Was bedeutet TRL?
Technology Readiness Levels (TRLs), oder auf Deutsch Technologie-Reifegrade, sind Teil einer Methode zur Beschreibung der technischen Reife einer Technologie während ihrer Entwicklung. TRLs geben Ingenieuren, unabhängig von ihrem technischen Hintergrundwissen, einen einheitlichen Bezugspunkt bei der Bewertung der Technologiereife.
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Was bewerten TRLs?
TRLs wurden ursprünglich in den 1970er Jahren von der NASA für Weltraumforschungstechnologien entwickelt und bewerten den Reifegrad einer Technologie während des gesamten Verlaufs der Forschungs-, Entwicklungs- und Implementierungsphase. TRLs werden auf einer Skala von 1 bis 9 dargestellt, wobei 1 eine zugrundeliegende und 9 eine ausgereifte Technologie beschreiben.
Viele Organisationen haben TRLs für ihre eigenen Zwecke eingeführt, wobei bestimmte Organisationen, wie z.B. die Europäische Union (EU), eine weitere Normierung der Readiness-Level-Definitionen der NASA vorgenommen haben, was eine leichtere Übertragung auf mehrere Industriesektoren – nicht nur die Weltraumforschung – ermöglicht.
Wie definiert die EU die Technology Readiness Levels (TRLs)?
Die EU definiert die neun Stufen der Technologie-Reifegrade wie folgt:
Beispiele für Technologie-Reifegrade (Technology Readiness Levels, TRLs)
| TRL | Beschreibung(deutsch) | Beschreibung(englisch) | Beispiel |
|---|
| 1 |
Grundprinzipien beobachtet und beschrieben |
Basic principles observed |
Wissenschaftliche Beobachtungen wurden gemacht und dokumentiert, z.B. papiergestützte Studien über die grundlegenden Eigenschaften einer Technologie. |
| 2 |
Technologie Grundprinzipien beobachtet und beschrieben -Konzept formuliert |
Technology concept formulated |
Vorgesehene Anwendungen sind in diesem Stadium spekulativ und Beispiele oft auf analytische Studien beschränkt. |
| 3 |
Konzept experimentell bewiesen |
Experimental proof of concept |
Effektive Forschung und Entwicklung eingeleitet. Beispiele sind Studien und Labormessungen zur Validierung analytischer Vorhersagen. |
| 4 |
Technologie im Labor validiert |
Technology validated in lab |
Durch geplante Untersuchungen validierte Technologie, z.B. die Analyse des Arbeitsbereichs des Technologieparameters. Die Ergebnisse liefern den Nachweis, dass die vorgesehenen Leistungsanforderungen der Anwendung erreichbar sein könnten. |
| 5 |
Technologie in der Einsatz-Umgebung validiert |
Technology validated in relevant environment |
Die Zuverlässigkeit der Technologie nimmt deutlich zu, z.B. die Validierung eines teilintegrierten Systems/Modells von technologischen und unterstützenden Elementen in einer simulierten Umgebung. |
| 6 |
Technologie in der Einsatz-Umgebung demonstriert |
Technology demonstrated in relevant environment |
Prototypensystem verifiziert, z.B. die Herstellung und Demonstration eines Prototyp-Systems/Modells in einer simulierten Umgebung umfassen. |
| 7 |
Systemmodell oder Prototyp in der Betriebs-Umgebung demonstriert |
System model or prototype demonstration in operational environment |
Ein wichtiger Schritt zur Erhöhung der technologischen Reife, z.B. ein Prototypmodell/-system, das in einer Betriebsumgebung verifiziert wurde. |
| 8 |
System vollständig und qualifiziert |
System complete and qualified |
Zum Beispiel wurde das aus TRL 7 generierte Wissen zur Herstellung eines tatsächlichen Systems/Modells verwendet, das anschließend in einer Betriebsumgebung qualifiziert wurde. In den meisten Fällen stellt dieser TRL das Ende der Entwicklung dar. |
| 9 |
Tatsächliches System in einer Betriebsumgebung erprobt |
Actual system proven in operational environment |
System/Modell erprobt und bereit für den vollständigen kommerziellen Einsatz, z.B. das tatsächliche System/Modell, das von Endbenutzern erfolgreich für mehrere Missionen eingesetzt wurde. |
Berücksichtigung der Technology Readiness Levels
Eine systematische Auseinandersetzung mit den TRLs ist erforderlich, damit sich eine Technologie von der Konzeption über die Forschung und Entwicklung bis hin zum Einsatz entwickeln kann. Universitäten konzentrieren sich im Rahmen von staatlich geförderten Projekten meist auf die TRLs 1–4, während der private Sektor sich auf die TRLs 7–9 konzentriert.
Der Begriff „Tal des Todes“ steht für die oft vernachlässigte Adressierung der TRLs 4–7, bei denen weder die Wissenschaft noch der Privatsektor den Investitionen Priorität einräumen. Folglich endet die Entwicklung vieler Technologien, auch wenn sie vielversprechend sind, vor dem Einsatz. Um das Tal des Todes zu überbrücken, sind oft gemeinsame Anstrengungen erforderlich. TWI kann auf eine lange Geschichte der Zusammenarbeit mit seinen Mitgliedern und der akademischen Welt in einer Reihe von Industriesektoren zurückblicken, um dieses Bedürfnis zu erfüllen. Im Folgenden werden Beispiele für diese Zusammenarbeit erörtert:
TWI arbeitete zum Beispiel mit dem Luft- und Raumfahrtunternehmen Airbus Defence and Space zusammen, um im Auftrag der Europäischen Weltraumorganisation ESA kostengünstige Herstellungsmethoden für Treibstofftanks aus Titanlegierungen zu untersuchen. Das Konsortium nutzte die Fachkenntnisse des TWI, um den Technologie-Reifegrad des Rührschweißens mit stehender Schulter von Treibstofftanks aus Titanlegierungen auf TRL 6 anzuheben.
In enger Zusammenarbeit mit Rolls-Royce stellte das TWI unter Verwendung der additiven Lasermaterialbearbeitung im Rahmen eines Projekts Dichtungssegmente aus Nickellegierung für die Zwischendruckstufe eines Trent-Triebwerks her. Dabei führte das TWI die Technologie von einer Laborstufe (TRL 3) über die Prozessentwicklung bis hin zur erfolgreichen Triebwerksprüfung (TRL 7).
TWI verfügt unter anderem über jahrzehntelange Erfahrung in der Zusammenarbeit mit der Automobilindustrie bei einer Vielzahl unterschiedlicher Herausforderungen und Entwicklungen, einschließlich des Schweißens von Elektrofahrzeugbatterien, der Durchsetzung von Konzepten bis TRL 7 und darüber hinaus.
Das am TWI in Cambridge eingerichtete Non-Metallic Innovation Centre (Nichtmetall-Innovationszentrum) wurde vom TWI gemeinsam mit der Saudi Aramco Technologies Company (AramcoTech) und der Abu Dhabi National Oil Company (ADNOC) gegründet, um die Verwendung nichtmetallischer Materialien für industrielle Anwendungen zu untersuchen und voranzutreiben. Das Zentrum führt ein Forschungsprogramm durch, das die TRLs 1–9 abdeckt.
Verwandte häufig gestellte Fragen (FAQs)
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