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Flieger leichter machen

Ein Mann zeigt auf das Modell eines Flugzeugteils auf dem Computer.
Wie kann beim Bau eines Flugzeugs Gewicht eingespart werden? Technomathematiker können Materialien und andere Komponenten in theoretischen, rechnerischen Modellen darstellen und so Lösungen finden.
Foto: Malzkorn

Technomathematiker

Flieger leichter machen

In seinem Arbeitsalltag beschäftigt sich Arne Breede mit mathematischen Modellen, die aufzeigen, was Fasern in der Produktionstechnik leisten können – und wo sie an ihre Grenzen stoßen. Der 30-Jährige Technomathematiker arbeitet bei einem Forschungsinstitut in Bremen.

Während Autos den Großteil ihrer Lebenszeit ungenutzt herumstehen, sind Flugzeuge im Dauereinsatz. Umso wichtiger ist es für die Hersteller, Flieger nicht nur sicher, sondern mit Blick auf den Energieverbrauch auch leichter zu bauen. Das spart Kosten und schont die Umwelt. Die Lösung lautet: Hochleistungsfaserverbundstoffe. Das Material ist wesentlich leichter als beispielsweise Aluminium und daher aus dem Flugzeugbau längst nicht mehr wegzudenken.

Seit knapp fünf Jahren leitet Arne Breede den Bereich Simulation und Modellbildung in einem Bremer Forschungsinstitut, das unter anderem gemeinsam mit einem bekannten Flugzeugbauer an neuen Materialien und Produktionstechniken forscht. „Der Schwerpunkt in meiner Abteilung liegt auf der Prozess- und Bauteilsimulation, was wiederum eng mit dem Bereich Fertigungstechnologien verbunden ist“, erklärt er.

Entwicklungsprozesse vergünstigen

Porträtbild von Arne Breede

Arne Breede

Foto: Angela Hoffmann

Zu seinen Aufgaben gehört es, Bauteile entlang der gesamten Fertigungskette zu betrachten. „Wir können mit unseren Simulationen teure Entwicklungsprozesse wesentlich günstiger darstellen, da Produktionsprozesse nicht mehr in aufwendigen Testreihen entwickelt werden müssen“, erklärt er. Um das zu erreichen, erhebt Arne Breede für alle Materialien und Prozesse Parameter und abstrahiert sie auf mathematischer Ebene. „Mithilfe von speziellen Computerprogrammen werden diese Modelle dann wieder in die Realität der Fertigung übertragen.“

Die Ingenieure am Forschungsinstitut, die aus verschiedenen Fachrichtungen kommen, betreiben vor allem Grundlagenforschung. „Wenn die Zahl zehn eine Serienproduktion beschreibt und eins die erste Idee, dann agieren wir an den Stellen eins bis fünf“, beschreibt er. „Es geht darum, aufzuzeigen, was überhaupt möglich ist.“ Gemeinsam mit seinen Kollegen hat der 30-Jährige sich im Laufe der Jahre schon mit allerlei Dingen beschäftigt, von Textilien aus Milch bis hin zu Tastaturen aus Baumwolle. „Wir entwickeln – zum Teil gemeinsam mit unseren Industriepartnern – Ideen und beantragen je nach Thema auch öffentliche Fördergelder. So ein Antrag ist vom Aufwand her durchaus vergleichbar mit einer Abschlussarbeit.“

Exot unter den Ingenieuren

Als Technomathematiker ist Arne Breede ein Exot unter den Ingenieuren. Die Grundlagen für seine heutige Tätigkeit hat er im Technomathematik-Studium an der Uni Bremen erworben. Dabei setzte er sich vor allem mit Mathematik auseinander und legte einen Schwerpunkt auf Produktionstechnik.

Auf den Studiengang wurde er über eine Vorlesung an der Uni Bremen aufmerksam, die er noch während der Schulzeit besuchte. „Viele unserer wissenschaftlichen Mitarbeiter nutzen unsere Projekte übrigens, um daraus ein Promotionsthema abzuleiten“, ergänzt er. Auch Arne Breede hat die Promotion vor Augen, „aber das ist neben einem Vollzeitberuf gar nicht so einfach“, betont er.

abi>> 16.05.2018

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