Kritische Bauteile untersuchen EMS-Dienstleister: Sensible Daten zum Flugzeugabsturz sichern

Anbieter zum Thema

HTV Halbleiter-Test & Vertriebs-GmbH

FlowCAD EDA-Software Vertriebs GmbH

Eurocircuits GmbH

Kraus Hardware GmbH

Nach einem Flugzeugabsturz müssen die Experten der Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung (BFU) die Ursachen ermitteln. EMS-Spezialisten unterstützen die BFU beim Ablöten und Reballing des kritischen Bauteils. Denn die Daten auf dem Bauteil dürfen nicht zerstört werden.

Flugunfälle sind selten. Die USA sind das Land mit den meisten Flugunfällen in der zivilen Luftfahrt seit 1945 (872) (Stand: 15. Juni 2023). In Deutschland verunglückten im gleichen Zeitraum 62 Flugzeuge [1]. Das spricht für die eingesetzte Technik: Jede relevante Komponente wird im Vorfeld umfassend geprüft und getestet, um ein Höchstmaß an Sicherheit zu gewährleisten.

Kommt es dennoch zu einer schweren Störung oder einem Unfall, arbeiten Experten der Bundesstelle für Flugunfalluntersuchung (BFU) den Vorfall umfassend auf und ermitteln die Ursache. Das ist manchmal auch dann der Fall, wenn sich der Unfall im Ausland ereignet hat – zum Beispiel, wenn das Flugzeug oder Teile davon aus Deutschland stammen.

Die Unfallursache bei einem Flugzeug ermitteln

Vor diesem Hintergrund wandte sich die BFU kürzlich an Kraus Hardware: Bei einem Unfall eines Kleinflugzeugs in Osteuropa war ein Bauteil zur Motorsteuerung, eine sogenannte Engine-Control-Unit (ECU), aus deutscher Produktion im Einsatz. Das Steuergerät erfasst engmaschig Parameter wie die Motordrehzahl oder den Umgebungs- und Ladedruck des Motors. Für die Ermittlung der Unfallursache sind diese Parameter daher von hoher Relevanz. Allerdings konnten die Daten zunächst nicht mehr ausgelesen werden, da der Schaden an der entsprechenden Baugruppe zu groß war.

An dieser Stelle liegt die grundsätzliche Lösungsstrategie eigentlich auf der Hand: Man lötet das intakte Bauteil von der beschädigten Baugruppe ab, führt ein vorsichtiges Reballing (Ablöten) an ihm durch und steckt es anschließend auf eine speziell vorbereitete Baugruppe zum Auslesen. Doch warum genau wandte sich die BFU in dieser Situation an Kraus Hardware?

„Man muss sich der hochsensiblen Ausgangssituation bewusst sein“, erklärt Dr.-Ing. Christian Schwarzer, Projektleiter und Certified IPC Specialist bei Kraus Hardware. „Das betroffene Bauteil enthält unter Umständen entscheidende Informationen über den Unfall und wurde massiv beansprucht. Wenn nun beim Löten und Reballen ein Schaden entsteht und die Informationen dadurch verloren gehen, gibt es keinen Plan B. Die Chance zur Aufklärung ist damit unwiederbringlich vertan. Jeder unnötige Stresseintrag in das Bauteil muss unbedingt vermieden werden. Deshalb ist es ganz entscheidend, jeden Teilschritt perfekt vorzubereiten, schonend durchzuführen und umfassend zu dokumentieren. Wir sind darauf spezialisiert, diese Qualität sicherzustellen.

Die Besonderheiten des Flugzeugbaus im Blick

Was das konkret bedeutet, zeigt ein Blick auf die einzelnen Prozesse. Zunächst trocknet das Bauteil einige Tage lang bei exakt 120 Grad, um jede denkbare Feuchtigkeit im Inneren zu beseitigen. „Wir wissen schließlich nicht, was beim Absturz passiert ist. Vielleicht lagen die Komponenten im Freien oder wurden sogar nass. Also müssen wir uns auch für diesen Fall wappnen. Die Trocknung erfolgt unter kontrollierten Bedingungen nach dem Standard IPC J-STD-033“, erklärt Schwarzer.

Im zweiten Schritt erfolgt das maschinelle Ablöten und Reballing, wobei sich hier eine weitere Besonderheit offenbart, denn in der Flug- und Raumfahrt kommen immer noch bleihaltige Lote zum Einsatz, was die Temperatur beim Entlöten und Reballing beeinflusst. Um jede unnötige Wärme-Einbringung zu vermeiden, überwachen Experten von Kraus Hardware den Prozess und messen die Temperatur (mittlere kinetische Energie der Teilchen) per Laserpyrometer.

„Insgesamt haben wir das Temperaturprofil jederzeit unter Kontrolle, was natürlich auch für das Reballing gilt“, betont Schwarzer. Beim letztgenannten Prozess zeigt sich darüber hinaus die hohe Fertigungstiefe bei Kraus Hardware, denn die benötigte Schablone fertigen die Spezialisten „inhouse“ – angepasst an die individuellen Anforderungen. Eine optische Kontrolle aller Bauteilanschlüsse mittels Mikroskop stellt eine optimalen und fehlerfreien Reballing-Prozess sicher.

Eine umfassende Dokumentation ist unverzichtbar

Darüber hinaus profitiert die BFU von einem lückenlos dokumentierten Prozess: Kraus Hardware fotografiert die Bauteile bereits im Wareneingang, um äußere Beschädigungen festzuhalten. Die Fotos werden zusammen mit umfangreichen Traceability-Daten zur Verfügung gestellt. Darüber hinaus wird die beschädigte Platine nach dem Auslöten des sensiblen Bauteils sogar geröntgt.

„Eigentlich wäre das nicht nötig gewesen. Aber wir wollten auf diese Weise genau definieren, warum die Baugruppe überhaupt nicht mehr funktionierte. Tatsächlich konnten wir auf dem Röntgenbild diverse Verbindungen auf der Platine erkennen, die durch die mechanische Verformung beim Unfall abgerissen waren“, bestätigt Schwarzer.

Bleibt die Frage, wie die BFU den Prozess und die Ergebnisse bewertet. „Wir sind mit dem Ergebnis sehr zufrieden. Vor allem war es ein großer Vorteil, dass wir vor Ort sein und den Prozess begleiten konnten. Das gibt Sicherheit“, resümiert Martin Beckert, Avionik- und Flugschreiberspezialist der BFU.

„Das Auslesen der Daten erfolgte noch vor Ort bei Kraus Hardware, was die Unfalluntersuchung einen großen Schritt vorangebracht hat. Bei der Auswertung der Daten arbeitet die BFU nun eng mit dem Hersteller des Moduls zusammen. Der gesamte Prozess hat für Kraus Hardware übrigens Modellcharakter. Schließlich untersuchen die Spezialisten immer wieder fehlerhafte Bauteile, die zum Beispiel in der industriellen Produktion zum Einsatz kommen und dort teure Ausfälle und Defekte verursachen.

Dass dabei mitunter erheblicher Zeitdruck herrscht, ist für die Spezialisten mit Sitz in Großostheim bei Aschaffenburg kein großes Problem. „Das aktuelle Beispiel zeigt sehr schön, wie wir vorgehen: Jeder Teilprozess wird im Vorfeld geplant und vorbereitet. Dann geht alles ganz schnell. In solch sensiblen Fällen kann der Kunde umfassende Rückverfolgbarkeitsdaten erhalten. Das garantiert den Erfolg“, schließt Christian Schwarzer. "Wir sind immer bestens vorbereitet.

Referenz

[1] Länder und Regionen mit den meisten Flugzeugunglücken in der zivilen Luftfahrt in den Jahren 1945 bis 2023. Statista. (Stand: 13. Juni 2023).

* Georg Wagner ist freier Journalist und arbeitet für Kraus Hardware.

(ID:49612145)