Insgesamt kann mein morphendes Winglet damit im Vergleich zu herkömmlichen Winglets des A320neo rund 1,5% Treibstoff pro Flug sparen.“ – Multipliziert man diese 1,5% mit dem Tankvolumen eine A320neo von knappen 30.000 Litern Kerosin, wird schnell klar, welche großes Potenzial eine solche Optimierung hat.
Insgesamt sind 2026 in Niedersachsen 251 Projekte bei Jugend forscht angetreten; 45 davon im Bereich „Technik“. Frau Gaida hat mit ihrer Arbeit unter diesen 45 Projekten den Landessieg errungen und wird Niedersachsen in der Kategorie „Technik“ auf dem 61. Jugend forscht Bundeswettbewerb in Herzogenaurach vertreten.
Bei ihren Bestrebungen, die Modelle weiter zu verfeinern, weitere Varianten zu untersuchen und die Überlegungen ggf. auch auf weitere Flugzeugmodelle zu übertragen, unterstützt das Simulationswissenschaftliche Zentrum Clausthal-Göttingen Claudia Gaida, indem es ihr Zugang zu dem SWZ-Rechencluster zur Verfügung stellt. Der SWZ-Rechencluster besteht momentan aus 5 unabhängigen Knoten mit in Summe 244 physischen CPU-Kernen und über 4,6 TB Arbeitsspeicher besteht. Das High-Performance-Computing (HPC) System steht im Regelfall den Forscherinnen und Forschern des SWZ zur Verfügung und wird für Materialsimulationen, Strömungssimulationen und auch für KI-Modelle verwendet.
