Datum: 11. April 2016, Nr. 24

Forschungserfolge der Universität Stuttgart auf der weltweit wichtigsten Industriemesse

Informationsoffensive auf der Hannover Messe 2016

Nach ihrem erfolgreichen Messedebut im vergangenen Jahr präsentiert die Universität Stuttgart erneut ihre vielfältigen zukunftsweisenden Forschungsleistungen auf der Hannover Messe 2016, dem globalen Messeforum für Produktneuheiten entlang der gesamten industriellen Wertschöpfungskette. Als Mitaussteller auf dem „Baden-Württemberg Gemeinschaftsstand“, der von Baden-Württemberg International (bw-i), dem Kompetenzzentrum des Landes zur Internationalisierung von Wirtschaft, Wissenschaft und Forschung organisiert wird, zeigt die Universität dem Messepublikum aus aller Welt wieder Exponate ihrer Spitzenforschung. Das bereits im letzten Jahr viel beachtete Ausstellungskonzept wird auch beim diesjährigen Messeauftritt beeindrucken: Der Messestand, der in den Messetagen vor den Augen der Besucherinnen und Besucher von einem KUKA-Roboter beständig weitergebaut wird, ist bereits selbst als Ausstellungsobjekt geplant, mit dem modernste materialeffiziente Konstruktions- und Prozesstechnologie demonstriert wird.

Der Messeauftritt der Universität findet vom 25. bis 29. April im Rahmen der Leitmesse „Research & Technology“ in Halle 2 statt. Dieser Ausstellungsektor für Forschung, Entwicklung und Technologiertransfer zeigt visionäre Produkte und Anwendungen und führt als ein Publikumsmagnet der Hannover Messe Vertreterinnen und Vertreter aus allen Bereichen der Wissenschaft, Wirtschaft und Politik zusammen. Die Exponate der Universität demonstrieren Forschung und Entwicklung als tragende Säulen der Wirtschaft.

 

Mit Blick auf das Messeengagement in Hannover unterstreicht Prof. Wolfram Ressel, Rektor der Universität Stuttgart, die Notwendigkeit, Erkenntnisse aus der Forschung zielführend und zeitnah in industrielle Innovationen überzuführen: „Als Forschungsuniversität von inter­nationalem Rang haben wir deshalb unsere Aktivitäten im Wissens- und Technologietransfer strategisch neu ausgerichtet und intensiviert, um unseren industriellen Partnern so effizient wie möglich Zugänge zu unseren Forschungsleistungen zu ermöglichen“, so Ressel. Hierzu ge­höre auch die im Rektoratsbüro angesiedelte Kontaktstelle „contactUS! – Wirtschaft trifft Wissenschaft“, die mit finanzieller Unterstützung des Wissenschaftsministeriums Baden-Württemberg geschaffen wurde.

Messestand als Exponat

Die carbonfaserverstärkte Leichtbaustruktur des Messestands der Universität wurde durch computergestützte Entwurfs- und Simu­lationswerkzeuge sowie einem neuartigen, kernlosen robotischen Wickelprozess für Faserverbundbauteile realisiert. Die an Konzeption und Fertigung des Stands beteiligten Institute für Computerbasiertes Entwerfen (ICD) und für Tragkonstruktionen und Konstruktives Entwerfen (ITKE) verdeutlichen mit der Konstruktion neuartige Entwurfsspielräume für die Architektur.

 

Weitere Highlights des Messeauftritts:

ARENA2036

Mission des ambitionierten Forschungsprogramms ARENA2036 – Active Research Environment for the Next Generation of Automobiles – ist die Entwicklung einer nachhaltigen Produktionsform 4.0 und ein Technologiewandel, der individuelle Mobilität mit niedrigem Ressourcenverbrauch realisiert. Den Schlüssel liefern wandlungsfähige Produktionsformen im intelligenten, funktionsintegrierten, multi­ma­terialen Leichtbau. Die Forschungsfabrik arbeitet am grund­legenden Wandel des industriellen Produktionsprinzips, der Ablösung der bisherigen Fließband-Fertigung durch die wandlungsfähige, nachhaltige Produktion der Zukunft, die Industrie 4.0.

Das ausgestellte Forschungsfahrzeug F 125! antizipiert Trends der Zukunft und bereitet den Weg für die Umsetzung eines innovativen Fahrzeugkonzepts. Mit ihm wollen die Konstruierenden die Zukunft des Automobils ausloten und Erkenntnisse für die mobile Welt von morgen sam­meln: vom Karosseriekonzept über die Antriebstechnik, die Bedien-, Kom­munikations- und die Sicherheitsausstattung bis hin zum Design. Mit einer exakt auf die jeweilige Anforderung abgestimmten Kom­bination aus faserverstärkten Kunststoffen mit einem hohen Anteil an Carbonfaser, Leichtmetallen und hochfesten Stählen sowie Hybrid­materialien, demonstriert das Forschungsfahrzeug die Bandbreite der Anwendungsmöglichkeiten.

 

Exzellenzcluster SimTech

Der Exzellenzcluster Simulation Technology (SimTech) ist ein interdisziplinärer Forschungsverbund an der Universität Stuttgart auf dem Forschungsgebiet der Computersimulation. In SimTech befassen sich über 200 Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler damit, die bisher nur isoliert entwickelten Simulationsmodelle und -methoden zu einer integrativen Systemwissenschaft zu bündeln. Zu diesem Zweck arbeiten am Cluster Forscherinnen und Forscher aus den Bereichen der Ingenieurwissenschaften, der Mathematik, der Informatik, den Natur­wissenschaften und der Geistes- und Sozialwissenschaften eng zu­sam­men. Mit seinem disziplinübergreifenden Ansatz beschreitet der Cluster neue Wege, um Computersimulationen leistungsfähiger, Vorhersagen zuverlässiger und Visualisierungen noch präziser zu machen. SimTech wurde im Rahmen der Exzellenzinitiative von Bund und Ländern 2007 eingerichtet. 2012 erhielt der Cluster die Finanzierungszusage für weitere fünf Jahre.

 

Juniorprofessor Syn Schmitt, der innerhalb des interdisziplinären Forschungsverbundes SimTech an Simulationen im Bereich der Biomechanik forscht, stellt auf der Hannover Messe einen Beinroboter vor. Technische Maschinen wie Beinroboter können zur Entwicklung eines digitalen Menschmodells beitragen. Mithilfe solcher sogenannter Bioroboter können Grundprinzipien der biologischen Kybernetik und der Biophysik in einer realen Umgebung getestet werden.

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Messestand der Universität Stuttgart: Halle 2, Stand A 18. Foto: ICD/ITKE

Mit der Entwicklung eines digitalen Menschmodells soll die grund­sätzliche Frage beantwortet werden, wie im menschlichen Körper sen­so­ri­sche Information in Bewegungsanweisungen umgewandelt wird – und wie daraus Bewegung erzeugt und kontrolliert wird. Bei diesem Vor­­ha­ben helfen die Bioroboter den Wissenschaftlerinnen und Wissen­schaft­lern zum Beispiel dabei, die digitale Simulation eines Mensch­modells zu überprüfen. Außerdem zeigen Bioroboter, inwiefern die Er­kennt­nisse der Biologie in technische Maschinen überführt werden kön­nen.

 

Das Thema Mensch-Computer Interaktion wird bei zunehmender Digitalisierung der Arbeitswelt zu einer zentralen Herausforderung. Die Arbeitsgruppe „Human Computer Interaction Group“ um SimTech-Professor Albrecht Schmidt vom Institut für Visualisierung und Interaktive Systeme (VIS) erforscht neue Interaktionstechnologien und innovative Konzepte für intuitive Benutzungsschnittstellen. Ziel dabei ist, die kognitiven Anforderungen an die Nutzerinnen und Nutzer für die Verwendung von digitalen Technologien zu reduzieren und eine einfache Benutzung sicherzustellen. Der Messestand stellt Ergebnisse aus dem europäischen Projekt MeSch und dem BMWi-geförderten Projekt MotionEAP vor.

 

Im Projekt MeSch wurde eine Softwareplattform für das Internet der Dinge entwickelt. Der Fokus im Projekt liegt auf einer sehr einfachen Integration verschiedener eingebetteter Hardware, Unterstützung draht­loser Netzwerke, und einem intuitiv zu programmierenden Ansatz für ver­teilte, in Objekte eingebettete Anwendungen. Demonstriert wird eine Plattform, welche die Programmierung von drahtlos vernetzten intelli­gen­ten Objekten ermöglicht.

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Der Beinroboter bei einer Präsentation. Foto: Universität Stuttgart, SimTech

Das Projekt motionEAP hat zum Ziel, manuelle Arbeitsvorgänge in der Produktion und Wartung zu unterstützen. Dazu werden die für eine Aufgabe benötigten Informationen zum richtigen Zeitpunkt direkt auf dem Arbeitsplatz angezeigt. Kameras und Sensoren erkennen die unter­schiedlichen Arbeitsschritte wie Entnahme von Teilen, Montage von Teilen und die Benutzung von Werkzeugen. Die Aktionen der Arbei­ten­den werden mit abstrakten Ausführungsplänen abgeglichen und relevante Informationen direkt auf den Arbeitsplatz projiziert. Dies er­möglicht es, Einlernvorgänge zu beschleunigen, kognitive Anfor­de­run­gen an Arbeitnehmerinnen und -nehmer zu reduzieren und eine fehlerfreie Produktion zu realisieren. Zu sehen ist ein System, das Ar­beitende in der manuellen Fertigung durch Einbettung von Aug­mented Reality-Information unterstützt und Fehler im Fertigungs­prozess erkennt und verhindert.

 

Zentrum für Integrierte Quantenwissenschaft und -technologie

Die Universitäten Stuttgart und Ulm haben zusammen mit dem Max-Planck-Institut für Festkörperforschung in Stuttgart ein interdisziplinäres und über die Grenzen der Institutionen und Standorte hinausreichendes Zent­rum für Quantenwissenschaft und -technologie (IQST) gegründet. Als einzigartiger Zusammenschluss seiner Art in Deutschland führt das Zent­rum Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Anwenderinnen und Anwendern aus unterschiedlichen Dis­zi­plinen zusammen, um gemeinsam das enorme technologische Po­ten­zial der Quantenphysik zu erforschen und für Anwendungen nutzbar zu machen. Die fortschreitende Miniaturisierung führt zwangsläufig in die Welt der kleinsten Teilchen, wo die Gesetze der Quantenphysik re­gie­ren. Sie zu beherrschen und nutzbar zu machen für z.B. leistungsfähige Computer, abhörsicheren Datentransfer, extrem präzise bio­me­di­zi­nische Sensoren oder verlustarme Energietechnik erfordert einen inte­grier­ten Ansatz in der Grundlagenforschung, der im IQST verwirklicht ist.

 

Aus der Quantenmechanik ist bekannt, dass Licht Eigenschaften von Wellen hat und sich daraus Interferenzprozesse ergeben. Ein Ausstellungsexperiment des IQST zeigt den Messebesucherinnen und ‑b esuchern diese Wellen-Eigenschaften des Lichts und bietet die Mög­lichkeit, Laser-Licht zu justieren, um die Interferenzeffekte zu unter­suchen und einen Spalt kleiner als 100nm auszumessen.

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MotionEAP im Einsatz. Foto: Universität Stuttgart, SimTech

Ein Ferrofluid besteht aus winzigen Eisenpartikeln, die in Öl oder Wasser gelöst sind. Legt man ein starkes Magnetfeld senkrecht zur Ferro­fluid­oberfläche an, kommt es zur sogenannten Rosensweig-Instabilität. Ein Exponat bietet die Chance, selbst verschiedene ästhetische Muster zu er­zeugen. Beim Beobachten dieser Muster scheinen die Grenzen zwischen Physik und Kunst aufgehoben.

 

Night of Innnovations

Die Universität Stuttgart beteiligt sich auch in diesem Jahr wieder an der „Night of Innovations“ am 25. April, bei der traditionell Spitzen­vertreter aus Wissenschaft, Industrie und Politik ins Gespräch kommen.

 

Begleitprogramm

Die TU9, der Verbund der führenden Technischen Universitäten in Deutschland, wird zwei Slots der Talk-Ing-Lounge (Veranstaltungsformat des VDI) am 25. und 26. April (jeweils 15:15 bis 16:00 Uhr am VDI-Stand, Halle 2 C 40) für Informationsaktivitäten nutzen. Rektor Prof. Wolfram Ressel und weitere Rektoren und Präsidenten der TU9-Universitäten dis­kutieren mit ranghohen Vertreterinnen und Vertretern des VDI über For­schungs­themen wie Industrie 4.0, erneuerbare Energie, Elektromobilität und Medizintechnik.

 

Kontakt

Dr. Hans-Herwig Geyer, Leiter Hochschulkommunikation und Pressesprecher, Telefon 0711 685-82555, E-Mail

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Mit den Interferenzeffekten des Laserlichts lassen sich Spalten ausmessen, die kleiner als 100nm sind. Foto: IQST