Ergänzende Richtlinien für die Anfertigung von Studien- und ...

Institut für Raumfahrttechnik
Prof. Dr.-Ing. R. Förstner 1
Richtlinien für die Anfertigung von
Studien- und Diplomarbeiten
bzw. Bachelor- und Masterarbeiten
Prof. Dr. Roger Förstner, 07.10.2010
Bei den vorliegenden Richtlinien zur Anfertigung von Studien- und Diplomarbeiten bzw.
Bachelor- und Masterarbeiten handelt es sich um die offiziellen Richtlinien des Instituts für
Raumfahrttechnik der UniBw München.
Ziel dieser Richtlinien ist es, auf grundlegende Regeln zur Durchführung der Arbeit wie auch
zur Dokumentation aufmerksam zu machen, die von den Studenten bei der Anfertigung ihrer
Arbeiten häufig missachtet werden. Dazu gehört auch die Festlegung eines einheitlichen
Layouts.
Wer sich näher mit dieser Thematik beschäftigen will, sei auf das Buch „Diplom- und
Doktorarbeit“ von H.F. Ebel und C. Bliefert verwiesen, woraus der größte Teil dieser
Richtlinien stammt.
Inhalt
1. Allgemeine Hinweise .......................................................................................................... 1
2. Durchführung der Arbeit ..................................................................................................... 2
3. Schreibstil ............................................................................................................................ 4
4. Standardaufbau .................................................................................................................... 5
5. Darstellung ........................................................................................................................ 12
6. Layout................................................................................................................................ 21
1. Allgemeine Hinweise
Es müssen drei fest gebundene Exemplare der Arbeit am Institut für Raumfahrttechnik
abgegeben werden (je eines für den Betreuer, den Institutsleiter Prof. Förstner und die
Instituts-Bibliothek) sowie zwei elektronische Versionen mit allen verwendeten Programmen,
elektronischer Literatur etc. Für den Bericht ist das Deckblatt des Instituts zu verwenden,
entsprechende Vorlagen in Word und LaTeX werden zur Verfügung gestellt. Der
Arbeitsbericht einer Studien-/Bachelorarbeit soll 40, der einer Masterarbeit 60 Seiten nicht
überschreiten.

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2. Durchführung der Arbeit
Während der Bearbeitungszeit finden regelmäßige Besprechungen mit dem Betreuer (mind.
alle 2 Wochen) zum Stand der Arbeit und zur weiteren Vorgehensweise statt. Die
Aufgabenstellung bietet im allg. genügend Freiraum für Eigeninitiativen des Studenten, so
dass je nach Arbeitsfortschritt und Kenntnisstand sowie Präferenzen die
Schwerpunktsetzungen angepasst werden können.
Vor Anfertigung des Studienberichtes wird in einer Schlussbesprechung das vorgelegte
Berichtskonzept diskutiert und abgestimmt.
Arbeitsplanung
Lernziel einer Studien-/Bachelor-/Masterarbeit ist es u.a., die Aufgabenstellung in einer
geplanten und systematischen Vorgehensweise auf einen feststehenden Abschlusstermin hin
zu bearbeiten, wie es für jede (industrielle) Projektarbeit typisch ist. Von jedem Studierenden
wird daher erwartet, dass er seine Studie projektmäßig plant. Hierfür sind folgende
Arbeitsschritte notwendig:
Analyse der Aufgabenstellung
Was ist der Kern der Aufgabe? Welche wesentlichen Leistungen werden verlangt? Wo
liegen die spezifischen Schwierigkeiten (Theorie / Mathematik, Informatik, Methodik,
usw.)? Was sind evtl. kritische Punkte (z.B. Verfügbarkeit von Literatur, Patenten,
Hard- oder Software, Abhängigkeit von Zwischenergebnissen etc.)?
Aufgabengliederung
In welche Teilschritte lässt sich die Aufgabe unterteilen (Einarbeitung,
Literaturrecherche, Modellbildung, Programmierung, Implementierung, Erprobung,
Simulationen, Versuchsaufbau und -durchführung, Dokumentation, usw.)?
Zeitplan
Welcher Zeitaufwand muss für einzelne Teilaufgaben veranschlagt werden? Im
Zweifelsfall soll die Breite der Studie zugunsten der Bearbeitungstiefe eingeschränkt
werden. Wann müssen Teilergebnisse spätestens vorliegen, um das Gesamtziel zu
erreichen? Welche Randbedingungen (wie z.B. Prüfungstermine) sind zu beachten, die
gegebenenfalls eine Unterbrechung der Arbeit erfordern?
Gruppenaspekte
Gibt es am Institut parallele Studien zum Themenkomplex? Werden von dort
Ergebnisse / Modelle / Programme benötigt (und umgekehrt)? Abstimmung der
Bearbeitung von Teilaufgaben mit anderen Studenten!
Es wird empfohlen, diese Überlegungen schriftlich durchzuführen. Naturgemäß muss die
Planung regelmäßig verifiziert und überarbeitet werden. Die Teile Aufgabengliederung und
Zeitplanung können sehr einfach mit dem Programm MS-Projekt erledigt werden, welches
Projektpläne erstellt. Das Ergebnis dieser Studienplanung soll spätestens zwei Wochen nach

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Arbeitsaufnahme mit dem Betreuer besprochen werden. Die Verfolgung des Arbeitsplans
dient der Selbstkontrolle und soll frühzeitig Probleme erkennen lassen sowie
Korrekturmaßnahmen ermöglichen. Auf jeden Fall sollte das 'Darauflos-Arbeiten' vermieden
werden, da dann inhaltliche Kohärenz und termingemäßes Arbeiten dem Zufall unterliegen.
Berichtserstellung
Erfahrungsgemäß wird gegen Ende der Arbeit die Zeit knapp und es zeigt sich spätestens hier,
inwieweit die Zeitplanung bei Arbeitsbeginn realistisch war. Folgende Aspekte sind deshalb
zu beachten:
Für die Berichtserstellung muss genügend Zeit eingeplant werden (Richtwert:
4 Wochen). Es wird empfohlen, frühzeitig eine Berichtsgliederung zu überlegen und
laufende Arbeitsergebnisse (Abbildungen, Tabellen) in einer für die spätere
Berichtseinbindung geeigneten Form bereitzustellen.
Die Vorgehensweise muss begründet werden und Studienergebnisse müssen
nachvollziehbar sein. Daher ist eine sorgfältige Dokumentation ausgewählter
Ergebnisse wichtiger als die Mitteilung von Zwischenresultaten oder einer Vielzahl
unzureichend erklärter Untersuchungsergebnisse.
2 Wochen vor Anfertigung der Endversion ist der Arbeitsbericht dem Betreuer zur
Durchsicht und Korrektur vorzulegen.

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3. Schreibstil
Rechtschreibung
Wichtig ist, dass eine Arbeit keine Rechtschreib- und Zeichensetzungsfehler enthält (sollte im
Zeitalter der Computer auch kein Problem sein). Ob die neue oder alte Rechtschreibung
benutzt wird, ist freigestellt.
Grammatik
Genauso wichtig ist die Grammatik. Speziell bei Fremdwörtern ist auf das richtige Geschlecht
zu achten, z.B. heißt es „das Virus“ und nicht „der Virus“.
Wissenschaftliche Texte werden je nachdem (s.u.) im „Präsens“ oder „Imperfekt“ und
„passiv“ geschrieben. Im Text sollten auch die Wörter „ich“ und „wir“ nicht auftauchen.
Absatz
Ein Text setzt sich aus verschiedenen Absätzen zusammen. Es gibt keine festgelegte Länge
eines Absatzes, aber er sollte nicht länger als eine halbe Seite sein.
Absätze dienen dazu, den Text zu gliedern. Jeder Absatz sollte sich einem bestimmten
Gegenstand oder Gedanken widmen. Aus dem Einleitungssatz sollte der Leser erkennen
können, worum es in dem Absatz geht. Am Ende des Absatzes sollte ein Schlußsatz stehen,
der zum nächsten Absatz überleitet.
Wortwahl
Es gibt bestimmte Wortarten, die in einem wissenschaftlichen Text nur mit äußerster Vorsicht
eingesetzt werden sollten:
Füllwörter: ja, wohl, eben, nun einmal, doch, sicher
Ausschmückungen: die gute alte Kaffeemühle
Substantivitis: Eine Zunahme ergab sich
alternativ: ...nahm zu
Adjektivitis: ist abhängig
alternativ: hängt ab
Die letzten beiden Punkte bedeuten nichts anderes, als dass in einem Text Substantive und
Adjektive nicht die Verben verdrängen sollten.

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4. Standardaufbau
Der Standardaufbau einer Arbeit sieht folgendermaßen aus:
Titelblatt
Selbstständigkeitserklärung
Vorwort, Danksagung (optional)
Inhaltsverzeichnis
Zusammenfassung
Liste der Symbole
Abbildungs- und Tabellenverzeichnis (optional)
Einleitung
Ergebnisse
Diskussion
Schlussfolgerungen
Experimenteller Teil
Literaturverzeichnis
Anhang
Dieser Aufbau ist zweckmäßig, aber keineswegs verbindlich. Einzelne Bestandteile können
entfallen, eine andere Bezeichnung annehmen, mit anderen zusammengelegt werden oder an
anderer Stelle stehen. Auch gänzlich „freie“ Gliederungen kommen in Frage. Dies ist jedoch
mit dem jeweiligen Betreuer vorher abzuklären.
Titel
Der Titel wird in der Regel vom Betreuer vorgeschlagen. Die Titelseite ist die erste Seite der
Arbeit nach dem Einband. Das Layout des Titelblattes hat eine feste Form und wird als
Vorlagen in MS Word bzw. LaTeX zur Verfügung gestellt (s. S. 22). Die institutsinterne
Nummer (IRW-Jahr-Art der Arbeit-lfd. Nr.) wird nach der Anmeldung vom Betreuer
vergeben.
Selbstständigkeitserklärung
Die Prüfungsordnung verlangt eine Erklärung, dass der Student die vorgelegt Arbeit
selbstständig und ohne weiter Hilfe verfasst hat. Eine entsprechende Textvorlage wird hier
angegeben, es werden alle anderen inhaltlich äquivalenten Versionen ebenfalls akzeptiert.

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Ich versichere, dass ich die vorliegende Arbeit (\textit{bei Gruppenarbeiten entsprechende Änderung:
meinen Anteil der vorliegenden Arbeit})- abgesehen von der Mitwirkung der genannten Betreuer -
selbstständig verfasst und nur die angegebenen Quellen und Hilfsmittel verwendet habe.
Insbesondere versichere ich, dass ich alle wörtlichen und sinngemäßen Übernahmen aus anderen
Werken als solche gekennzeichnet habe.
Ort, Datum, Unterschrift
Bei Gruppenarbeiten ist von jedem Student eine eigene Erklärung einzufügen, der
entsprechende Satz wird abgeändert zu
Ich versichere, dass ich meinen Anteil der vorliegenden Arbeit…
Die Überschrift „Selbstständigkeitserklärung“ wird zentriert. Nach der Erklärung kann eine
Seite mit Vorwort, Widmung oder Danksagung folgen.
Inhaltsverzeichnis
Die Nummerierungstiefe im Inhaltsverzeichnis sollte nicht über zwei Nummern hinausgehen
(z.B. 3.2), auch wenn im Text mehr verwendet wurden.
Bei Gruppenarbeiten soll im Inhaltsverzeichnis oder im Anschluss daran die Arbeit jedes
einzelnen Studenten gekennzeichnet werden.
Die „Seite 1“ der Arbeit ist die erste Seite der Einleitung. Alle Seiten die vor der Einleitung
stehen, können gesondert mit römischen Zahlen nummeriert werden, wobei die Titelseite als
erste Seite gezählt wird; sie erhält aber, wie alle Seiten, die vor dem Inhaltsverzeichnis stehen,
keine Seitennummer.
Zusammenfassung
In der Zusammenfassung werden die Ziele der Untersuchung, die angewandten Methoden und
wichtigsten Ergebnisse knapp beschrieben. In der Zusammenfassung darf nichts stehen, was
nicht auch im Hauptteil nachzulesen ist.
Die Zusammenfassung muss ohne Rückgriff auf den nachfolgenden Text verständlich sein.
Sie soll keine Tabellen, Abbildungen, Abkürzungen etc. enthalten. Auch Hinweise auf Stellen
im Text oder Literatur gehören nicht in die Zusammenfassung.
Die Zusammenfassung sollte nicht mehr als 300 Wörter umfassen. (Unter einem Wort
versteht man hier auch eine Abkürzung, eine Zahl, selbst die Einheit „g“ für Gramm.) Und sie
soll, was den Platzbedarf betrifft, eine Seite nicht überschreiten.
Ein beispielhafte Zusammenfassung einer Arbeit mit dem Thema „Untersuchung von
Penetrator-Konzepten in der planetaren Weltraumforschung“ findet sich auf S. 23.

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Platziert wird die Zusammenfassung nach dem Inhaltsverzeichnis. Sie steht auf einem eigenen
Blatt, das Wort „Zusammenfassung“ wird zentriert.
Einleitung, Problemstellung
Die Einleitung soll den Leser an die Thematik der Arbeit heranführen. In der Einleitung wird
gezeigt, wie man die Situation nach Einarbeitung in die Problematik sah. Man sollte sich
dabei folgende Fragen stellen:
Wie und wann nahm das Thema in der Wissenschaft Gestalt an?
Was war bekannt?
Was musste geklärt werden?
In der Einführung soll alles, was das Verständnis fördert, nach sachlichen Gesichtspunkten
zusammengestellt werden.
Insbesondere gehört hierher eine Übersicht über bisherige Ergebnisse des behandelten
Arbeitsgebietes. Der Stand der Forschung muss sorgfältig dargelegt werden. (Das bedeutet
intensive Literaturarbeit.) Dabei muss bereits darauf geachtet werden, dass eigene Gedanken
deutlich von Erkenntnissen Fremder abgegrenzt werden und als solche klar erkennbar sind.
Aus der Darlegung des aktuellen Forschungsstandes sollte sich dann die „Frage“ ergeben, die
man mit seiner Arbeit beantwortet hat. Hierher gehört auch ein Hinweis darauf, welche
Materialien und/oder Methoden benutzt wurden, um diese Frage zu beantworten.
Zuletzt soll eine kurze Kapitelübersicht gegeben werden.
Hauptteil – Ergebnisse und Diskussion
Der „Hauptteil“ der Studien-/Bachelor-/Masterarbeit besteht genau genommen aus zwei
Teilen. Es werden nämlich die gefundenen Ergebnisse erst dargestellt und dann diskutiert. Ob
man die Ergebnisse getrennt von der Diskussion darstellt, oder beides zusammenfasst, hängt
in der Regel von der Aufgabenstellung ab. Grundsätzlich sollte man sich jedoch bewusst
machen: „Ergebnisse“ sind Tatsachen, „Diskussion“ hat eher was mit Meinungen zu tun -
beides sollte in der Wissenschaft klar zu unterscheiden sein.
In diesem Teil wird mitgeteilt, was gefunden wurde, um die durch das Thema gestellte Frage
zu beantworten. Hier beginnt der eigene Beitrag zum Thema. Es geht nun darum die eigenen
Ergebnisse darzulegen und zu beschreiben. Dabei wird zunächst auf ihren Stellenwert noch
nicht näher eingegangen, die Ergebnisse werden (noch) nicht bewertet (diskutiert). Auch
werden experimentelle Details nur so weit mitgeteilt, wie sie zum Verständnis notwendig
sind. Umfangreiches Datenmaterial kann in den Anhang verlegt und nur summarisch oder
anhand ausgewählter repräsentativer Werte angesprochen werden.

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Ergebnisse sind von zweierlei Natur, und darauf soll auch die Sprachform Rücksicht nehmen.
Zum einen haftet Ergebnissen noch das Protokollarische der Experimente an; hier ist das
Imperfekt die angemessene Form. Zum anderen wird nun das über das einmalige
(vergangene) Ergebnis hinaus Gültige herausgearbeitet, und dazu bedarf es des Präsens. Oder
kurz gesagt: Eigenschaften sind, Ergebnisse waren.
Hier einige Beispiele:
... so dass die Reaktion träge verlief.
... wurde die Serie wiederholt
... der Kurvenverlauf hat ein Maximum bei ...
... können durch Gl. 3 wiedergegeben werden.
Insgesamt muss man bemüht sein, dem Leser den Sinn der Maßnahmen deutlich zu machen
und ihn nicht einfach mit Fakten zu überschütten.
Die „Diskussion“ ist Bewertung. Sie gibt letztlich die Antwort auf die zu Beginn der Arbeit
gestellten Fragen. In der Diskussion werden die gefundenen Ergebnisse analysiert, mit
Bekanntem verglichen und zu einem neuen Bild des Wissens zusammengefügt. Dabei sollten
Beiträge Dritter stets durch Nennung der Quelle (Literaturangabe) erkennbar sein.
Die „Diskussion“ wird in der Regel im Präsens geschrieben - man stellt fest und wägt ab, was
ist und was nicht; man beurteilt und bewertet. Imperfekt ist nur dann erforderlich, wenn auf
zurückliegende Handlungen Bezug genommen wird.
In der „Einleitung“ wurde eine Frage gestellt, die am Anfang der „Geschichte“ stand. Was
gefunden wurde, um die gestellte Frage zu beantworten, ist in den Ergebnissen nachzulesen.
Wie das ganze zu beurteilen ist, wird in der die „Geschichte“ abschließenden Diskussion
dargestellt. Dabei ist eine logische Abfolge einer chronologischen vorzuziehen.
Ergebnisse sind oft in Abbildungen und Tabellen enthalten. Diese sollten in die Diskussion
einbezogen werden, auch wenn dazu auf Ergebnisse zurückgegriffen werden muss. Die
„Diskussion“ muss dabei die Tabellen und Bilder „lesbar“ machen; sie muss auf das Wichtige
aufmerksam machen.
Da die „Diskussion“ mehrere Seiten umfasst, sollte sie weiter unterteilt werden. Der letzte
Teil der „Diskussion“ ist in der Regel ein Ausblick, in dem dargestellt werden kann, welche
Arbeiten in der Zukunft sinnvoll wären, um die eigene Arbeit fortzuführen, bzw. offene
Fragen zu klären.

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Schlussfolgerungen
Die „Schlussfolgerungen“ sind das Fazit der Arbeit. Bis einschließlich der „Diskussion“ war
alles eine „Geschichte“; die „Schlussfolgerungen sind die „Moral der Geschichte“. Letztlich
ist hier der kreative Forscher zu erkennen, der tatsächlich Schlüsse ziehen und daraus Anstöße
für neues Tun ableiten kann.
Es genügt nicht, die „Zusammenfassung“ mit anderen Worten abzuschreiben.
„Schlussfolgerungen“ sind Überblick, Rück- und Ausblick zugleich. Sie haben immer etwas
mit Deutung und Gewichtung der Ergebnisse und mit Konsequenzen daraus zu tun. In
mancher Hinsicht sind die „Schlussfolgerungen“ eine Zusammenfassung der „Diskussion“,
für den Leser also eine Möglichkeit, in Geist und Inhalt einer Arbeit schnell einzudringen.
In keinem Fall dürfen „Schlussfolgerungen“ Ergebnisse enthalten oder kommentieren, die
nicht schon ähnlich vorgetragen oder erörtert worden sind. Sie sollten weder episch breit noch
nichtssagend kurz sein.
Ein Beispiel der Schlussfolgerungen einer Arbeit zum Thema „Entwicklung keramischer
Festelektrolytsensoren zur Messung des Restsauerstoffgehalts im Weltraum“ findet sich auf
S. 24f.
Experimenteller Teil
Der „Experimentelle Teil“ gibt Rechenschaft darüber, was unternommen wurde, um die
gestellten Fragen beantworten zu können. Es sollen alle Experimente beschrieben werden, die
in den Teil „Ergebnisse“ Eingang finden. Experimente, auf die sich nicht bezogen wird,
brauchen auch nicht erwähnt zu werden.
Die Experimente sollten so ausführlich beschrieben werden, dass sie von einem Fachmann
wiederholt werden können. Insoweit ist der „Experimentelle Teil“ eine Sammlung von
„Kochvorschriften“, wenngleich die einzelnen Versuchsbeschreibungen nicht wirklich als
Vorschriften formuliert werden. Der Sinn ist immer: Es wurde das und das gemacht, wenn in
gleicher Weise verfahren wird, wird man dasselbe feststellen.
Serien gleichartiger Experimente können durch einen Prototyp repräsentiert werden, und
Abweichungen werden davon abgeleitet. Handgriffe und Vorgehensweisen, die zum Gelingen
eines Versuchs beitragen können, sollten auch erwähnt sein. Es sollten in der Regel die
Rohdaten (Daten, die direkt abgelesen wurden) angegeben werden. Daraus werden dann die
abgeleiteten Größen errechnet - die Berechnungen können so später nachvollzogen werden.
Abbildungen und Tabellen kommen in „Experimentellen Teilen“ selten vor (abgesehen von
Apparateskizzen usw.), ihr angemessener Platz ist bei den „Ergebnissen“. Tempus und Modus
des Teils sind: Imperfekt, passiv.

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Literaturverzeichnis
In der Regel müssen im Rahmen einer Studien- und Diplom- bzw. Bachelor- und Masterarbeit
eine größere Anzahl von Quellen angegeben werden. Vor allem in der Einleitung häufen sich
die Bezüge auf frühere Publikationen. Um den Text nicht durch die Quellenbelege
unterbrechen zu müssen, gibt man im Text nur Verweise an.
Die übliche Form des Kurzbeleges sind Nummern: für jede Literaturstelle eine, durchgängig
durch die Arbeit gezählt. Im Literaturverzeichnis am Schluss der Arbeit wird dann angegeben,
für welche Literaturstellen oder Quellen die Nummern stehen.
Es gibt verschiedene Arten, die Zitatnummern im Text unterzubringen. Es sollen aber in der
Regel Zahlen in eckigen Klammern eingesetzt werden, z.B.
... vollkommen im Einklang mit den früheren Beobachtungen [14, 15].
Man kann auch den Namen des Autors nennen, dem eine bestimmte Aussage zugeschrieben
wird:
... wie schon Meier [6] zeigte...
Es soll aber nie nur ein Autor zitiert werden, wenn dieser die Arbeit nicht alleine
veröffentlicht hat. Sind es mehr als drei Autoren, reicht es im Text jedoch aus, den Ersten zu
nennen und durch den Zusatz von „et al.“ (et alii - und andere) anzuzeigen, dass noch weitere
Autoren beteiligt waren.
Im Literaturverzeichnis beginnt man für jedes Zitat mit einer neuen Zeile. Zwischen den
einzelnen Quellenbelegen soll eine Zeile Abstand eingefügt werden. Am Zeilenanfang steht
die Zitatnummer in eckigen Klammern, wie im Text. Nach einem Leerzeichen schließt sich
dann die Quellenangabe an, z.B.:
[13] C. Natale, F. Davide, Sensor array calibration with enhanced neural networks, Sensors and
Actuators 18-19, 1994, pp. 654-657.
[14] A. Nadai, Theory of flow and Fracture of Solids, vol. 1, 2nd ed., McGraw-Hill, New York, 1959, p.
359.
[15] B. Danielson and K. Mosbach, in: K. Mosbach (Ed.), Methods in Enzymology, vol. 137, Academic
Press, New York, 1988, pp. 181-197 (Chapter 16).
[16] K.E. Petersen, Silicon Sensor Technologies, Tech. Digest, IEEE Int. Electron Devices Meet.,
Washington, DC, USA, Dec. 2-7, 1985.
Das Zitat [13] ist ein Beispiel, wie ein Artikel, der in einer Zeitschrift (Journal) erschienen ist,
zitiert wird. [14] ist die Quellenangabe für ein Buch, [15] für ein Buch, dessen einzelne

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Kapitel von verschiedenen Autoren geschrieben wurden und [16] zeigt, wie die Angaben für
einen Konferenzbeitrag zu machen sind.
Im Gegensatz zum Text werden bei der Quellenangabe bis zu sechs Autoren genannt. Sind es
mehr, werden drei genannt und wieder durch hinzufügen von „et al.“ angezeigt, dass noch
andere Autoren beteiligt waren.
Alle Zitate, die im Text erscheinen, müssen natürlich im Literaturverzeichnis genannt werden.
Umgekehrt soll im Literaturverzeichnis keine Quelle aufgeführt werden, auf die nicht im Text
hingewiesen wird
Die zitierten Arbeiten sollten (zumindest teilweise) im Original gelesen worden sein. Es muss
sichergestellt werden, dass die inhaltlichen Aussagen der Quelle richtig wiedergegeben
werden. Ist eine Quelle unzugänglich, wird angedeutet, auf welche andere Quelle das Zitat
zurückgeht, z.B.:
... (zit. nach [13]) ...
Anhänge
Dem Literaturverzeichnis können weitere Teile folgen, insbesondere ein Anhang, der selbst
aus mehreren Teilen bestehen kann (Anhang A, Anhang B ...). Enthält ein Anhang
Literaturhinweise, so sollte er allerdings vor dem Literaturverzeichnis stehen.
Im Anhang ist der Platz, Quellcodes, lange Messreihen, Spektren, Fließschemata,
mathematische Ableitungen, Computerprotokolle oder anderes Begleitmaterial
unterzubringen, das den Lesefluss im Hauptteil stören würde. Es ist jedoch darauf zu achten,
dass die Anhänge keine wichtigen Aussagen enthalten, die nicht auch im Hauptteil
angesprochen werden.

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5. Darstellung
Zahlen, Größen, Einheiten, Funktionen
Es muss sichergestellt sein, dass die Zahlen in der Arbeit stimmen. Sie sollten zum Schluss
gesondert kontrolliert werden. Zahlenwerte sollen nicht mit mehr Stellen angegeben werden,
als nach der Genauigkeit der zugrunde liegenden Messung gerechtfertigt ist. Für Messwerte
sollen Toleranzbereiche angegeben werden ( ). Bei Umrechnungen müssen Betrachtungen
über die Fehlerfortpflanzung angestellt werden.
Daten sollten einer statistischen Analyse unterworfen werden (Regressions-
Korrelationsanalyse). Es sollten Hinweise zu Signifikanz und Verlässlichkeit (z.B.
Standardabweichung) der Messwerte angegeben werden.
In Formeln werden Ziffern und Zahlen einschließlich , e und i nicht kursiv geschrieben.
Auch arithmetische Zeichen, Symbole der Mengenlehre und mathematischen Logik,
Operatoren (einschließlich des Differentialoperators) und spezielle Funktionen werden steil
geschrieben, z.B.:
d D ppm ppb ppt %
+ - < >
exp log ln sin cos tan Re Im z a i b
Symbole für physikalische Größen, mathematische Variablen, allgemeine Funktionen und
Naturkonstanten sind kursive lateinische und griechische Buchstaben:
- mathematische Variablen: a, b, c, x, y, , ,
- physikalische Größen: m, l, t, T, Re (Reynolds-Zahl)
u( x)
- allgemeine Funktionen: f ( x)
z ( x, y)
v( x)
- Naturkonstanten: N A h R
Auch bei Indizes werden nur Variablen kursiv geschrieben, z.B.:
c p
g n
Wärmekapazität bei konstantem Druck, aber
Fallbeschleunigung in Normalenrichtung
Die Bedeutung der Zeichen sollte bei ihrem ersten Auftreten im Text erklärt werden. Darüber
hinaus empfiehlt es sich fast immer, die in der Arbeit vorkommenden Zeichen zu einer „Liste
der Symbole“ zusammenzustellen.

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Zeichen für Einheiten werden steil geschrieben und durch einen Freiraum von den
dazugehörigen Zahlenwerten getrennt:
3 m 280,3 K 17,5 kg
Auch °C ist eine Einheit und folglich von der davor stehenden Zahl durch einen Freiraum
getrennt:
13 °C (nicht: 13°C oder 13° C)
Das Gradzeichen bei Winkeln (das Gleiche gilt für Bogenminuten und -sekunden) wird
dagegen ohne Abstand hinter die letzte Ziffer gesetzt:
180°
Freiraum sollte auch gelassen werden zwischen Zahlenwerten und den Zeichen für Prozent,
ppm usw.:
24,3 % 20 ppm 45 ppb
Zahlenwerte dürfen von den Einheiten nicht durch ein Zeilenende getrennt werden. Bei
Toleranzangaben schreibt man:
(142 10) mm nicht: 142 10 mm
Ob als Dezimalzeichen der Punkt oder das Komma verwendet wird, ist freigestellt, muss aber
innerhalb der Arbeit einheitlich sein.
Eckige Klammern
Es hat sich in den letzten Jahren eingebürgert, dass speziell bei Diagrammen und Tabellen die
Einheiten in eckigen Klammern angegeben werden. Die Verwendung der eckigen Klammer in
dieser Form ist jedoch falsch. Ursprung der Schreibweise mit eckigen Klammern ist das
mathematische Gebiet der Einheitenrechnung, wo diese zum Einsatz kommen. Ihre
Anwendung zeigt das folgende Beispiel:
[F] = 1 N
Diese Gleichung gibt zum Ausdruck, dass die Kraft F die Einheit „Newton“ (N) hat. Außer in
dieser Form sollten also eckige Klammern nur für Literaturangaben oder mathematische
Ausdrücke (z.B. Matrizen) benutzt werden - auch wenn die falsche Anwendung heutzutage
allgemein akzeptiert bzw. gar nicht erkannt wird.

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Gleichungen
Gleichungen - abgesehen von kleineren wie x = 3 - werden freigestellt und eingerückt (nicht
zentriert!), um sie optisch vom eigentlichen Text abzugrenzen. Sie werden zusätzlich vom
Text nach oben und unten um eine Zeile getrennt.
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text.
Formel
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Wenn mehrere Gleichungen untereinander stehen, sorgt das Ausrichten an den
Gleichheitszeichen für mehr Übersicht. Vor und nach Zeichen wie +, -, =, u.ä. bleibt ein
Freiraum.
Die Gleichungen werden nummeriert, indem man jeweils eine in runden Klammern stehende
Zahl (Gleichungsnummer) an den rechten Rand auf der Höhe der Formel schreibt, z.B.:
f(x) = ax² + bx +c (12)
Gleichungen können auf zwei Arten mit dem Text verknüpft werden. Die eine Möglichkeit
besteht darin, die Gleichungen am Ende von Absätzen zu platzieren, z.B.:
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text.
Formel (13)
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Stattdessen können die Gleichungen mit Text „umbaut“ werden:
Daraus folgt
dc A /dt = -kt, (14)
woraus sich durch Integration mit der Anfangsbedingung aus Gl. (4)
c A = c 0·e -kt (15)
ergibt.

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In solchen Fällen ist eine Absatzbildung im Text in der sonst üblichen Weise nicht möglich.
Der Satzaufbau verlangt dann oft, dass am Ende der Gleichungszeilen Satzzeichen stehen.
Auf die Satzzeichen wird an der Stelle allerdings oft verzichtet, da ein Satzzeichen am Ende
einer komplizierten Formel „verloren“ wirkt oder als zur Gleichung gehörig missverstanden
werden könnte.
Gleichungen, die über einer Zeile hinausgehen, sollen vor einem Plus- oder Minuszeichen
getrennt werden, jedoch möglichst nicht in einem Klammerausdruck.
Tabellen
Tabellen haben, ähnlich Abbildungen, eine Blickfangwirkung, und sie sollten wie diese
unabhängig vom Text zu verstehen sein.
Tabellen haben in der Regel eine Tabellenüberschrift (im Gegensatz zur Bildunterschrift).
Diese beginnt mit der Angabe der Tabellennummer und wird mit dem Tabellentitel - welcher
ankündigt, was tabelliert wird - fortgeführt.
Die Tabellenüberschrift soll kleiner sein als die Schrift im Normaltext. Sie wird immer mit
einem Punkt abgeschlossen. Die Tabellennummer in der Form „Tab. x.x: ...“ wird „fett“
geschrieben. Diese Nummer ist dazu da, das man sich im Text auf die Tabelle beziehen kann.
Auf jede Tabelle muss im Text mindestens einmal unter Nennung der Tabellennummer
verwiesen werden. Man spricht vom „Verankern“ der Tabellen im Text.
Tabellen sollten übersichtlich und nicht zu groß gestaltet werden. Umfangreiche Tabellen
können auch in den Anhang verlegt werden. Nachfolgend ein Beispiel:
Tab. 3.5: Titel titel titel Titel titel titel Titel titel titel.
x y z
R25 text zahl ???
R26 text zahl ???
Eine besonders einfache Art von Tabellen sind Listen und Aufzählungen. Sie sind direkt im
Text eingebunden. Man kann sie entweder durch einen Einzug oder durch bestimmte Zeichen
- z.B. Punkt oder Gedankenstrich - vom übrigen Text absetzen:

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Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text.
Aufzählung
Aufzählung
Aufzählung
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
oder
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text.
Aufzählung
Aufzählung
Aufzählung
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Es sollten nur dann Ziffern und Buchstaben eingesetzt werden, wenn man sich im Text auf
einzelne Punkte der Aufzählung beziehen will. Dabei ist zu beachten: Hinter den Ziffern
stehen Punkte, hinter den Buchstaben eine Schlussklammer (nie beides).
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text.
1. Aufzählung
2. Aufzählung
3. Aufzählung
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text.
Text Text Text Text.
oder
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text.
a) Aufzählung
b) Aufzählung
c) Aufzählung
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text
Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text Text

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Abbildungen
Abbildungen werden dann benutzt, wenn Aussagen dadurch zusammengefasst, klarer oder
einfacher übermittelt werden können. Häufig werden mit Hilfe von Abbildungen, speziell mit
Diagrammen, Zusammenhänge und Tendenzen aufgezeigt. Abbildungen sind stets ein
Blickfang; sie werden häufig vor dem Text in Augenschein genommen und sollten deshalb
übersichtlich und aus sich heraus verständlich sein. Gleichzeitig soll die Abbildung den Text
illustrieren und anschaulich beschrieben werden.
Damit man sich im Text auf die Abbildungen beziehen kann, erhält jede eine
Abbildungsnummer. Abbildungen müssen wie Tabellen im Text verankert sein, d.h. man
muss sich mindestens einmal auf sie unter Angabe der Abbildungsnummer beziehen.
Abbildungen werden wie Tabellen stets nach Ihrer Nennung im Text platziert.
Die Abbildungsnummer ist nicht Bestandteil der Abbildung selbst, sondern Bestandteil der
zur Abbildung gehörenden Bildunterschrift. Als Bildunterschrift bezeichnet man die
unmittelbar zu einer Abbildung gehörende textliche Erläuterung; sie steht, wie der Name sagt,
meist unter der Abbildung, bei schmaleren Abbildungen auch seitlich an der Unterkante der
Abbildung orientiert.
Die Bildunterschrift beginnt mit dem Abbildungsbezeichner, der die Abbildungsnummer
enthält. Danach folgt eine kurze Beschreibung des Bildes in Form eines Abbildungstitels. Es
müssen dabei nicht unbedingt Sätze gebildet werden. Der Abbildungstitel wird dennoch stets
mit einem Punkt beendet.
Die Abbildung sollte so gestaltet und beschriftet sein, dass man sie zusammen mit der
Bildunterschrift verstehen kann, ohne den Text konsultieren zu müssenBesteht eine
Abbildung aus mehreren Teilen, so werden diese gewöhnlich mit a, b, c, ... bezeichnet und in
einer gemeinsamen Bildunterschrift erläutert.
Abbildung und Unterschrift bilden eine Einheit; sie sollen vom davor stehenden und
nachfolgenden Text je um mindestens eine Zeile abgerückt sein. Die Abbildungen und ihre
Bildunterschriften sollen immer in gleicher Weise angeordnet sein, d.h. alle linksbündig oder
alle zentriert.
Auch bei Abbildungen ist es wichtig Fremdes von Eigenem zu trennen. Werden Abbildungen
zitiert ist die Quelle in der Bildunterschrift anzugeben:
Abb. 5.2: Ansicht der Wirbelschicht (aus [23]).

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Ist die Abbildung nicht unmittelbar übernommen worden, sondern wurde bearbeitet und
modifiziert, so kann man folgendermaßen darauf hinweisen:
Abb. 5.2: Ansicht der Wirbelschicht (nach [23]).
Beispiel für die Beschreibung einer Abbildung und ihrer Verankerung im Text:
Die Auswahl und Anwendung von Operatoren ist daher in Soar und insbesondere in dessen
Entscheidungszyklus (vgl. Abb. 5-1, nach [22]) zentral. Auf die Erfassung von Daten aus der
Umgebung (input) folgt der Einsatz allen Wissens, welcher in dieser Situation relevant ist,
einschließlich des Vorschlags von Operatoren, die in der aktuellen Situation angewendet werden
könnten (propose). Im nächsten Schritt wird einer der vorgeschlagenen Operatoren auf Basis
vorhandenen Wissens ausgewählt (select). Der ausgewählte Operator wird anschließend angewendet
(apply) und schließlich werden – falls vorhanden – Kommandos an die Umgebung gesendet (output).
Abb. 5-1: Soar Entscheidungszyklus (vgl. [22]).
Diagramme
Diagramme sind eine spezielle Form von Abbildungen. Alles was im vorigen Abschnitt
gesagt wurde, ist auch für Diagramme gültig. Dennoch werden sie in einem eigenen Abschnitt
behandelt, da sie in technisch-wissenschaftlichen Arbeiten den Großteil der Abbildungen
ausmachen und einige Besonderheiten beachtet werden müssen.
Achsen
Meist werden zunehmende Werte der unabhängigen Veränderlichen an der waagerechten
Achse (Abszisse) nach rechts, zunehmende Werte der abhängigen Veränderlichen an der
senkrechten Achse (Ordinate) nach oben aufgetragen.
An die Enden der Achsen werden keine Pfeile gesetzt, wenn sie skaliert sind. Handelt es sich
jedoch um eine qualitative Darstellung, werden Pfeile eingesetzt. Man kann die Pfeile
entweder direkt an die Achsen anschließen, oder an die Achsenbeschriftung setzen:
y
y
Pfeile an Achse
x
Pfeile bei Achsenbeschriftung
x

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Achsenteilung
Für die Skalierung von Achsen ist es erforderlich, Strichmarken anzubringen und die ihnen
entsprechenden Zahlenwerte daranzuschreiben. Die Strichmarken symbolisieren verkürzte
Netzlinien; sie weisen gewöhnlich in das Innere des Diagramms, d.h. von der Abszisse nach
oben und von der Ordinate nach rechts.
Die Achsenteilungen können zu einem Koordinatennetz ergänzt werden. Dies ist jedoch nur
dann sinnvoll, wenn aus den Grafiken genaue Werte abgelesen werden sollen.
Bezifferung
Alle Zahlenwerte sollen senkrecht in normaler Leserichtung stehen. Auch die Zahlenwerte an
der Ordinate müssen ohne Drehung des Bildes lesbar sein. Erstrecken sich Achsen in den
negativen Bereich, so sind sämtliche zugehörigen Zahlenwerte mit einem Minuszeichen zu
versehen.
Einheiten
Die zu den Zahlen gehörenden Einheiten werden hinter die Größenbezeichnung, durch ein
Komma getrennt, geschrieben. Die Einheiten werden grundsätzlich nicht in Klammern -
weder eckig noch rund - hinter Größensymbole gesetzt. Größensymbole, die im Text kursiv
geschrieben werden, müssen auch in den Diagrammen kursiv sein.
Sensorsignal I s , nA
Zeichen wie %, ppm usw. sind auch Einheiten, und werden wie diese behandelt. Bei
Winkelangaben (°) jedoch muß die Angabe an jede Zahl der Achsenteilung geschrieben
werden.
Fehlerbalken
Bei der Darstellungen in Diagrammen handelt es sich oft um Meßwerte. Da diese stets mit
Fehlern behaftet sind, sollten bei der grafischen Darstellung Fehlerbalken benutzt werden. Es
kann jedoch darauf verzichtet werden, wenn der Fehler sehr klein ist oder die Darstellung zu
unübersichtlich wird. Die Fehlerabweichung sollte dann aber im Text oder in der
Bildunterschrift angegeben sein.

Winkel
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Beispiel
Nachfolgend ein Beispieldiagramm:
35°
30°
25°
20°
15°
10°
5°
0°
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140
Zeit t F , s
Abb. 3: Zeitliche Änderung des Winkels (Meßfehler: +/- 1°).

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6. Layout
Schrift, Absätze
Als Schrift soll „Times New Roman“ mit einer Größe von 12 Punkten benutzt werden. Ein
Zeilenabstand von 1.2 Zeilen und Blocksatz ergeben ein gutes Gesamtbild. Werden Absätze
durch Seitenumbrüche getrennt sollen mindestens zwei Zeilen des Absatzes auf der vorigen
oder nachfolgenden Seite stehen. Zwischen den Absätzen soll eine Zeile frei bleiben.
Tabellenüberschriften und Abbildungsunterschriften werden zur besseren Unterscheidung
vom Normaltext in Schriftgröße 10 geschrieben. Die Seiten dürfen doppelseitig bedruckt
werden, entsprechend sollten die Seitenzahlen etc. formatiert werden.
Überschriften
Überschriften werden nicht zentriert, sondern beginnen linksbündig. Für die Abstände
zwischen Überschriften und Text gilt folgende allgemeine Regel: Der Abstand vor einer
Überschrift soll 1.5 bis 2 mal so groß sein wie derjenige zwischen der Überschrift und dem
darauffolgenden Text (oder der Überschrift der nächsten Gliederungsebene). Die
Schriftgrößen der verschiedenen Überschriften sollten so gewählt werden, dass die
Unterscheidung der Gliederungsebenen leicht fällt.
Seitennummern
Die Seitennummern stehen in der Kopfzeile. Sie können entweder rechtsbündig (bzw.
linksbündig bei der bedruckten Rückseite, falls die Arbeit doppelseitig gedruckt wird) oder
zentriert platziert werden. Bei der zentrierten Platzierung ist die Nummer in Bindestriche
einzufassen (-37-) und um 5 mm aus der Blattmitte nach rechts zu verschieben. Die Schrift
und Zeichengröße ist dieselbe wie im Haupttext. Die Platzierung der Seitennummern in der
Fußzeile wird nicht empfohlen, da man dort eventuell Fußnoten unterbringen möchte.
Ränder
Der Abstand der Seitennummer von der oberen Papierkante sollte ca. 10 ... 15 mm betragen;
der Abstand zum nachfolgenden Text sollte mindestens 10 mm betragen. Der Rand zwischen
der letzten Textzeile und der unteren Papierkante sollte nicht kleiner sein als 20 mm. Die
Schreibbreite auf A4-Seiten beträgt vorzugsweise 160 mm, ein Linksrand von 30 mm und ein
Rechtsrand von 20 mm werden empfohlen. Damit wird die Mitte des 160 mm breiten
Textfeldes um 5 mm von der Blattachse nach rechts verschoben.

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Wieso die Erde keine Scheibe ist
Bachelorarbeit
Albert Einstein jr.
IRW-10-BA-21458
Universität der Bundeswehr München
Institut für Raumfahrttechnik
Univ.-Prof. Dr-Ing. Roger Förstner
Betreuer: Dipl.-Geophys. Thomas Andert
Dezember 2010

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Prof. Dr.-Ing. R. Förstner 23
Zusammenfassung
Die vorliegende Arbeit befasst sich mit unterschiedlichen Konzepten von Penetratoren in der
planetaren Weltraumforschung.
Im Rahmen dessen werden die wichtigsten Missionseigenschaften, der planmäßige Verlauf
und die Merkmale der Penetratoren der bisher durchgeführten Penetrator-Missionen Mars 96
und Deep Space 2 sowie der verworfenen Mission Lunar-A und der für 2012 geplanten
Mission Luna-Glob beschrieben.
Am Beispiel von Deep Space 2 wird weiterhin auf die Erprobungsphase vor dem Einsatz von
Penetratoren eingegangen. Diese Tests lassen sich in drei Teile untergliedern: Die
Entwicklungstests, die Tests bei niedriger Geschwindigkeit und die Tests zur
Geschwindigkeitsmessung. Anhand der auftretenden Schwierigkeiten wie beispielsweise der
nicht korrekten Trennung vom vorderen Teil des Penetrators vom hinteren Teil in
unterschiedlichen Bodenmaterialien und bei wechselnden Geschwindigkeiten konnten
wichtige Erkenntnisse über den Einsatz von Penetratoren bei verschiedenen
Oberflächenbeschaffenheiten sowie über eine Verbesserung des Aufbaus der Sonden und der
verwendeten Messinstrumente gewonnen werden.
Aus den bereits durchgeführten Missionen und den Ergebnissen der Erprobung von Deep
Space 2 lassen sich verschiedene Schwierigkeiten, die beim Einsatz von Penetratoren im
Weltraum auftreten können, erschließen. Hervorzuheben sind hier insbesondere der
Einschlag, bei dem die Sonde und ihre Komponenten sehr großen Kräften ausgesetzt werden,
sowie die verschiedenen, unbekannten Oberflächeneigenschaften am Zielort, die zum
Scheitern einer Mission führen können.
Im weiteren Verlauf der Arbeit werden daher einige mögliche Lösungsansätze für die
Überwindung der Einschlagskräfte vorgestellt, um den Penetrator und seine Komponenten vor
den hohen Belastungen beim Aufprall bestmöglich zu schützen. Dafür sind beispielsweise
Maßnahmen zur Optimierung der Konstruktion der Sonden, bei der Installation der
Instrumente sowie zur Verringerung der Einschlagsgeschwindigkeit geeignet. Des Weiteren
werden verschiedene Effekte, die durch den Einschlag eines Penetrators im Ziel ausgelöst
werden, dargestellt. Es werden auftretende mechanische Effekte und die Phänomene der
Bodenerwärmung und elektrischen Aufladung betrachtet und auf Gefahren sowie auf ihren
möglichen wissenschaftlichen Nutzen hingewiesen.
Aus den im Verlauf dieser Arbeit gewonnenen Erkenntnissen kann der sinnvolle Einsatz von
Penetratoren für die Erforschung des Weltraums diskutiert und bestätigt werden und ein
Ausblick auf einige Ansatzpunkte für zukünftige Missionen gegeben werden.

Schlussfolgerungen und Ausblick
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Am Beginn der Arbeit stand das Ziel, atomaren und molekularen Sauerstoff im Weltraum
unterscheiden und messen zu können. Als Ausgangspunkt für die Entwicklung dienten
elektrochemische Sensoren mit einem keramischen Festelektrolyt. Obwohl der Einsatz
solcher Sensoren auf der Erde bereits etabliert ist, war ihr Einsatz unter Hochvakuum- bzw.
Weltraumbedingungen noch wenig untersucht. Nachdem frühere Arbeiten am IRS die
prinzipielle Anwendbarkeit der Sensoren unter diesen Bedingungen nachwiesen, galt es nun,
diese zu optimieren, so daß ein verläßlicher Betrieb unter Hochvakuumbedingungen möglich
war.
Als elementar für diesen Prozeß stellte sich die Herleitung von verschiedenen
physikalischmathematischen Modellen heraus. Es ist dabei gelungen, die grundlegenden
Reaktionsmechanismen
zu erfassen und sowohl das statische als auch das dynamische Sensorverhalten numerisch zu
simulieren. Die Modelle sind somit in der Zukunft für weitere Optimierungen einsetzbar; vor
allem aber können sie als Basis für eine weiterführende mathematische Beschreibung der
Sensorfunktion dienen. Dabei ist sowohl die Einbeziehung zusätzlicher Reaktionsschritte als
auch die Optimierung der numerischen Berechnungsmethode denkbar.
Neben dem verbesserten Verständnis der Sensorfunktion ist der hohe Wert der Modelle für
die Entwicklungsarbeit besonders durch Vergleiche mit experimentellen Ergebnissen
begründet. Es zeigte sich im Laufe der Arbeit, daß oftmals nur der Einsatz unterschiedlichster
Meßmethoden und der Vergleich mit den Vorhersagen der mathematischen Modelle es
ermöglichte zu entscheiden, durch welche Mechanismen die Sensoren primär beeinflußt
werden und wie eine weitere Verbesserung der Sensorfunktion erreichbar ist.
Diese Vorgehensweise bei der Entwicklung der Sensoren führte dazu, daß eine optimale
Elektrodenkonfiguration für den Hochvakuumeinsatz gefunden wurde. Außerdem konnte das
verwendete Elektrodenmaterial verbessert werden, was zu einer deutlichen Erhöhung des
Signalstromes führte. Es konnte gezeigt werden, daß die Sensoren Sauerstoffpartialdrücke
von 2.5·10 -9 mbar detektieren und Sauerstoffpartialdruckänderungen von 2.0·10 -10 mbar
auflösen können. Daraus erschließt sich bereits, daß diese Sensoren den Anforderungen für
Messungen unter Weltraumbedingungen gerecht werden. Dabei bleiben sie jedoch nicht auf
den Einsatz im Weltraum beschränkt; ganz im Gegenteil ist von einem großen Potential für
terrestrische Anwendungen auszugehen. Insbesondere ist hier nicht nur an Messungen in
Vakuumsystemen zu denken, sondern auch an Bereiche, in denen bei hohen Drücken sehr
kleine Sauerstoffpartialdrücke registriert werden müssen, wie dies z.B. bei der
Halbleiterherstellung der Fall ist.

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Nachdem eine gute Funktionalität der Sensoren erreicht wurde, sollte für zukünftige Arbeiten
die Untersuchung von Langzeiteffekten im Vordergrund stehen. Diese sind zum einen für
Weltraummissionen, die mehrere Jahre dauern können, als auch für einen erfolgreichen
kommerziellen Einsatz von großem Interesse.
Neben der reinen Bestimmung des Sauerstoffpartialdruckes ist es durch den Einsatz
unterschiedlicher Elektrodenmaterialien außerdem gelungen, zwischen molekularem und
atomarem Sauerstoff unterscheiden zu können. Insbesondere der Umstand, daß dies bisher in
der Regel nur mit Hilfe eines Massenspektrometers möglich war, verleiht dieser neuen
Möglichkeit ihre besondere Bedeutung. In Kombination mit der Tatsache, daß die Sensoren
auch bei sehr hohen Temperaturen einsetzbar sind, eröffnen sich außergewöhnliche
Anwendungsfelder. So könnten z.B. Messungen während atmosphärischen Eintrittsflügen von
Raumfahrzeugen stattfinden; aber auch Untersuchungen über die Beeinflussung von
Materialien durch atomaren Sauerstoff können dadurch unterstützt werden.
Während die generelle Anwendung der Sensoren unter Hochvakuumbedingungen im Rahmen
dieser Arbeit bereits bis zu einem hohen Grad optimiert wurde, steht die Entwicklung für die
Unterscheidung von atomarem und molekularem Sauerstoff noch am Anfang. Obgleich dies
mit den Sensoren möglich war, gilt es hier noch weitere Entwicklungsarbeit zu leisten.
Besonders hervorzuheben sind in diesem Zusammenhang die schlechte Haftung der Gold-
Mischelektroden auf der Keramik und die Schwierigkeit, verläßliche Tests durchzuführen, da
die Erzeugung definierter Mengen von atomarem Sauerstoff an sich schon eine nicht zu
unterschätzende Herausforderung darstellt.
Die Funktionalität der Sensoren wurde jedoch nicht nur im Labor überprüft, sondern auch im
Verlauf einer Mission auf einer russischen Raumkapsel. Dabei zeigte sich, daß sowohl die
Sensoren als auch das Gesamtsystem unter realen Bedingungen voll funktionsfähig sind, was
durch eine zweite Mission im Jahr 2002 bestätigt werden soll.
Nach den ersten Tests im Weltraum und der Auswertung der Laborergebnisse kann
abschließend gesagt werden, daß mit den entwickelten Sensoren das langfristige Ziel, nämlich
die Messung des Restsauerstoffs im Weltraum und speziell der dreijährige Einsatz auf der
Internationalen Raumstation, verwirklicht werden kann.