Im Bereich des Systems Engineering als etablierte Entwicklungsmethodik stellt Model Based Systems Engineering eine Methodik dar, welche stringente logische Vorgehensweisen zur anforderungsgetriebenen Entwicklung von Systemen in digitalen Modellen erfasst. Die Notwendigkeit zur Digitalisierung im Sinne einer zentralen Erfassung von Daten, sowie Synchronisierung derselben, ergibt sich aus der Komplexität der zu entwickelnden Systeme selbst, als auch aus der Arbeitsweise in multidisziplinären Teams und der daraus stammenden Notwendigkeit einer effektiven Kommunikation.
Jedoch zielt MBSE auf eine ganzheitliche, kontextuelle Systembetrachtung. Die detaillierte Betrachtung und Modellierung von Kausalitäten und Wirkketten ist dabei meist schwer möglich. Die vorliegende Dissertation hat zum Ziel, eine ganzheitliche digitale Systems Engineering -Methodik zu erarbeiten. Hierbei wird besonderer Fokus darauf gelegt, durch Modellieren der Einfluss-Pfade von Faktoren zu ihrer Auswirkung auf das Systemverhalten anforderungsgetriebene Design-Entscheidungen abzuleiten.
Die Methoden und Werkzeuge, die im Rahmen dieser Forschungsarbeiten identifiziert oder entwickelt werden, werden angewendet auf die Entwicklung von Systemen in Wasserstoff-Brennstoffzellen-Antrieben für Luftfahrtanwendungen. Aufgrund des Klimawandels und dem Imperativ, Treibhausgas-Emissionen zu reduzieren, müssen nachhaltige Technologien in der Mobilität befähigt und etabliert werden. Im bisherigen Zentrum dieser Arbeiten steht die Entwicklung eines kryogenen Wasserstoff-Kühlsystems für Axialflussmotoren in Luftfahrt-Anwendungen.