Die Beobachtung und Analyse des Systems Erde stellt besondere Anforderungen an die Messtechnik und Analysegeräte. Insbesondere in der Wissenschaft werden hohe Ansprüche gestellt, die oft durch marktübliche Lösungen nicht abgedeckt werden. Neue, innovative Instrumente werden benötigt, um hochwertige Messdaten erheben zu können, die als fundierte Grundlage für neue wissenschaftliche Erkenntnisse dienen. Die Konstruktion und Entwicklung in unserer Sektion umfasst drei Teilbereiche, den Maschinenbau, die Elektronik und die Fertigung.

Der Schwerpunkt des Maschinenbaus umfasst hierbei die Entwicklung neuer Produkte mit kreativer Lösungsfindung und computergestützter Konstruktion, sowie auch notwendiger Festigkeitsberechnungen, Strömungsanalysen und Wärmetransportfragestellungen von funktionskritischen Produktkomponenten. Im Konstruktionsprozess entstehen die Fertigungsunterlagen für Prototypen und Kleinserien, die im nächsten Schritt in der hauseigenen Fertigung, der Zentralwerkstatt, realisiert werden.

Entsprechend der wissenschaftlichen Fragestellung sind elektronische Steuerungen und Softwareentwicklung für die Produkte notwendig, welche in unserem Elektroniklabor Hand in Hand entwickelt werden. Diese Steuerungsaufgaben können durch Microcomputer wie z.B. Raspberry Pi®, Arduino® oder andere Systeme mit entsprechenden Zusatzplatinen übernommen werden. Neben der Steuerung und Datenspeicherung wird auch die notwendige Datenübertragung zur Verfügung gestellt, um die erhobenen Messdaten von den entlegensten Orten der Welt nahezu in Echtzeit ans GFZ zu senden.

Unsere hausinternen Fertigungsverfahren in der Zentralwerkstatt umfassen das computergesteuerte Fräsen und Drehen, aber auch konventionelle Verfahren wie Bohren, Sägen, Schweißen, Abkanten, Biegen etc. Es können Werkstoffe wie hochfestes Aluminium, hochlegierte Stähle, rostfreie Edelstähle, Buntmetalle wie Bronze, Kupfer, Neusilber und Messing und modernste technische Kunststoffe wie PTFE, POM, PEEK, Polycarbonat, Acryl, PVC und diverse weitere verarbeitet werden.

Ein fertiges Produkt besteht oftmals aus einer Kombination von vielen Einzelteilen, wobei jede Komponente aus dem jeweils für die Anwendung optimalen Werkstoff zum Einsatz kommt. Dadurch kann die höchste Gebrauchsfähigkeit und Betriebssicherheit sowie geringstes Gewicht und optimales Preis-Leistungs-Verhältnis für ein Gerät oder Produkt gewährleistet werden.