FORSCHUNG

Wissenschaftler gewähren Einblick in ihre Forschungsprojekte

WISSENSTRANSFER

Kommunikation zwischen Hochschule und WirtschaftForschungsinformationssystem verbessert

ERFOLGSGESCHICHTEN

Von Promotion bis zur Selbstständigkeit ist alles möglich

DAS FORSCHUNGSMAGAZINDER WESTSÄCHSISCHEN HOCHSCHULE ZWICKAU

1. Jahrgang / 1. Ausgabe / November 2015

campus forschung

ISSN 2365-2373

Gestickte ElektronikInnerhalb des Forschungsprojektes „Entwicklung eines sicheren Ver-fahrens zur Fertigung eines textilen Touchpads unter Verwendungder Sticktechnologie“ wurden am Institut für Textil- und Ledertech-nik der Westsächsischen Hochschule Zwickau ein leitfähiges, isolier-tes Garn zur industriellen Anwendung für den Stickprozess sowiespezielle Bauteilträger entwickelt, die unter Nutzung einer Paillet-teneinrichtung exakt auf dem Stickgrund positioniert werden kön-nen. Die Kontaktierung der Bauteilträger erfolgt zunächst mit demleitfähigen Garn und anschließend wird verlötet. Im Bild zu sehen

ist eine Stickmaschine der Firma ZSK auf der unter Verwendung des ent-wickelten leitfähigen Stickgarnes gerade die Schaltung für den Demon-strator „Atom“ gestickt worden ist. Mittels „Touchfeld“ in der Mittedes Stickbildes können die aufgestickten farbigen LEDs ein- und ausge-schaltet werden. Der Vorteil der Lösung besteht darin, dass das Stickgarneine sehr gute elektrische Leitfähigkeit besitzt (es treten keine Wärme-verluste auf), dass es sich sehr gut durch die Nadel versticken lässt unddass es nach außen isoliert ist – das heißt, man kann auch Leiterbahnenverkreuzt sticken, ohne Kurzschlüsse zu bekommen.

3EDITORIAL

das campus-Magazin unserer Hochschule hat Nachwuchs be-kommen. Die Spezial-Ausgabe campusforschung wird Sie zukünftig ein-mal im Jahr über Neuigkeiten im Bereich Forschung undWissenstransfer informieren. Ziel ist es, Sie von unserer Leistungsfä-higkeit zu überzeugen und Möglichkeiten der Zusammenarbeit auf-zuzeigen.

Die Westsächsische Hochschule Zwickau (WHZ) möchte denTransfer von wissenschaftlichen Erkenntnissen strategisch ausbauen,um Impulse in die regionale und überregionale Wirtschaft auszusen-den. Mögliche Wege dabei sind beispielsweise Kooperationen, Aus-gründungen, Auftragsforschung oder Beratung. Basis ist dergegenseitige Austausch über Bedarfe und Kompetenzen. Vor demHintergrund ihrer regionalen Verantwortung will die WHZ den Wis-sens- und Technologietransfer aktiv und zielorientiert betreiben. Zu-gleich ist die Hochschule auch auf den Rückfluss des praktischenAnwendungswissens aus Unternehmen angewiesen, um ihre wis-senschaftliche Kompetenz zu schärfen.

Daher sollen zukünftig vorhandene Transferkanäle weiter ausge-baut und optimiert werden. Zu diesem Zweck wurden bereits ein-zelne Instrumente entwickelt. So wurde Anfang dieses Jahres unserForschungsinformationssystem (FIS) eingeführt, dessen Möglichkei-ten wir Ihnen ausführlich in der vorliegenden Ausgabe vorstellen.Neben dem Forschungsmarketing soll ein gezielter und themenspe-zifischer Transfer von Erkenntnissen und Informationen ermöglichtwerden.

Liebe Leserinnen und Leser von campusforschung,

Um regional als forschende Hochschule wahrgenommen zu wer-den, organisiert die WHZ seit mehreren Jahren ein jährlich stattfin-dendes Forschungsforum. Zahlreiche Unternehmen der Region,sowie Kammern und Verbände nehmen diese Netzwerkveranstaltungbereits wahr. Wenn auch Sie Teil unserer Forschungs-Communitywerden – und in den Austausch mit unseren (Nachwuchs-)Wissen-schaftlern treten möchten – nehmen Sie bitte Kontakt zu uns aufunter: forschung@fh-zwickau.de

In dieser Ausgabe werden Sie über die Forschungsleistungen un-serer Hochschule informiert. Weiterhin bekommen Sie Einblicke inausgewählte Forschungsprojekte. Die Fakultäten, das Dezernat For-schung, Wissens- und Technologietransfer, sowie unser Forschungs-und Transferzentrum e. V. stellen sich Ihnen vor. Auch unser wissen-schaftlicher Nachwuchs zeigt beispielhaft die Ausstrahlung unsererHochschule in die Region.

Ich wünsche Ihnen viel Spaß beim Lesen und hoffe, dass Sie in-teressante Neuigkeiten über uns erfahren.

Ihr

Prof. Dr.-Ing. Matthias RichterProrektor Forschung und Wissenstransfer

4 INHALT

08 So haben Zecken keine ChanceWissenschaftler des Institutes für Textil- und Ledertechnik haben jetzt für Pferde und Hunde einen Schutz gegen die Milben entwickelt.

10 Auf dem Weg zur Trockenbearbeitung Lässt sich die mechanische Fertigung von Klein- und Großserienfertigern komplett trockenlegen? Die Ergebnisse eines Forschungs-projektes am Institut für Produktions-technik machen Hoffnung.

12 Forscher machen LED-Beleuchtung effizienterMit intelligenten digitalen Regelver-fahren soll die Energie-Effizienz von elektronischen Stromversorgungen optimiert werden.

14 Wissenschaftler entwickeln neue SchmierstoffeForschern der Fakultät Automobil- und Maschinenbau ist es gelungen, einen neuen Hochleistungsschmier-stoff auf Basis von kennzeichnungs-freien und kostengünstigen Roh-stoffen zu entwickeln.

Die Westsächsische Hochschule in ZahlenDrittmitteleinnahmen, Wissenschaftler und Projekte auf einen Blick6/7

FORSCHUNGSPROJEKTE16 Verträglichkeit auf dem Prüfstand

An der Fakultät Elektrotechnik konnteein Verfahren zur Bewertung der Störemission von Hochvolthalbleiter-schaltkreisen entwickelt werden. Zudem wurde ein Verfahren zur Bestimmung der Schirmwirkung von Hochvoltleitungen modifiziert.

18 Optimierte KonstruktionsprozesseAm Institut für Kraftfahrzeugtechnik wurden Software-Werkzeuge ent-wickelt, die den Konstrukteur bei derOptimierung von Blechbauteilen, derÜberführung in ein parametrisches CAD-Modell sowie der Validierung der Ergebnisse unterstützen.

20 Sprache als SchlüsselWertvolle Grundlagen für die Erstellung eines standardisierten Testverfahrens zur Erkennung einer Demenzerkrankung bei gehörlosen Menschen liefert ein aktuellesForschungsprojekt an der Fakultät Angewandte Sprachen und Interkulturelle Kommunikation.

22 Auf dem Weg zu einer neuen NormDie 2007 geringfügig verbesserten Normen DIN 32711 und DIN 32712 für Polygonverbindungen basieren nach wie vor auf mittlerweile ver-alteten Fertigungsmethoden. Ein Forschungsprojekt an der FakultätAutomobil- und Maschinenbau soll die Grundlage für eine neue Norm schaffen.

24 Upcycling Studentinnen des dritten Semesters der Fakultät Angewandte Kunst Schneeberg haben sich in einem Projekt mit ökologischen und sozialenFragestellungen im Kontext zum Modedesign auseinandergesetzt. AusAbfällen der Textil- und Bekleidungs-industrie entstanden hochwertige Produkte.

26 Der Sattelauflieger der ZukunftMit einer in Zwickau entwickelten Kombination lassen sich Tank- und Stückgut gleichzeitig mit einem LKW transportieren.

5INHALT

28 Die erweiterte KapitalflussrechnungWissenschaftler der Fakultät Wirtschaftswissenschaften haben jetztein Pflichtenheft entwickelt, dass dieAnforderungen der Kapitalfluss-rechnung als Controllinginstrumentaufgreift und Handlungsemp-fehlungen zu deren Umsetzung gibt.

30 Harte Konkurrenz fürs TitanimplantatWissenschaftler der Arbeitsgruppe Optische Technologien am Leupold-Institut für Angewandte Naturwissen-schaften konnten in einem aktuellen Forschungsprojekt zeigen, dass die Verwendung des Minerals Hydroxyl-apatit und dessen Strukturierung auf Implantaten das Anwachsen von Knochengewebe fördert und die Heilungsphase verbessert.

32 Sauberes Wasser durch MembranfilterAn der Professur Werkstoffveredlungund -prüfung des Instituts für Textil- und Ledertechnik wurde jetzt auf Basiseines optimierten Drainagematerialsein neuartiges Filtermodulsystem fürdie Wasserfiltration entwickelt.

ERFOLGSGESCHICHTEN36 „Eine Promotion muss man wollen“

Absolventin Tina Paul promoviert seitAnfang 2014 in einem kooperativen Promotionsvorhaben an der TU Chemnitz. Im Interview erklärt sie,was sie motiviert und wie sie seitens der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) unterstützt wird.

37 Das Ziel: Infrastrukturentwurf in 3DVor ziemlich genau einem Jahr – am 15. Oktober 2014 – wurde die QLX GmbH gegründet. Im Interview sprechen die Gründer Ingolf Leithoffund Ronny Kubik über ihre im wahrsten Sinne des Wortes weg-weisende Idee und ihre Pläne für die Zukunft.

38 Fraunhofer stärkt ForschungsstandortMit dem Fraunhofer-Anwendungs-zentrum für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien verfügtdie Westsächsische Hochschule jetzt über eine in Westsachsen einmalige Einrichtung der Fraunhofer-Gesellschaft.

20 Jahre FTZ sind ein Grund zum Feiern

40 Leichter kommunizieren Dank FISDas neue Forschungsinformations-system erleichtert die Kommunikationzwischen Partnern in der Wirtschaft und den Wissenschaftlern der Westsächsischen Hochschule Zwickau.

41 Ihre Ansprechpartner für Ihre ForschungAufgabenfelder, Ansprechpartner undKontakte im Dezernat Forschung, Wissens- und Technologietransfer, dem Forschungs- und Transfer-zentrum (FTZ) und beim Gründernetz-werk Saxeed.

42 TreffpunktVeranstaltungen und Publikationen

44 Impressum

GASTBEITRAG39 Innovationsland Sachsen

Die sächsischen Unternehmen müssenmehr aus ihrem innovativen Potentialmachen, meint Stephan Meyer, Vorsitzender des Ausschusses für Wissenschaft und Hochschule, Kulturund Medien, in diesem Gastbeitrag.

WISSENSTRANSFER

Acht Fakultäten – 1000 MöglichkeitenSo wird an vier Standorten geforscht und gelehrt34/35

Mehr Informationenzu den 51 Studiengängender WHZ beim Scannendes QR-Codes.

Die Drittmittel, die durch Forschung eingenommen wurden,sind im Jahr 2014 um 20 Prozent gestiegen.

Im Schnitt nahmen jeder Professor und jede Professorin 57.000 Euroein. Deutschlandweit liegt der Durchschnitt bei 25.000 Euro.

In 142 Forschungsprojekten werden (umgerechnet aufVollzeitäquivalente) 130 Mitarbeiter beschäftigt.

Unter den Abschlüssen des Jahres 2014sind 427 Diplomanden, 410 Bachelorund 113 Master.

Mit einem Betreuungsverhältnis von 1:30zwischen Lehrkräften und Studierendenerreicht die WHZ unter den deutschenHochschulen einen Spitzenwert.

Der enge Kontakt zwischenProfessoren, Mitarbeitern und Studentengarantiert eine optimale Betreuung.

Die Institute der WHZ auf einen Blick

Fakultät Automobil- und Maschinenbau: · Institut für Produktionstechnik (IfP)· Institut für Textil- und Ledertechnik (ITL)

Fakultät Kraftfahrzeugtechnik:· Institut für Kraftfahrzeugtechnik (IFK)· Institut für Energie und Verkehr (IEV)

Fakultät Physikalische Technik und Informatik:· Leupold-Institut für Angewandte Naturwissenschaften (LIAN)

Fakultät Wirtschaftswissenschaften:· Institut für Betriebswirtschaft (IfB)· Institut für Management und Information (IMI)

57.000Euro an forschungsbezogenen

Drittmitteleinnahmen

165 Professorinnen

und Professoren

8Fakultäten

4600 Studierende im

Sommersemester2015

285MitarbeiterInnenin den Fakultäten

und derVerwaltung

950Studierende

schließen jedes Jahrihr Studium ab.

51Studiengänge von

Automobilproduktionbis Wirtschafts-ingenieurwesen

7Institute

Die Westsächsische Hochschule in Zahlen

Die Entwicklung kennt nur eine Richtung

Frauenanteil im Bereich Mathematik/Naturwissenschaften

Deutschland: 14%

Westsächsische Hochschule Zwickau: 26%

Frauenanteil gesamt

Westsächsische Hochschule Zwickau: 24%

Bundesdurchschnitt: 20%

2014: 8,62 Mio. €

2004: 2,53 Mio. €

Drittmitteleinnahmen gesamt [WHZ+FTZ]

180%Steigerung

270%Steigerung

Drittmittelbeschäftigte [WHZ+FTZ]

2014: 257 Beschäftigte

2004: 70 Beschäftigte

So haben Zecken keine Chance

zustände mit Krämpfen,Koordinationsstörungen,Lähmung und ein soge-nannter Knock-Down-Ef-fekt (Bewegungsunfähig-keit innerhalb weniger Mi-nuten). Ist der Wirkstoff al-lerdings zu gering dosiert,kann sich die Zecke auchwieder erholen. Um denWirkstoff in das Textil zubekommen gibt es ver-schiedene Wege. ZumStand der Technik gehören

das Ausrüsten von Fasern und Flächengebil-den. Dabei wird der Wirkstoff im Nachhineinauf die Oberfläche aufgebracht. Das Problemdabei ist, dass die Wirksamkeit beschränkt ist.Bei getesteten Produkten war bereits nachzwei Wäschen nur noch etwa ein Viertel desWirkstoffes vorhanden, nach 20 Wäschenfällt der Wert nochmals um die Hälfte, so dasseine wirksame Zeckenabwehr danach nichtmehr gegeben ist.

Um eine Langzeitwirkung zu erreichen,haben sich die Beteiligten deshalb für das Ein-bringen des Permethrins direkt in die Faserentschieden. Das Thüringische Institut fürTextil- und Kunststoff-Forschung (TITK) inRudolstadt ist dazu in der Lage: Der insek-tenabwehrende Wirkstoff kann direkt wäh-rend der Faserherstellung in eine Viskosefaser(Lyocell) eingebracht werden.

Auf Basis der Faserparameter (10 ProzentPermethrin/90 Prozent Lyocell) und der Emp-fehlung des fzmb bezüglich des erforderlichenWirkstoffgehaltes in der Fläche (1000 bis1500 mg/m² Permethrin) wurden seitens desITL die Garn- (Kurzstapelfasergarn aus 20Prozent wirkstoffbeladener Lyocellfaser/80Prozent Polyesterfaser) und Flächenparame-

ter (Kett- und Schussdichte für unterschied-lich beladene Gewebe und Fadenanzahl fürdie Abstandsgewirke) definiert. Die Herstel-lung der permethrinhaltigen Gewebe und Ab-standsgewirke erfolgte beim ProjektpartnerM. Zellner GmbH. Die Gewebe und Gewirkewurden in je drei unterschiedlichen Bela-dungsstufen (1000/1500/2000 mg/m² Per-methrin) hergestellt. So sollte es inFreilandversuchen möglich sein, die geringstewirksame Beladung zu finden.

Neben dem reinen Wirkstoffgehalt spie-len für die nun aus den Flächen (Gewebe undAbstandsgewirke) zu entwickelnden Funkti-onstextilien zahlreiche weitere Eigenschaften(strapazierfähig, pflegeleicht, waschbar, UV-beständig) und natürlich die Passform eineRolle. Weiterhin war zu beachten, dass dieTräger der Zeckenschutztextilien selbst nichtmit dem Wirkstoff in Berührung kommensollten. Bei den dreidimensionalen Abstands-gewirken lässt sich dies sehr einfach realisie-ren, da sie aus zwei Gewirkeoberflächenbestehen, die durch einen Polfaden definiertauf Abstand gehalten werden. Wird derWirkstoff nur in eine Fläche eingebracht (spä-tere Außenseite im Funktionstextil), kann derTräger nicht mit dem Permethrin in Berüh-rung kommen. Außerdem besitzen Abstands-gewirke durch den Lufteinschluss zwischenden beiden Gewirkeflächen (über die Polfä-den) sehr gute Trageeigenschaften und überdie Polfeinheit und Polfadendichte eine defi-nierbare Elastizität.

Bei den zweidimensionalen Geweben istes nicht so einfach möglich, den Kontakt desTrägers mit dem Permethrin zu vermeiden.Hier war es erforderlich, einen dreidimensio-nalen Verbund aus einem unbeladenem Ab-standsgewirke und dem beladenen Gewebeherzustellen, dies erfolgte mittels Sticken.

Die Gefahr von Zeckenbissen ist nicht zuunterschätzen. Trägt die Zecke Bakterien oderViren in sich, kann der nicht erkannte und be-handelte infektiöse Biss schwerwiegendeKrankheiten (unter anderem Borreliose, Früh-sommer-Meningoenzephalitis, Babesiose,Ehrlichiose) auslösen. Dabei erkranken nichtnur Menschen in Folge von Zeckenbissensondern auch Nutz- und Haustiere.

Um Pferde und Hunde effektiv vor Zek-kenbissen zu schützen, wurden innerhalb desZIM NEMO Netzwerkes LanoTex in Koope-ration zwischen den Firmen Funke StickereiGmbH (Stickerei) und M. Zellner GmbH (Her-steller von Geweben und Abstandsgewirken)sowie den Forschungsinstituten fzmb (For-schungszentrum für Medizintechnik und Bio-technologie) und ITL (Institut für Textil- undLedertechnik) verschiedene Zeckenschutz-produkte mit Langzeitwirkung entwickelt.

Als Wirkstoff gegen die Zecken kam dervon der Weltgesundheitsorganisation WHOempfohlene Wirkstoff „Permethrin“ zum Ein-satz. Dieses Nervengift wird bei Berührungüber die Körperoberfläche der Zecke aufge-nommen und verteilt sich danach im gesam-ten Insektenkörper. Die Folge sind Erregungs-

Tragen Zecken Bakterien oder Viren in sich,

so kann ihr Biss bei Menschen und Tieren

schwerwiegende Krankheiten

auslösen. Wissenschaftler des Institutes

für Textil- und Ledertechnik haben

deshalb jetzt für Pferde und Hunde

einen Schutz entwickelt. Die Nutzung

für den Menschen liegt nahe.

lediglich erforderlich, die Stellen am Tier zuschützen, an denen die Zecken auch tatsäch-lich angreifen können, also die Beine und denHals/Kopf bei Pferden und den Bauchbereichbei Hunden.

Die Bewegungsfreiheit der Tiere wirddamit auch nur minimal beziehungsweise garnicht eingeschränkt. Der Kontakt mit demWirkstoff Permethrin für die Pferde undHunde ist mithilfe der ausgeklügelten Kon-struktion der textilen Flächen sowie durchsmarte Schnittvarianten ausgeschlossen.Auch wenn die Zeckenschutztextilien in ersterLinie für Tiere gedacht sind, wäre eine Um-setzung im Bekleidungsbereich für Menschendenkbar.

Nach Abschluss des Projektes wird durchdie beteiligten Firmen und das fzmb einekommerzielle Nutzung erfolgen, das heißt,die neuen Zeckenschutztextilien werdendemnächst käuflich zu erwerben sein.

mit Hilfe des Projektpartners fzmb an insge-samt 49 Pferden getestet worden. Weitere„Parameter“ für die Untersuchungen waren:

• das Geschlecht (25 Stuten, 24 Hengste)• das Alter (2 bis 25 Jahre)• die Farbe (Rappe, Fuchs, Schimmel,

Schecke etc.)• die Rasse (Araber, Haflinger, Warm- und

Kaltblut etc.)• der Standort (Bad Langensalza, Berlin,

Dornheim, Grossrettbach, Friedrich-roda und Holzhausen)

• die Beladung (1000/1500/2000 mg/m²Permethrin).

Weitere Freilandversuche fanden im Reit-und Sporthotel Eibenstock (Funke StickereiGmbH) sowie mithilfe von Privatpersonenstatt. Es wurde auch die Passform der ver-schiedenen Produkte optimiert.

Im Labor wurden dieZeckenschutztextilien zahl-reichen textilphysikalischenund bekleidungsphysiologi-schen Prüfungen unter-zogen. Zusätzlich erfolgtenTests mit lebenden Zeckenverschiedener Gattung.

Bei allen Tests konntedie Wirksamkeit der Zek-kenschutzprodukte eindeu-tig nachgewiesen werden.Als wirksame Beladung rei-chen beim Gewebe 1000mg/m² und beim Abstands-gewirke 1500 mg/m² Per-methrin aus und es ist

9FORSCHUNGSPROJEKTE

Die Wissenschaftler

Silke Heßberg ist Professorin für Textil- und Leder-technik an der Westsächsischen Hochschule Zwickau. Ihre besten Einfälle hat sie meist, wennsie in Bewegung ist, also nicht am Schreibtisch. DieIdee zum Zeckenschutz entstand innerhalb desNetzwerkes LanoTex.

Nancy Schrader ist seit 2012 wissenschaftlicheMitarbeiterin im Institut für Textil- und Ledertech-nik an der Westsächsischen Hochschule Zwickau.Sie beschäftigt sich mit Smart Textiles. Ein beson-deres Interesse gilt der Schnittkonstruktion sowieKonfektion mit ihren wunderbaren Möglichkeiten.

Das Projekt

Projekttitel: Entwicklung der Garn- und Schnittkonstruktion vonZeckenschutztextilien mit Langzeitwirkung im Groß- und Klein-tierbereich sowie deren Konfektionierung // Projektpartner: FunkeStickerei GmbH, M. Zellner GmbH, Forschungsinstitut fzmb // Pro-jektträger: AiF GmbH /ZIM-NEMO Netzwerk LanoTEx // Laufzeit:01/2013 - 02/2015

Die Abbildungen

Das Bild auf der linken Seite zeigt die Reaktion der Zecke auf das bela-dene Abstandstextil. Auf dieser Seite sind die Zeckenschutztextilien anPferd (Gamaschen, flexible Halfterform) und Hund (Weste) zu sehen.

Um die Belastung der Tiere durch eigent-lich störende Textilien so gering wie möglichzu halten, war es sinnvoll, lediglich die be-sonders gefährdeten Stellen am Pferd undHund zu schützen. Aus anatomischer Sichtsind das beim Pferd die Beine und der Kopf-bereich (beim Weiden gibt es Kontakt mitdem Boden), so dass für die Pferde Gama-schen, Kehlganghalfter und ein Kopfschutzund eine Weste für Hunde (schützt den Un-terbauch) entwickelt worden sind.

Prinzipiell müssen Zeckenschutztextilienkörpernah anliegen, um Zecken keinen An-griffspunkt zu liefern. Dabei dürfen die Texti-lien nicht scheuern, keinen Luftstau ver-ursachen und dem Tier im Falle des „Hän-genbleibens“ keine Verletzungen zufügen.Unter Berücksichtigung der individuellen,komplexen und nicht symmetrischen Anato-mie der Tiere sind unter anderem unter Nut-zung verschiedenster Teilungsnähte undVerschlüsse zur Verhinderung von Faltenbil-dung und Mehrweite letztendlich folgendeZeckenschutzprodukte für Pferde entwickeltworden:

• Gamaschen in den Größen S, M, L, XL• flexible Zusatzmodule für gängige

Halfter (zur Nachrüstung)• eine flexible Halfterform für die

Dauerkoppelhaltung• ein flächiger Kopfschutz.

Alle Produkte wurden in Freilandversu-chen an Pferden getestet. Für die Langzeit-studien wurden vom ITL ausreichend Zecken-schutztextilien hergestellt (250 Gamaschen,50 Halfter, 50 Stück Kopfschutz), diese sind

Auf dem Weg zur Trockenbearbeitung

Die Herstellung von Bauteilen – vomZahnbürstengriff bis hin zur Schaufel einesJet-Triebwerks – erfordert in der Regel spa-nende Bearbeitungsschritte, die vorrangigunter Einsatz großer Mengen an Kühl-schmierstoffen durchgeführt werden (sieheAbb.1). Nachteilig sind dabei die Aufwen-dungen zur Bereitstellung, Pflege und Ent-sorgung der Kühlschmierstoffe, sowie dieGefährdung für Mensch und Umwelt beiKontakt mit diesen Substanzen. Aktuelle Ent-wicklungen ermöglichen schon heute einewesentliche Reduktion des bisher benötigenVolumenstroms von bis zu 3000 Litern/Stunde auf 50 Milliliter/Stunde, wobei dasangewendete Konzept dann als Minimal-mengenschmierung (MMS) bezeichnetwird. Das visionäre Ziel besteht jedoch imvollständigen Verzicht auf Kühlschmierstoffeund somit der „Trockenlegung aller mecha-nischen Fertigungen von Klein- und Großse-rienfertigern“, also beispielsweise denFertigungsstraßen namhafter Automobilistenwie VW, BMW oder Daimler, sowie den Fer-tigungen der Zulieferindustrie. Problematischist diese reine Trockenbearbeitung immerdann, wenn sogenannte schwer spanbareMaterialien wie hochwarmfeste Stähle oderaber Nickelbasislegierungen zu bearbeiten

sind. Dies ist dann nur mit-tels Minimalmengen-schmierung wirtschaftlichdurchführbar.

Bisher wird bei Nutzungder Minimalmengen-schmierung in den indu-striellen Fertigungenerfahrungsbasiert einSchmierstoffvolumenstrom

zwischen 30 und 50 Millilitern/Stunde je Ma-schine eingestellt, ohne die tatsächlich not-wendige Menge je Bearbeitungsfall zukennen.

Ausgangspunkt für das ProjektvorhabenInPro-MMS – gefördert vom Sächsischen Mi-nisterium für Wissenschaft und Kunst inner-halb der Forschungsförderung an Fachhoch-schulen 2013 – waren eigene Voruntersu-chungen an der Westsächsischen HochschuleZwickau (WHZ), in denen punktuell (aneinem ausgewählten Stahlwerkstoff) das Ein-sparpotenzial, welches sich aus einer geziel-ten Volumenstromreduktion kleiner 30Milliliter/Stunde ergibt, aufgezeigt werdenkonnte.

Ziel des Forschungsprojektes InPro-MMSwar es, für eine Vielzahl möglicher Werk-stückwerkstoffe und verschiedene Ferti-gungsverfahren die tatsächlich erforderlicheMMS-Menge zu ermitteln. Hierzu wurdenbei den industriellen Partnern Bearbeitungs-aufgaben analysiert, eine begründete Werk-stoffgruppenbildung vorgenommen undgruppenspezifisch, im Spanungslabor derWHZ, experimentelle Untersuchungendurchgeführt. Begleitend erfolgten thermo-grafische Analysen, um MMS-bedingte Ver-schleißeffekte an den Spanungswerkzeugen

zu erklären. Weiterhin war eine geeigneteKenngröße abzuleiten, mit deren Hilfe diewerkstoffgruppenspezifische Vorausberech-nung des erforderlichen Schmierstoffvolu-menstroms, bei unterschiedlichen Spanungs-bedingungen, möglich wird.

Basierend auf den Analysedaten zu typi-schen MMS-Bearbeitungsaufgaben, wurdeein neuer Ansatz zur Werkstoffgruppenbil-dung erarbeitet (siehe Gleichung 1). Ziel istdie Gruppierung typischer Werkstoffe ineiner möglichst kleinen Gruppenanzahl, mitjeweils gleichem Schmierstoffbedarf. Grund-lage des neuartigen Ansatzes GB (Gruppen-bildner) stellen dabei verfügbarebeziehungsweise leicht zu ermittelnde Werk-stoffkennwerte (kc1.1, λ) dar.

Neben dem Nachweis der Eignung vonGB (vgl. Gleichung 1) zur Werkstoffgrup-penbildung, sind experimentelle Untersu-chungen zur Ermittlung des tatsächlicherforderlichen MMS-Bedarfs beim Stirn-Plan-

Lässt sich die mechanische Fertigung von

Klein- und Großserienfertigern komplett

trocken legen? Die Ergebnisse eines

Forschungsprojektes am Institut für

Produktionstechnik machen Hoffnung.

Abb. 1

11

fräsen an verschiedenen, vorausgewähltenWerkstoffen, unter Variation des Schmier-stoffvolumenstroms und der Spanungsbe-dingungen (beispielsweise vc), durchgeführtworden. Abb. 2 zeigt hierzu beispielhaft dieErgebnisse an einem Vergütungsstahl.

Die Ergebnisse verdeutlichen unmittelbar,dass die heute üblichen Volumenströme von30 bis 50 Milliliter/Stunde, wesentlich zuhoch bemessen sind. Am Werkstoff42CrMo4 führt die Volumenstromreduktionum den Faktor 10 (50 Milliliter/Stunde auf 5Milliliter/Stunde) zu einer Zunahme derStandzeit (Senkung werkzeugabhängiger Ko-sten), wobei dies gleichzeitig mit einer er-heblichen Reduktion der Emissionen in denFertigungsstätten einhergeht (siehe Abb. 3).Die Variation der Schnittgeschwindigkeit vc– im technisch sinnvollen Rahmen – hatdabei keinen Einfluss auf den optimalenSchmierstoffvolumenstrom.

Die begleitende thermische Analyse desSpanungsprozesses zeigt gemäß Abb. 4 –ausgehend von der Trockenbearbeitung (0Milliliter/Stunde) – den typischen Abfall derSpantemperatur durch den Einsatz der MMS-Technik. Die dann ermittelten Standzeitma-xima T je Versuchswerkstoff, befinden sichgrößtenteils im Bereich von 5 bis 10 Millili-ter/Stunde, dem Bereich der größten Tem-peraturänderung gegenüber der Trockenbe-arbeitung. Weiterhin ist erkennbar, dass eineReduzierung des Volumenstroms gegenüberdem Stand der Technik keine negative Beein-flussung der Temperatur in der Werkzeug-maschine erwarten lässt.

Die Projektergebnisse stellen die Basis fürden zukünftig kosten- und umweltschonen-den Einsatz der MMS-Technik dar. Gezielte,werkstoffspezifische Schmierstoffreduktionenführen zu direkten Kosteneinsparungen(werkzeugabhängige Kosten, Schmierstoff-kosten, usw.) und gleichzeitig zur Steigerungdes Arbeits- und Gesundheitsschutzes infolgereduzierter Emissionen in den Fertigungsstät-ten.

Die Wissenschaftler

Michael Schneeweiß ist seit 2001 Professor für Fer-tigungstechnik an der Westsächsischen Hochschule

Zwickau. Der gebürtige Hallenser kann auf eine um-

fangreiche Forschungszusammenarbeit mit namhaften

Automobilherstellern und -zulieferern, Turbinenher-

stellern, Herstellern von Spanungswerkzeugen, Kühl-

schmierstoffen sowie Maschinen verweisen.

Dr.-Ing. Jan Glühmann ist wissenschaftlicher Mitarbei-

ter am Institut für Produktionstechnik. Auf dem Gebiet

der Fertigungstechnik ist er sowohl in der Lehre als

auch in der Forschung, tätig. Schwerpunkte seiner Ar-

beit sind dabei grundlagen- und anwendungsorien-

tierte Entwicklungen in der Zerspanungstechnik.

Das Projekt

Projekttitel: InPro-MMS – Intelligente Prozessauslegung zur schmier-

stoffmengen-optimierten MMS-Bearbeitung // Projektträger/Pro-

gramm: Sächsisches Ministerium für Wissenschaft und Kunst // Laufzeit:

02/2013 - 12/2013

Die Abbildungen

Die Abbildung 1 auf der linken Seite zeigt das Bohren mit Vollstrahl-kühlung am Institut für Produktionstechnik. In Abbildung 2 (diese Seite,oberes Bild) ist die Standzeit T in Abhängigkeit von MMS-Volumen-strom V und Schnittgeschwindigkeit vc zu sehen. Abbildung 3 (dieseSeite, mittleres Bild) vergleicht die entstehenden Emissionen. Abbil-dung 4 (diese Seite, unteres Bild) zeigt die thermische Szene des Fräs-prozesses sowie Standzeit T und Spantemperatur ϑSpan in Abhängigkeitdes MMS-Volumenstroms V (Bsp. Warmarbeitsstahl 55NiCrMoV6).

Weitere Informationen zur Forschungsgruppe Spa-nungstechnik erhalten Sie auf der Homepage der For-schungsgruppe, die Sie bequem per Scan desnebenstehenden Barcodes erreichen.

Abb. 2

Abb. 3

Abb. 4

FORSCHUNGSPROJEKTE

Das Schaltungsdesign eines vorgeschalte-ten Filters durch den Entwicklungsingenieurder Geräteelektronik ist oft aufwendig undkostenintensiv. Liegt die Kompetenz in Formvon Personal oder messgerätetechnisch dabeinicht im eigenen Unternehmen, muss die Ent-wicklung des Filters bei Spezialisten in Auftraggegeben werden.

Denn es ist nur erlaubt, normgerechtEMV-geprüfte Geräte am Netz zu betreiben.Während in den vergangenen Jahren einepassive Leistungsfaktor-Korrektur (passive-PFC) Anwendung fand, drängt ein aktivesSchaltungsprinzip (active-PFC) zunehmend inden Vordergrund. Schwere Drosseln entfallenund mit aktiven Bauelementen ist es überdiesmöglich, Schaltprozesse genauer zu erfassenund zu beeinflussen.

Passive Filter bestehen physikalisch be-dingt aus schweren, voluminösen Drosselnund Kondensatoren. Sie sind damit sehr res-sourcenaufwendig und teuer. Die Berechnungerweist sich oft schwierig und sie sind trotz-dem nur in einem eingeschränkten Arbeits-bereich, meist Nennlast, wirksam. Das heißt,bei mittlerer Last kann der Filter kaum nochWirkung zeigen, da die passiven Bauelementeihre Parameter in der Schaltung nicht ändernkönnen.

Die aktive PFC besteht aus einer Schal-tung, meist Hochsetzsteller, mit leichterenund preisgünstigeren Bauelementen. EinSchaltkreis oder Mikrocontroller steuert dieLeistungshalbleiter so an, dass der Eingangs-strom der Netz-Sinusspannung folgt. Dieoben genannten Strom-Spitzen und Ober-wellen-Anteile treten nicht mehr auf. Im An-steuerschaltkreis des Leistungshalbleiters be-findet sich ein Regelkonzept, welches in

einem breiteren Arbeitsbereich der Stromver-sorgung wirkungsvoll gegenüber der passivenVariante ist. Das Regelkonzept kann mehroder weniger aufwendig sein. Dies bestimmtmeist auch die Qualität der aktiven PFC.

Jedoch werden die Möglichkeiten dermodernen Regelungstechnik für die aktiveLeistungsfaktor-Korrektur noch nicht ausge-schöpft. Darum forscht die Fakultät Elektro-technik innerhalb des Projektes PFC-Opt inden Bereichen:• Mathematische Systembeschreibung vonStromversorgungen als Regelstrecke.• Entwurf klassischer zeitdiskreter Regler mitWurzelortskurve und Frequenzganganalyse.• Implementierung der Algorithmen in lei-stungsfähige Mikrocontroller und Signalpro-zessoren.• Schaltungsdesign der entsprechend benö-tigten Hardware (Labormuster).

Die Wurzelortskurve (WOK) lässt sich ausdem mathematischen Modell der Schaltungerstellen. Mit dem WOK-Modell lässt sich dasSchaltungsverhalten in bestimmten Arbeits-bereichen voraussagen. Die Kurvenverläufesind mit dem mathematischen Modell desReglers beeinflussbar und geben Vorstellungdarüber, mit welchen Regler-Parametern derRegelkreis stabil ist und welches dynamischeVerhalten die Schaltung des offenen und ge-schlossenen Regelkreises annehmen kann. Beider Frequenzganganalyse hilft ebenfalls dasmathematische Modell der Schaltung, geeig-nete Reglerparameter zu finden. Jedoch mitdem Unterschied, dass dieses Verfahren nurdas Frequenz- und Phasenverhalten des Mo-dells bei geöffnetem Regelkreis beschreibt.

Aufgabe des Reglers ist, dass die Strom-aufnahme eines Schaltnetzteils der Sinus-

Unsere Erde hat nur ein begrenztes Maßan Rohstoffen, die wir zur Energiegewinnungnutzen können. Mit diesen Ressourcen solltenicht nur aus Kostengründen, sondern auchzum Erhalt unserer Natur, schonend umge-gangen werden. Nicht zuletzt aus diesemGrund spielen energieeffiziente Geräte so-wohl im industriellen Bereich, als auch im pri-vaten Sektor eine enorm wichtige Rolle. Fürdie Wissenschaft stellt sich damit die Heraus-forderung, gemeinsam mit innovativen Gerä-teherstellern nach neuen Technologien undMethoden der Schaltungsoptimierung zu for-schen. In der Stromversorgungstechnik habensich Schaltnetzteile durchgesetzt. Sie zeichnensich durch einen hohen Wirkungsgrad undeine geringe Masse aus. Durch den Vorstoßder LED-Beleuchtungstechnik wird der Bedarfan Schaltnetzteilen in Zukunft noch deutlichsteigen. Leider verursachen hohe Schaltfre-quenzen und bisher angewandte SchaltungenStörungen rückwirkend in das Versorgungs-netz (Verschlechterung des Leistungsfaktorsoder PF) und die Umgebung (EM-Abstrah-lung). Diese Probleme sind:• Permanente Stoßströme während einerNetzperiode belasten das Stromnetz nichtharmonisch.• Die Stoßströme addieren sich mit jedem an-geschlossenen Verbraucher.• Da der Strom nicht harmonisch zur Netzpe-riode ist, steigt dessen Oberwellenanteil.Diese Anteile verursachen Störungen imFunkverkehr, wie Radio, Telefon und WLAN.• Zusätzlich erwärmen sich durch die Stoß-ströme Leitungen, Kabel und die Transforma-toren der Energieversorger. Damit gehtEnergie für den Endverbraucher verloren undschadet damit der Umwelt.

Forscher machenLED-BeleuchtungeffizienterWie lassen sich intelligente digitale

Regelverfahren zur Optimierung der

Energie-Effizienz von elektronischen

Stromversorgungen mit Power Factor

Correction (PFC-Opt) nutzen?

Eine Antwort auf diese Frage will ein

Forschungsprojekt an der Fakultät

Elektrotechnik finden.

13FORSCHUNGSPROJEKTE

form des Netzes folgt. Mit den bisher ge-wonnenen Forschungsergebnissen, ist nuneine mathematische Herleitung der benötig-ten Reglerparameter möglich und eine Ver-besserung des PF zu verzeichnen.

Das bisher industriell eingesetzte PFC-Re-gelverfahren in Abb. 2 zeigt noch deutlichverbesserungswürdige Stromverläufe gegen-über der Netz-Eingangsspannung.

Die Regelung des Eingangsstromes folgtzwar der Netzspannung, jedoch sieht man,dass der Stromverlauf an einigen Stellen derKurve überschwingt und an anderen StellenEinbrüche aufweist. Das Signal ist immer nochoberwellenbehaftet.

Meist erfolgt der Reglerentwurf durch dieMethode „trial and error“. Die Schaltungs-entwickler bedienen sich dann den Kenntnis-sen aus ihren Erfahrungen. Diese Erfahrungenliefern oft nur befriedigende Ergebnisse.Zudem verfügt nicht jeder Schaltungsent-wickler über einen solchen Erfahrungsschatz.Der Entwickler weiß nie hinreichend genau,welcher Parameterbereich wie eingestelltwerden muss. Mit den an der Fakultät Elek-totechnik gewonnenen Forschungsergebnis-sen hat nun auch ein regelungstechnischunerfahrener Schaltungsdesigner die Mög-lichkeit gute Reglerparameter zu finden. DieUntersuchung geeigneter mathematischerSchaltungsmodelle und die Entwicklung einesEntwurfsverfahrens auf Basis von WOK undFrequenzanalyse, liefern die Reglerparameterfür das Folgeverhalten des Stromes zur Span-nung.

Die Anwendung der Reglerparameter und-methoden, welche mit Hilfe der im vorbe-schriebenen Forschungsprojekt entwickelten,neuartigen Methoden gefunden wurden, lie-fern deutlich bessere Ergebnisse (Abb. 3).

Es gibt analoge und zeitdiskrete (digitale)Regler. Der Regler erhält am Eingang die Re-gelabweichung zwischen dem Sollwert,Messwert aus dem momentanen Netzspan-nungsverlauf und dem Istwert, dem momen-tanen Messwert des Stromverlaufes. DerRegler verarbeitet die Regelabweichung undbildet die Stellgröße für den Leistungsteil derSchaltung. In vielen Applikationen findenRegler, die die Regelabweichung mit Propor-tional- und Integralverstärkung (PI-Regler)sowie mit zusätzlicher Differentialverstärkung

(PID-Regler) verarbeiten, ihren Einsatz.Für Regelstrecken mit größeren Parame-

terschwankungen (hohe Spannungsänderun-gen, hohe Temperaturdrift) sind PI- undPID-Regler nicht mehr ausreichend. Darumwird unter anderem an einem robusten zeit-diskreten High-Gain-Regelkonzepts nachdem Prinzip der Lokalisation (PL-Regler) ge-forscht.

High-Gain-Regler erzeugen im geschlos-senen Regelkreis hohe Kreisverstärkungen,das heißt der Regler reagiert sehr dynamischauf Regelabweichungen.

Dieses intelligente digitale Regelverfahrenmit einem strukturoptimalen Regler versprichteinen weiter ausgedehntenToleranzbereich gegenüberParametervarianzen derstark nichtlinearen Regel-strecke als beim PI- oderPID-Regler. Bekannt warbisher der Reglerentwurffür Strecken mit PT2-ähnli-chen Verhalten. Nun istauch ein Entwurfsverfahrenfür Strecken mit PDT2 Ver-halten verfügbar. Währendder Forschungsarbeit ergabsich die Notwendigkeit der

Entwicklung eines Software-Tools zur symbo-lischen exakten zeitdiskreten Transformationvon analogen Übertragungsgliedern. Aufdem Markt gab es bis jetzt noch kein Werk-zeug, welches dies aus den gegebenen Bau-elemente-Bezeichnungen (Spule�L, Konden-sator�C, Widerstand�R) ermöglichte.

Für die Zukunft stehen noch einfach zubedienende grafische Benutzeroberflächenaus. Diese sollen dem eventuell auch rege-lungstechnisch weniger erfahrenen Entwicklervon Schaltnetzteilen bei der Dimensionierunghelfen, zeit- und damit kostenschonend agie-ren zu können.

Abb. 1

Abb. 2 Abb. 3

Die Wissenschaftler

Prof. Dr.-Ing. Lutz Zacharias promovierte auf dem Ge-biet der Steuerung von elektrohydraulischen Antrie-ben. Bis 2005 war er bei der SIMEC / Ansoft GmbH &Co KG, Chemnitz verantwortlicher für R&D, Applika-tion und Marketing tätig. Seit 2006 lehrt er an derWestsächsischen Hochschule Zwickau Regelungs- undSteuerungstechnik.

Dipl.-Ing (FH) Ringo Lehmann ist wissenschaftlicherMitarbeiter an der Fakultät Elektrotechnik. An der Pro-fessur für Regelungs- und Steuerungstechnik ist er fürHardwaredesign als auch für Softwaredesign in derMess-, Steuerungs- und Regelungstechnik tätig.Schwerpunkte seiner Arbeit liegen im Entwurf vonprototypischen Schaltungen und für Nischenprodukte.

Das Projekt

Projekttitel: Systematischer Entwurf und Anwendung intelligenter digi-taler Regelverfahren zur Optimierung der Energie-Effizienz von elek-tronischen Stromversorgungen mit Power Factor Correction (PFC-Opt)// Projektträger: Forschungszentrum Jülich GmbH // Laufzeit:09/2012 - 08/2015

Die Abbildungen

Abbildung 1: regelungstechnisches Blockmodell des Schaltnetzteils mit PI-Regler.Abbildung 2: Kurvenformen des bisherigen PFC-Regelverfahrens.Netzspannung (blau) Stromaufnahme (gelb). Abbildung 3: Kurvenform mitden optimierten Reglerparametern. Netzspannung (blau) Stromaufnahme(gelb).

Forscher entwickeln neue SchmierstoffeSchwingungsverschleißführt bei realen technischenSystemen oftmals zu gra-vierenden Schädigungenund Funktionsstörungen.Auf der rechten Seite ist inder oberen Abbildung eineWelle zu sehen, bei derSchwingungsverschleiß auf-getreten ist. Dieser wurdedurch den ständigen Wech-sel der Drehrichtung her-vorgerufen. Dadurch hatsich die Welle in der Nabe

immer wieder geringfügig bewegt, was zurSchädigung der Oberfläche führte.

Um Schwingungsverschleiß wirksam zuverhindern, werden seit Jahrzehnten be-stimmte Festschmierstoffe eingesetzt. InForm von Pasten werden sie auf die Oberflä-che gebracht. Diese Stoffe bilden dann unterBelastung dünne, haftfeste und trennfähigeReaktionsschichten. In den vergangenen Jah-ren gab es in diesem Bereich keinerlei Neu-entwicklungen. Außerdem müssen im Zugeder aktuellen EU-Verordnungen (REACH)diese Pasten wegen ihrer Inhaltsstoffe ge-kennzeichnet werden. Um neue leistungs-

stärkere Pasten zu entwickeln wurde deshalban der Fakultät Automobil- und Maschinen-bau (AMB) der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ) gemeinsam mit Industrie-partnern ein Forschungsprojekt realisiert.

Das Ziel des Projektes war die Entwick-lung von neuen Hochleistungsschmierstoffenauf Basis von kennzeichungsfreien und ko-stengünstigen Rohstoffen mit einem weitenEinsatzbereich insbesondere für Schwin-gungsverschleißbedingungen. Die Zielset-zung des Teilprojekts der WHZ beinhaltetedabei schwerpunktmäßig die technologischeund analytische Entwicklung und Untersu-chung der von den Projektpartnern formu-lierten und produzierten Hochleistungs-schmierstoffe. Zusätzlich war die Klärung desSchichtbildungsprozesses der verwendetenneuen reaktiven Festschmierstoffe von be-sonderem Interesse.

Zur Entwicklung geeigneter Pastenfor-mulierungen und zum Nachweis der Wirk-samkeit wurden die Prüfbedingungen derTests mit dem Kugel-Platte-Testsystem (SRV-Tester) so angepasst, dass schnelle Scree-ningtests vieler Pastenformulierungenmöglich wurden. Zusätzlich wurden weiterePrüfstands- und Bauteiltests durchgeführt.

Bedingt durch die eingeschränkte Leistungs-fähigkeit einzelner Komponenten in komple-xen Gesamtsystemen stößt der technischeFortschritt im Maschinen- und Apparatebauheute immer häufiger an Grenzen. Die Bau-teile sind verschiedensten Belastungen aus-gesetzt, wodurch es zu Wechselwirkungenkommen kann. Diese äußern sich in Formvon Änderungen der Materialeigenschaften,Energie- und Funktionsverlust.

Ein besonderes Phänomen ist dabei derSchwingungsverschleiß. Dieser tritt an metal-lischen Körpern auf, die sich berühren unddabei geringfügig zueinander bewegen.

Wissenschaftlern der Fakultät Automobil-

und Maschinenbau ist es gelungen,

einen neuen Hochleistungsschmierstoff auf

Basis von kennzeichnungsfreien und

kostengünstigen Rohstoffen zu entwickeln.

Zudem wurden die Schichtbildungsprozesse

der verwendeten neuen reaktiven

Festschmierstoffe untersucht.

15

Dadurch ist es im Forschungsprojekt gelun-gen, vermarktungsfähige Festschmierstoff-pasten zu entwickeln. Des Weiteren konntegezeigt werden, dass weiße Festschmier-stoffe in Pasten Reaktionsschichten bilden,die die Reibpartner wirkungsvoll trennen unddadurch Schwingungsverschleiß verhindernkönnen. Im Labor wurden mit dem SRV-Te-ster Reibversuche durchgeführt, bei deneneine Kugel auf einer Platte oszillierend be-wegt wurde. Der zu untersuchende Schmier-stoff befand sich zwischen Kugel und Platte.Durch das Aufbringen einer großen Last aufdie Kugel reagieren Bestandteile des Schmier-stoffs mit der Metalloberfläche. Diese Reak-tionsschichten wurden mit unterschiedlichenOberflächenanalysemethoden untersucht. Inden nebenstehenden Mikroskopaufnahmensind diese Schichten dargestellt. Der mögli-che Mechanismus der Reaktionsschichtbil-dung konnte durch tiefergehende Unter-suchungen geklärt werden. Somit wurdendie Ziele des Projektes erreicht.

Interessant sind die Ergebnisse des Pro-jektes für alle Anwendungen im Maschinen-bau, bei denen sich Bauteile unter Belastunggeringfügig bewegen, zum Beispiel bei Pas-sungen, Schrauben- und Welle-Nabe-Ver-bindungen oder bei speziellen Betriebsbe-dingungen von Gelenklagern und Spindelan-trieben. Weiterführende Forschungsprojektewurden bereits gestartet. Dank der vielfälti-gen Erfahrungen und einer guten Ausstat-tung an Prüfständen und Analysegerätenkönnen sich Interessenten jederzeit mit Pro-blemstellungen zu Schmierung, Reibung undVerschleiß an den Projektleiter wenden.

Die Wissenschaftler

Christian Busch ist seit 2008 Professor für Tribologieund Konstruktionstechnik an der Fakultät Automobil-und Maschinenbau. Die Forschungsarbeit konzentriertsich auf die Entwicklung und Gestaltung von tribolo-gischen Systemen mit einem Schwerpunkt auf denZwischenstoffen. Darüber hinaus stehen materialwis-senschaftliche Themen und neue Werkstoffe im Fokusweiterer Projektarbeiten.

Simon Weber ist seit 2013 wissenschaftlicher Mitar-beiter an der Fakultät Automobil- und Maschinenbau.Im Bereich Tribologie arbeitet er unter anderem anForschungsprojekten zur Entwicklung von Schmier-stoffen und Gleitmaterialien. Neben der Planung undDurchführung von Prüfstandsversuchen gehört dazuauch unter anderem die Vorbereitung und Auswertungvon Oberflächenanalysen (zum Beispiel Lichtmikro-skop, REM, XPS).

Das Projekt

Projekttitel: Entwicklung und Qualifizierung komplexer Hochleistungs-schmierstoffe für schwingverschleißbeanspruchte Tribosysteme (EQHSS)//Förderprogramm: Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand – ZIM// Projektpartner: Microgleit Spezialschmierstoffe GmbH, PMM-OilGmbH // Laufzeit: 07/2012 – 10/2014;

Die Abbildungen

Von links oben nach rechts unten: Abbildung 1: Schwingungsverschleißan einer Welle-Nabe-Verbindung mit Passfeder (dargestellt ist nur dieWelle); Abbildung: 2: Schwingungsverschleiß an Wellen mit Mangel-schmierung und bei Einsatz einer konventionellen Paste (Abbildung 3).Bei Einsatz der neu entwickelten Pasten wird Schwingungsverschleißstark reduziert (Abbildung 4) beziehungsweise verhindert (Abbildung5). Die untersten beiden Bilder zeigen Mikroskopaufnahmen der Reak-tionsschicht aus Reibversuchen mit Kugel und Platte.

FORSCHUNGSPROJEKTE

Vereinfacht gesagt ver-steht man darunter, dasssich technische Geräte nichtdurch ungewollte elektro-magnetische Effekte ge-genseitig „stören“. DiesePhänomene werden durchunzulässige Störemissionverursacht. Eine intelligentausgelegte „Abschirmung“verhindert die unzulässigeBeeinflussung der anderenElektroniksysteme an Bordeines Fahrzeuges. AufGrund der hohen Komple-xität können Anforderun-gen an die Elektromag-

netische Verträglichkeit (EMV) des Gesamt-systems im Fahrzeug nur erfüllt werden,wenn man diese wie in der Abbildung aufSeite 17 dargestellt vorerst auf Komponen-ten- beziehungsweise Systemebene und aufBauteilebene detailliert „runterbricht“ und dieEMV Eigenschaften auf diesen Ebenen gezieltentwickelt. Diese EMV-Eigenschaften müssenbei der schrittweisen Integration in das soge-nannte Gesamtfahrzeug erhalten bleiben.

Die elektromagnetische Verträglichkeitvon Elektroniksystemen kann prinzipiell un-abhängig vom Antriebssystem (Verbren-nungsmotor, Elektro, oder Hybrid) einesFahrzeugs betrachtet werden. Für elektrischgetriebene Fahrzeuge hat dies allerdings zurKonsequenz, dass Mess- und Prüfverfahren,Messaufbauten zur Nachbildung der Fahr-zeugumgebung und gegebenenfalls Messge-räte angepasst oder neu spezifiziert werdenmüssen, da unterschiedliche Spannungsebe-nen im Fahrzeug vorliegen. Die Hochvolt-komponenten eines Elektrofahrzeuges sind

sinnvollerweise im Gesamtsystem zu testen,so dass die Komponenten- und Systemebenezusammengefasst werden kann. Auf Fahr-zeugebene sind insbesondere EMV-relevanteBetriebszustände des Antriebssystems zu er-mitteln und in die Produkt- und Prüfspezifi-kation aufzunehmen. Auf Bauteilebene sindIntegrationstestmethoden für die Bewertungder Schirmdämpfung von Gehäusen und Lei-tungen sowie die EMV-Eigenschaften fürHochvolthalbleiter zu entwickeln. Der Elek-troantrieb in Fahrzeugen erfordert neben demkonventionellen Bordnetz – also der Gesamt-heit aller elektrischen Komponenten im Fahr-zeug – auch Systeme zur Speicherung derelektrischen Energie. In Elektro- und Hybrid-fahrzeugen wird das konventionelle Bordnetzum ein Hochvoltbordnetz zur Realisierungdes elektrischen Traktionssystems erweitert.Durch diese Integration wird die Komplexitätder Fahrzeugelektronik deutlich gesteigertund eine wesentlich höhere Spannungsebene(bis 1000 V) eingeführt. Aufgrund von funk-tionell bedingten, schnellen Schaltvorgängenerzeugen die so genannten elektronischenHochvoltkomponenten wie beispielsweise derleistungselektronische Umrichter oder derDC/DC-Wandler sehr intensive elektroma-gnetische Störungen. Zur Spezifikation derEMV-Eigenschaften muss das Störpotentialvon elektrischen Antriebssystemen in elek-trisch betriebenen Kraftfahrzeugen analysiertwerden. Damit die elektromagnetischen Stör-signale die bestimmungsgemäße Funktionanderer Elektroniksysteme im Fahrzeug nichtbeeinflussen, wird neben dem Einsatz von Fil-tern in den Hochvoltkomponenten das ge-samte Hochvoltsystem als vollständiggeschirmtes System in das Fahrzeug inte-griert. Das konventionelle Bordnetz wird

Die Anforderungen der Kunden an einFahrzeug steigen ständig. Viele Innovationensind von Elektrik/Elektronik geprägt. Derdamit stetig steigende Vernetzungsgrad vonElektroniksystemen im Fahrzeug treibt eta-blierte Bussysteme an ihre physikalischenGrenzen, so dass höhere Datenraten übertra-gen werden müssen. Für sicherheitsrelevanteFunktionen wird zusätzlich eine determinierteDatenübertragung gefordert. Fahrzeugher-steller integrieren daher Bussysteme in ihreFahrzeuge, die hohe Datenraten zuverlässigübertragen.

Dazu kommt die gesellschaftliche Forde-rung, dass die künftige Mobilität umwelt-freundlich und ressourcenschonend zurealisieren ist. Automobilhersteller entwickelndaher alternative Antriebskonzepte. Sowohldie Entwicklung moderner Fahrzeugbussy-steme als auch die Realisierung alternativerAntriebe führen zu großen Herausforderun-gen, um die elektromagnetische Verträglich-keit sicherzustellen.

An der Fakultät Elektrotechnik wurden sowohl

das Hochvoltbordnetz von Elektrofahrzeugen

störemissionsarm ausgelegt, als auch Verfahren

zur Bewertung der Störemission von Hochvolt-

bauteilen und -bordnetzen entwickelt.

Ein Verfahren zur Bestimmung der Schirmwir-

kung von Hochvoltleitungen gehört dazu. Die

Ergebnisse sind Grundlage zur Normung von

Messverfahren zur elektromagnetischen

Verträglichkeit von Elektrofahrzeugen.

Verträglichkeit auf dem Prüfstand

17FORSCHUNGSPROJEKTE

damit vom Hochvoltbordnetz entkoppelt. Umdie Entkopplung sinnvoll auslegen zu können,muss das Störpotenzial der elektrischen An-triebssysteme bekannt sein.

Aufgabe dieses Forschungsprojektes wares deshalb, auf den drei Integrationsebenen(Bauteil, Komponente und System) diesesStörpotenzial zu ermitteln. Um die Störaus-sendung von Hochvoltsystemen für Kraft-fahrzeuge bewerten zu können, sind EMV-Messmethoden notwendig, die auch zur ge-zielten EMV-Optimierung der Einzelkompo-nenten dienen. Daher sind Untersuchungenvon Hochvolthalbleitern auf Bauteil- bezie-hungsweise Schaltkreisebene sinnvoll. Bei ge-takteter Ansteuerung des Antriebes imE-Fahrzeug , ist der Halbleiterschalter im Um-richtermodul meist die dominierende Stör-quelle. Aufgrund der geschalteten Spannun-gen und der notwendigen Leistungen kom-men in den Umrichtern für den Kfz-Einsatz„Insulated-Gate-Bipolar-Transistoren“ (IGBT)zum Einsatz. Diese arbeiten als aktiv geschal-tete Halbleiter, die mit dem Elektromotorüberwiegend induktiv belastet werden. Daherwerden zusätzlich Freilaufdioden benötigt,um den Strom in Rückwärtsrichtung zu füh-ren. Die Dioden sind aufgrund ihres unter-schiedlichen Schaltverhaltens ebenfalls EMV-relevant. Die Eigenschaften dieser Bauele-mente bestimmen zusammen mit dem Mo-dulaufbau das EMV-Verhalten des Moduls.

Die EMV-Eigenschaften des Hochvoltsy-stems werden entscheidend durch die ge-schirmten Leitungen und der dazugehörigenKontaktierungen beeinflusst. Die Schir-mungseigenschaften kann man durch Verle-gungsoptionen der elektrischen Leitungen

variieren. Die Schirmdämpfung real verlegterLeitungen kann signifikant verbessert wer-den, in dem im Vorfeld die Einflüsse mecha-nischer Beanspruchungen wie Biegeradien,aufbaubedingter Eigenschaften wie Quer-schnitt und Schirmaufbau sowie Steckverbin-dern der zum Einsatz vorgesehenen Bauteileuntersucht werden. Die Transferimpedanz,welche vereinfacht gesagt die Güte der ge-wählten Schirmleitung in Verbindung mit denVerlegungsoptionen beschreibt, ist geeignet,um diese Leitungseigenschaft zu charakteri-sieren. Um die Transferimpedanz der ge-schirmten Hochvoltleitungen zu bewerten,haben sich das Speisedrahtverfahren und die

Triaxialmethode etabliert. Erstgenanntes setz-ten wir für unseren Versuchsaufbau ein, dahier auch die Einbeziehung des Stecksystemsin die Bewertung des Schirmdämpfungsver-haltens möglich ist. Die EMV der Elektrofahr-zeuge gelingt nur durch konsequenteBeeinflussung der einzelnen Integrationsebe-nen vom Bauteil, wie Hochvoltleitungen oderHochvolthalbleiterschaltkreisen über dieHochvoltelektronikkomponenten im Gesamt-system bis zur EMV-gerechten Integration desHochvoltsystems in das Elektrofahrzeug.Dazu wurden EMV-Testmethoden auf Sy-stem- und Fahrzeugebene modifiziert und aufBauteilebene neu entwickelt.

Die Abbildungen

Seit dem Jahr 2011 verfügt die Westsächsische Hochschule Zwickauüber ein Labor in dem Untersuchungen zur elektromagnetischen Ver-träglichkeit vom Bauteil bis hin zur Integrationsebene „Fahrzeug“durchgeführt werden können (Foto linke Seite). Die Abbildung auf die-ser Seite zeigt die EMV-Integrationsebenen für Kraftfahrzeugelektro-niksysteme.

Literatur

Trebeck, M.; Richter, M.; Körber, B.; Enzinger, T.; Rinkleff, T.: Bewertungder Störaussendung von Hochvolthalbleitern für Elektrofahrzeuge, Ta-gungsband zum Kongress EMV2014, VDE-Verlag 2014.

Müller, N.; Richter, M.; Winkler, A.; Wunderlich, T.; Jacob, F.: Untersu-chungen zur Störkopplung und Schirmdämpfung von Elektro- und Hy-bridfahrzeugen, Tagungsband zum Kongress EMV2014, VDE-Verlag2014.

Die Wissenschaftler

Matthias Richter ist seit 2007 Professor für Nach-richtechnik und Elektromagnetische Verträglich-keit (EMV) an der Westsächsischen HochschuleZwickau und seit 2011 Prorektor für Forschungund Wissenstransfer der Hochschule.

Dipl.-Ing. (FH) Norman Müller ist seit 2003 wis-senschaftlicher Mitarbeiter in der Fakultät Elek-trotechnik und Mitglied der ForschungsgruppeElektromagnetische Verträglichkeit. Er arbeitet anForschungsprojekten zur EMV auf Komponen-ten- und Fahrzeugebene.

Das Projekt

Projekttitel: Entwicklung einer EMV-gerechten Hochvoltverkabelung fürdas elektrische Traktionssystem von Kraftfahrzeugen im Rahmen derElektromobilität // Projektträger/Programm: Forschungszentrum JülichGmbH/ FHprofUnt // Projektpartner: CitySax Mobility GmbH, KBEElektrotechnik, Fritz Dräxlmaier GmbH & Co. KG // Laufzeit: 08/2012- 07/2015

Foto: Audi AG

Foto: LEONIE AG

Eine schnelle Reaktion auf neue Markt-anforderungen und Kundenwünsche, ver-bunden mit steigenden Anforderungen andie Produkte, bedingen den zunehmendenEinsatz von computergestützten Entwick-lungswerkzeugen. Besonders in der Fahr-zeugindustrie ist die Verringerung derBauteilmasse bei verbesserten Produkteigen-schaften und akzeptablen Fertigungskosteneine aktuelle Herausforderung.

Zur Lösung dieses Zielkonfliktes werdenimmer häufiger numerische Optimierungenangewendet, deren Einsatz aber überwie-gend Spezialisten vorbehalten bleibt. DieÜberführung der Optimierungsergebnisse ineine konstruktive Lösung ist oft mit hohemAufwand verbunden. Eine Vielzahl etablier-ter Optimierungsprogramme basiert aufeiner Modifikation Finiter-Elemente-Modelle.Bei Blechbauteilen wird zum Beispiel durchVerschiebung der Elementknoten ein mögli-ches Sickenbild approximiert. Im Ergebnisentsteht ein verzerrtes Finite-Elemente-Netz,aus dem der Konstrukteur die Gestaltung desBauteils ableiten kann. Dieser Prozess ist sehrzeitaufwendig und fehleranfällig. Die Ergeb-nisinterpretation stellt zudem immer einenKompromiss zwischen Optimierungsergeb-

nis, Herstellbarkeit unddem Aufbau des vorhande-nen CAD-Modells dar. Einezu starke Ergebnisabstrak-tion führt meist zu erhebli-chen Abweichungen derZielgröße.

Die effektive Einbin-dung von Optimierungs-verfahren in die Produkt-entwicklung von dünnwan-

digen Bauteilen (Blechteile) war der Schwer-punkt eines vom Bundesministerium fürBildung und Forschung geförderten For-schungsprojektes an der WestsächsischenHochschule Zwickau. Die Zielstellung be-stand darin, zeitaufwendige Arbeitsschrittezu automatisieren und den Konstrukteur beider Interpretation der Ergebnisse zu unter-stützen. Er soll in die Lage versetzt werden,einfache Optimierungsaufgaben selbstdurchzuführen, möglichst ohne Einschrän-kung der Gestaltungsfreiheit. Als Ergebnisentstanden verschiedene Werkzeuge zur Un-terstützung von Bauteiloptimierungen imEntwicklungsumfeld, zusammengefasst untereiner anwenderfreundlichen Oberfläche. DieSoftware steht dem Benutzer mit eigenstän-diger Benutzeroberfläche oder direkt in derCAD-Umgebung zur Verfügung und unter-stützt die in Abb. 2 dargestellten Aufgaben.

Zur Übergabe von Optimierungsergeb-nissen in ein CAD-System stehen oft nurDaten im STL-Format zur Verfügung. Diesesneutrale Datenaustauschformat kann in demfür die Entwicklung des Prozesses verwende-ten CAD-Programm CATIA V5 nur einge-schränkt weiterverarbeitet werden. Es wurdeein Tool entwickelt, welches innerhalb der

CATIA-Oberfläche importierte STL- in IGES-Daten (ebenfalls ein neutrales Datenaus-tauschformat) konvertiert und damit einerBearbeitung zugängig macht. Anschließenderfolgt eine Umwandlung in einzelne Flä-chen, die mit speziellen Algorithmen durchparametrische Geometrieelemente (Rand-kurven oder Flächen) approximiert werden.Die Genauigkeit der Annäherung kann durchden Konstrukteur gesteuert, überprüft undbei Bedarf verändert werden (Abb. 3).

Zur Generierung einer Sickengeometriesteht ein Katalog mit vordefinierten Kon-struktionselementen zur Verfügung. Dieserkann durch den Benutzer erweitert werdenund ermöglicht somit eine Erfassung undSpeicherung von Konstruktionswissen. DieMethodik ist auch zur Verarbeitung von STL-Daten aus anderen Quellen wie etwa einem3D-Scanner geeignet. [2]

Durch Umformungsprozesse bei Blech-bauteilen (zum Beispiel für Sicken) entstehteine unterschiedliche Materialdickenvertei-lung, welche die mechanischen Eigenschaf-ten beeinflusst. Diese sind bisher nur miterheblichem Aufwand in ein Simulationsmo-dell übertragbar. Es wurde ein Werkzeug ent-wickelt, das die Übertragung der mittels einerUmformsimulation berechneten Materialdik-kenverteilung auf ein anderes Modell (zumBeispiel für eine Strukturanalyse) vereinfacht.

In aufwendigen Modellen ist es sinnvoll,nur Teilbereiche zu modifizieren. Dies kanndurch hybride Modelle realisiert werden.Dabei wird ein FE-Modell zunächst vollstän-dig vernetzt. Bereiche die unverändert blei-ben sollen (zum Beispiel zur Definition vonRandbedingungen) werden aus dem Opti-mierungsmodell übernommen. Der De-

Optimierte KonstruktionsprozesseAm Institut für Kraftfahrzeugtechnik wurden

Software-Werkzeuge entwickelt, die dem

Konstrukteur bei der Optimierung von

Blechbauteilen, der Überführung in ein

parametrisches CAD-Modell, sowie der

Validierung der Ergebnisse unterstützen.

Abb. 1

19FORSCHUNGSPROJEKTE

signbereich wird im CAD modifiziert und nurder veränderte Bereich automatisch neu ver-netzt (Abb. 4).[1], [2]

Zur schnellen Festlegung von optimiertenSickenformen an Blechbauteilen im Kon-struktionsprozess steht ein Werkzeug zurVerfügung, welches aus den Ergebnisseneiner Spannungsberechnung mittels FiniteElemente Methode den optimalen Verlaufeiner Sicke als parametrische CAD-Geome-trie ableitet. Mit deren Hilfe erfolgt die Ge-nerierung einer parametrischen Sickengeo-metrie, wobei diese ebenfalls aus einem Vor-lagenkatalog gewählt werden kann. Der voll-

Abb. 2

Abb. 3

Abb. 4

Abb. 5

Die Wissenschaftler

Uwe Fischer ist Professor für Konstruktionstech-nik/CAE am Institut für Kraftfahrzeugtechnik. Zuseinen Forschungsschwerpunkten gehört die effek-tive Einbindung von CAE-Werkzeugen in den Ent-wicklungsprozess.

Alexander Krauß ist seit Januar 2012 als Wissen-

schaftlicher Mitarbeiter an der Professur für Konstruk-

tionstechnik/CAE am Institut für Kraftfahrzeugtechnik

tätig. Zu seinen Forschungsschwerpunkten gehört

unter anderem die Methodenentwicklung zur Opti-

mierung von dünnwandigen Bauteilen.

Das Projekt

Projekttitel: Entwicklung einer Methodik zur automatisierten Optimie-

rung von dünnwandigen Strukturen unter Beachtung von Festigkeits-

und Akustikanforderungen in der Konstruktion Projektträger/Programm:

Forschungszentrum Jülich GmbH / IngNachwuchs // Laufzeit:

08/2011 - 07/2014

ständig im CAD integrierte Ablauf ist in Abb.5 dargestellt.[3]

Es wurden Methoden vorgestellt, welcheden Konstrukteur bei der Einarbeitung undValidierung von Optimierungsergebnissenmithilfe vorgefertigter parametrisch CAD-Konstruktionselemente unterstützen. Dieentwickelte Software umfasst Anwendungenzur STL- in IGES-Konvertierung, Data-Map-ping, eine spezielle Modellierungsweise fürFE-Modelle (hybride Modelle) und die Leit-geometrie basierte Optimierung, die anhandeiner Spannungsanalyse im FE-Modell einegünstige Sickenausrichtung bestimmt und

dem Konstrukteur als parametrische CAD-Geometrie zur Verfügung stellt.

Zur effektiven Anwendung von Optimie-rungsmethoden in der Produktentwicklungist ein Großteil dieser Werkzeuge unmittelbarin die CATIA-Oberfläche implementiert.

Diese Hilfsmittel unterstützen den Kon-strukteur bei zeitaufwendigen und fehleran-fälligen Tätigkeiten ohne seine konstruktivenFreiheiten einzuschränken. Potential bestehtin einer Erweiterung der Verwendung auf an-dere CAD-Systeme und Bauteile mit varia-blen Wanddicken.

Literatur

[1] Fischer, U.; Krauß, A.: Konstruktion – Simulation – Optimierung in

Lehre und Forschung, SIMULIA Konferenz, 25.-26. September 2014,

Dresden[2] Krauß, A.; Schleicher, C.; Fischer, U.: Rückführung FE-Netz basierter

Optimierungsergebnisse in parametrische CAD-Geometrie, Deutsch-

sprachige NAFEMS Konferenz, 20. - 21. Mai 2014, Bamberg[3] Krauß, A.; Schleicher, C.; Fischer, U.: Leitgeometrie basierte Opti-

mierung dünnwandiger Bauteile mit isotropen Werkstoffeigenschaften,

Deutschsprachige NAFEMS Konferenz, 20. - 21. Mai 2014, Bamberg

Die Abbildungen

Abb. 1: Umsetzung optimierter Bereiche (rot) mit Sicken in einem Bau-teil (PKW-Abgasanlage). ; Abb. 2: „Werkzeugkasten“ mit Anwen-dungsprogrammen [1]; Abb. 3: Prozess zur Ergebnisrückführung und-verifikation; Abb. 4: Erzeugung hybrider Modelle [2]; Abb. 5: Sicken-gestaltung mittels Leitgeometrie

sprachdolmetschern prinzi-piell auch für gehörloseMenschen zugänglich sind,liegen bisher nur in Groß-britannien und Finnlanderste Entwürfe für standar-disierte Testverfahren inden jeweiligen Landesge-bärdensprachen vor (Lou-kola/Rainó 2010; Denmarket al. 2010). Das vorlie-

gende Projekt hatte zum Ziel, Erkenntnisseüber Sprachverwendung und Sprachver-ständnis von gehörlosen älteren Menschenmit Demenz zu gewinnen, um ein standardi-siertes Testverfahren zur Demenzdiagnostik inDeutscher Gebärdensprache (DGS) vorzube-reiten. Damit kann in der Folge speziell dieFrüherkennung und die frühe Beratung die-ser Zielgruppe verbessert werden.

In der Entwicklung der Methodik für dasProjekt musste die fehlende Erforschung deralterstypischen Sprachverwendung und diemangelnde empirisch basierte Dokumenta-tion der Lebensumstände tauber alter Men-schen besonders berücksichtigt werden. Fürdie deutsche Gemeinschaft tauber Menschensind hier lediglich Kaul et al. (2009) und Som-mer (2012a/b) positiv hervorzuheben.

Entwickelt wurde ein Untersuchungsin-

strumentarium, mit dessen Hilfe Gebärden-sprachdaten gesammelt und im Hinblick aufsprachliche Besonderheiten ausgewertet wur-den. Die Untersuchungen wurden von dertauben Mitarbeiterin des Projekts in DGSdurchgeführt, so dass keine Sprachbarrierenentstanden und sich die Probanden in ihrernatürlichen Sprache verständigen konnten.Insgesamt konnten sachsenweit 29 taubeMänner und Frauen im Alter von über 65 Jah-ren interviewt werden. Bei 13 Probanden be-stand der Verdacht auf eine Demenz-erkrankung. In Anbetracht der kleinen undsehr spezifischen Ausgangsstichprobe ist dasein großer Erfolg, der besonders auf die Kon-takte des Beratungszentrums „Gehörlose imAlter“ Dresden zurückzuführen sind.

Ein Hauptbestandteil der Untersuchungwar ein semistrukturiertes biografisches Inter-view, in dem die Probanden über Kindheit,Schulzeit, Arbeitsleben, Gebärdenspracher-werb und anderes mehr episodisch berichtensollten. Die dadurch gewonnenen natürlichenSprachdaten wurden mit ELAN, einer Soft-ware zur Videotranskription, transkribiert undauf Auffälligkeiten untersucht. SprachlicheVeränderungen bei demenzerkrankten Hö-renden wurden in Anlehnung an Denzler etal. (1989) und Schecker (2010) auf die ge-bärdensprachliche Modalität übertragen.

In der Diagnostik von Demenzerkrankun-gen bei hörenden Menschen wird auf eineVielzahl von Methoden zurückgegriffen (Basicet al. 2009, DGPPN 2009, inter alia). NebenLaboruntersuchungen und bildgebenden Ver-fahren wie Computertomographie und Ma-gnetresonanztomographie werden unteranderem standardisierte Gedächtnistests (Is-mail et al. 2010) sowie Gespräche mit den Be-troffenen und ihren Angehörigen berück-sichtigt (DGPPN 2009:26). Eine veränderteSprachverwendung und ein verändertesSprachverständnis der Demenzerkranktenkönnen dabei frühe Hinweise auf die Krank-heit sein und spielen daher eine zentrale Rolle(siehe Schecker 2003 für eine ausführlicheDiskussion).

Während bildgebende Verfahren undArztgespräche mit Hilfe von Gebärden-

Wertvolle Grundlagen für die Erstellung eines

standardisierten Testverfahrens zur Erkennung

einer Demenzerkrankung bei gehörlosen

Menschen liefert ein aktuelles Forschungs-

projekt an der Fakultät Angewandte Sprachen

und Interkulturelle Kommunikation.

Sprache als Schlüssel

21

Darüber hinaus wurden anekdotische Be-richte von Pflegepersonal (DAFEG 2014) be-rücksichtigt. Diese Liste mit a priori erstelltenKategorien wurde im Verlauf der Datenana-lyse erweitert und ergänzt. Sprachliche Auf-fälligkeiten in den Daten wurden im Teambesprochen und linguistisch analysiert.

Einen weiteren Bestandteil stellten diverseTestaufgaben aus etablierten Demenzdiagno-setests für Hörende dar. Besonders berück-sichtig wurde der bereits in AmerikanischeGebärdensprache (ASL) übersetzte MiniMental State Exam (Dean et al. 2009). DieAuswahl der Aufgaben orientierte sich andem bereits in Großbritannien existierenden,jedoch noch nicht veröffentlichten Demenz-test für Gehörlose in Britischer Gebärden-sprache (BSL-CS, unveröffentlichtes Manuskript). Damit sollte gezielt getestet werden,welche Aufgaben für Gehörlose auf Grundsprachlicher und kultureller Unterschiede ge-nerell geeignet beziehungsweise ungeeignet

sind – unabhängig von einer Demenzerkran-kung.

Die Auswertung der sprachlichen Verän-derungen wurde erschwert durch alterstypi-sche physiologische Einschränkungen derMotorik. Die Ausführung der Gebärden, diemit spezifischen Handformen, Ausführungs-stellen, Handstellungen und Bewegungensowie dem Einsatz nonmanueller Mittel pas-siert (siehe Papaspyrou et al. 2008, inter alia),ist in dieser Altersgruppe unabhängig voneiner möglichen Demenz eingeschränkt. DasDatenmaterial zeigt durchgehend eine Ver-einfachung der Handformen, eine Zentralisie-rung der Ausführungsstellen und einefehlende Verwendung der nicht-dominantenHand. Über diese generellen sprachlichenVeränderungen hinaus zeigen die Daten einhohes Maß an lexikalischer Variation, die aufdie schon in Eichmann/Rosenstock (2014)dokumentierten Mikrodialekte in Sachsenhinweisen. Einen Hinweis auf demenzbedingt

veränderte Sprachverwen-dung geben inhaltliche Ver-änderungen, wie fehlendegrammatische Referenzbe-züge, Auslassungen undfalsch verwendete Gebär-den. Die Ergebnisse derTestaufgaben zeigen deut-lich, dass diese zum größ-ten Teil auch in DGS zurDifferenzierung zwischendemenzerkrankten und ge-sunden tauben Menscheneinsetzbar sind. Allerdingszeigt sich, dass Aufgaben,die metalinguistische

Kenntnisse der Gebärdensprache vorausset-zen, generell ungeeignet sind. Ein Grunddafür liegt darin, dass die Gebärdenspracheals solche nicht als Unterrichtsfach in denSchulen angeboten wurde und die rein all-tägliche Verwendung der Sprache nicht aus-reicht, um diese Kenntnisse automatisch zuerwerben. Weiterhin wurde deutlich, dass be-stimmte Oberbegriffe, die so in DGS nichtverwendet werden, inhaltlich nur schwer odernicht verstanden werden. Es sollte also daraufgeachtet werden, solche Begriffe zu um-schreiben, zu konkretisieren und oder mit Bei-spielen und Illustrationen zu ergänzen.

Die gewonnenen Erkenntnisse bietenwertvolle Grundlagen für die Erstellung einesstandardisierten Testverfahrens zur Demenz-diagnostik in Deutscher Gebärdensprache fürGehörlose, welches in einem Folgeprojekt an-gestrebt wird. Ein solches Testverfahren inDeutscher Gebärdensprache könnte in derFolge deutschlandweit in Praxen, Klinikenund Gedächtnisambulanzen, wo die bisheri-gen Testverfahren für Hörende stattfinden,etabliert und angewendet werden. Damitwäre eine Demenzdiagnostik als Grundlagefür die anschließende Beratung und Behand-lung für gehörlose Menschen sichergestellt.

Die aus dem Datenmaterial gewonnenenErkenntnisse zur Sprachverwendung älterertauber Menschen (mit und ohne Demenz)sind auch interessant für Personen, die beruf-lich oder privat in Kontakt mit ihnen stehen.Beispielsweise profitiert das Pflegepersonaldieser Patientengruppe davon, dass es diespezifischen Kommunikationsbedürfnissekennt, sich daran anpassen und die Patientenselbst besser verstehen kann.

Die Wissenschaftler

Rachel Rosenstock ist seit 2007 Professorin für Ge-bärdensprachdolmetschen an der Westsächsischen

Hochschule Zwickau. Zu ihren Forschungsschwer-

punkten gehören unter anderem die Allgemeinen

Sprachwissenschaften, die Soziolinguistik der Gebär-

densprachen und die Lebenswelt tauber Menschen.

Annegret Burkhardt schloss 2010 ihr Studium zur Ge-

bärdensprachdolmetscherin an der WHZ ab und ar-

beitet seitdem als Dolmetscherin in Thüringen,

Sachsen und bundesweit. Zusätzlich arbeitete sie als

wissenschaftliche Mitarbeiterin in Projekten im Be-

reich Gebärdensprachlinguistik.

Das Projekt

Projekttitel: Sprache als Schlüssel-Die Rolle von Sprachverwendung und

Sprachverständnis für eine bessere Demenzdiagnostik bei gehörlosen

Menschen // Projektträger/Programm: Sächsisches Ministerium für Wis-

senschaft und Kunst/Forschungsförderung des Freistaates Sachsen //Laufzeit: 01/2014 - 12/2014

Quellen

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FORSCHUNGSPROJEKTE

nungsverfahren kaum verzichtet werden,weil die derzeitigen Auslegungsvorschriftenderartige mehrachsige Beanspruchungsartennicht berücksichtigen. Außerdem sucht mannach Welle-Nabe-Verbindungen die auf-grund ihrer Formgebung „effizienter“ herzu-stellen sind aber trotzdem eine hoheFunktionalität aufweisen.

Im Fokus der Untersuchungen steht eineneuartige reib-/formschlüssige Polygon-Welle-Nabe-Verbindung mit einer hypotro-choidischen Profilkontur (siehe Abb. 2).

Eine hypotrochoidische Profilkontur weisteine unrunde Profilgeometrie auf, mit derenHilfe Drehmomente durch die Abweichungder Profilform von der Kreiskontur anteiligformschlüssig übertragen werden.

Die 2007 geringfügig verbesserten Nor-men DIN 32711 und DIN 32712 für Poly-gonverbindungen basieren nach wie vor aufmittlerweile veralteten Fertigungsmethodenund weisen geometrisch uneinheitliche undunähnliche Profile für verschiedene Nenn-größen auf. Dies beeinträchtigt weiterhin dieWirtschaftlichkeit und den Standardisie-rungsgrad dieser Profile sehr negativ. Daherist für diese Profile die Anwendung der teue-ren Finite-Elemente-Methode (FEM) selbstbei einfachen Berechnungsfällen unabding-bar. Andererseits weisen die in den genann-ten Normen dargestellten Berechnungs-

verfahren auch keine hinreichende Genauig-keit zur Auslegung von Profilverbindungenauf und führen oft zur Überdimensionierungder Verbindung. Als kostengünstige Alter-native bieten sich die H-Profile (H=Hypotro-choide) an. Trochoiden sind geometrischgesehen ein Sonderfall der Zykloiden (Rad-kurven). H-Profile lassen sich auf Basis dereinfachen Hypotrochoiden entwickeln undeignen sich besonders gut zur Bauraumopti-mierung beziehungsweise Massereduzie-rung. Sie können mit der 2-Spindel-Unrund-dreh-Technologie sehr wirtschaftlich und ko-stengünstig mit hoher Passgenauigkeit her-gestellt werden. Die derzeit noch fehlendenDimensionierungs-/Berechnungsvorschriftensowie Grundlagenuntersuchungen zum be-triebsnahen Trag- und Festigkeitsverhaltenbehindern derzeit aber noch einen flächen-deckenden Einsatz dieser Verbindungen in in-dustriellen Anwendungen.

Ziel des Vorhabens ist unter anderem dieEntwicklung eines analytisch-numerischenDimensionierungs- und Berechnungskonzep-tes für H-Profilwellen und für H-Profil-Welle-Nabe-Verbindungen als Grundlage für eineNeunormung der Polygonverbindungen undBasis für eine breite industrielle Nutzung. Dieangestrebte Lösung erhöht den Freiheitsgradder Anwender, da innerhalb dieses Projektesmehrachsige Beanspruchungsarten mit be-rücksichtigt werden. Sowohl Zahnwellenpro-file als auch, die einzigen genormtenPolygonprofile P3G und P4C sind im Gegen-satz zu den H-Profilen nicht hinsichtlichmehrachsiger Beanspruchungsarten opti-miert und ausgelegt. Die Herleitung der ana-lytischen Berechnungsansätze für dieH-Profile erfolgt an der Professur Maschi-nenelemente der Fakultät Automobil- und

Die anwendungsgerechte Gestaltungeiner Welle-Nabe-Verbindung hat wesentli-chen Einfluss auf die zuverlässige Funktionvon Maschinen und Kraftfahrzeugen. Welle-Nabe-Verbindungen können unter anderemnach der Art der Kraftübertragung unterteiltwerden. Formschlüssige Verbindungen, dasheißt Verbindungen bei denen die Kraftüber-tragung durch die Formgebung errreichtwird, sind beispielsweise das Zahnwellenpro-fil, die Kerbverzahnung oder das Polygon-profil.

Die bekannte (und dem Polygonprofilfunktionsgleiche) Zahnwellenverbindung bie-tet zwar eine hohe Funktionalität, ist aber inder Herstellung, besonders bei kleinen Stück-zahlen, sehr teuer und weist zudem mar-kante Spannungsspitzen und demzufolgeauch eine hohe Kerbwirkung auf. Die Kerb-wirkung ist häufig unerwünscht, da sie Bau-teile in technischen Anwendungen höherbeansprucht, sodass diese, um ihre bestim-mungsgemäße Lebensdauer zu erreichen,größer ausgelegt werden was wiederumAuswirkungen auf die Kosten, beziehungs-weise im Leichtbau auch auf die Masse hat.Werden die Bauteile nicht größer dimensio-niert, versagen sie unter Umständen vorzei-tig. Durch die hohe Kerbwirkung wird dieÜbertragungskapazität dieser Verbindungennachhaltig gemindert. Zudem ist die Ausle-gung der bekannten Zahnwellenverbindun-gen mit einem erheblichen Dimensionier-ungsaufwand verbunden, wie die umfang-reiche DIN 5480 zeigt. Bei überlagerterBiege- und Torsionsbelastung kann bei denZahnwellenprofilen, wie auch bei den ge-normten Polygonprofilen P3G (DIN 32711)und P4C (DIN 32712), im Rahmen der Di-mensionierung auf numerische Berech-

Die 2007 geringfügig verbesserten

Normen DIN 32711 und DIN 32712 für

Polygonverbindungen basieren nach wie

vor auf mittlerweile veralteten Fertigungs-

methoden. Ein Forschungsprojekt an der

Fakultät Automobil- und Maschinenbau soll

die Grundlage für eine neue Norm schaffen.

Auf dem Weg zu einer neuenNorm

Abb. 1

Abb. 2

23FORSCHUNGSPROJEKTE

Maschinenbau der Westsächsischen Hoch-schule Zwickau auf der mathematischenGrundlage konformer Abbildungen. Zur Er-mittlung des mechanischen Verhaltens derneuartigen Profilgeometrie werden im Pro-jektverlauf umfangreiche numerische Simu-

Abb.3

Die Wissenschaftler

Prof. Dr.-Ing. habil. Masoud Ziaei ist Inhaber der Pro-fessur Maschinenelemente an der Fakultät für Auto-mobil- und Maschinenbau der WestsächsischenHochschule Zwickau und Projektleiter.

M. Sc. René Schreiter ist ForschungsgruppenleiterWelle-Nabe-Verbindungen der Professur Maschinen-elemente an der Fakultät Automobil- und Maschinen-bau der Westsächsischen Hochschule Zwickau.

Dipl.-Ing. (FH) Patrick Knorr ist wissenschaftlicherMitarbeiter der Professur Maschinenelemente an derFakultät für Automobil- und Maschinenbau der West-sächsischen Hochschule Zwickau und Sachbearbeiterdes Projektes.

Das Projekt

Projekttitel: Entwicklung eines analytischen Berechnungskonzeptes fürformschlüssige Welle-Nabe-Verbindungen mit hypotrochoidischenKonturen // Projektträger/Programm: Deutsche Forschungsgemein-schaft (DFG) // Laufzeit: 04/2014 - 03/2016

Die Abbildungen

Abb. 1: FEM-Modell einer H-Profil Welle-Nabe-Verbindung mit fünfMitnehmern, spannungskritische Bereiche sind rot/weiß dargestellt;Abb. 2: links Zahnwellenprofil, rechts hypotrochoidisches Profil (H3);Abb. 3: Gegenüberstellung der bekanntesten formschlüssigen Profil-gruppen und der H-Profile.

lationen auf Basis der Finite-Elemente-Me-thode (FEM) durchgeführt, wobei durch dieKombination und Variation verschiedenerEinflussparameter Tendenzen zur Beurteilungder Profile herausgearbeitet werden. Die be-gleitenden experimentellen Untersuchungen

an der Technischen Universität Chemnitz die-nen zur Kalibrierung der FE-Berechnungenund zum Verifizieren des Konzeptes. Dabeiwerden die Einflüsse der Fugenreibung, derNabenwanddicke und der Verbindungslängeberücksichtigt.

sern die am häufigsten zumEinsatz kommenden Fasern,gefolgt von Baumwolle.Von 1900 bis 2008 verviel-fachten sich Produktion undVerbrauch an Fasern umfast das Achtzehnfache von4 Millionen auf 70 MillionenTonnen. Zudem ist die Bran-che stark von der Globalisie-rung der Märkte geprägt.Die Prozessstufen der Textil-herstellung, die besondersstarke Belastungen für die

Umwelt hervorrufen, sind Anbau und Pro-duktion der Rohfasern sowie die Textilverede-lung. Der Anbau von Baumwolle zum Beispielist sehr wasserintensiv. Die Produktion einesKilogramms Baumwollfasern verschlingt22.000 bis 25.000 Liter Wasser. Für die Pro-duktion von synthetischen Chemiefasern wirdErdöl benötigt. Derzeit fließen 0,8 Prozent desgeförderten Erdöls in deren Herstellung. Einwesentlicher Aspekt ist die Menge der konsu-mierten Textilien. Preisdumping und im ra-santen Tempo wechselnde Trends beförderndiesen Konsumwahn. Weniger und dafür

langlebigere Textilien tragen dazu bei, dieUmweltauswirkungen wesentlich zu verrin-gern.

An diesem Punkt setzt das Projekt an. Einsich neu entwickelndes Bewusstsein der Mo-deindustrie, zu einer sowohl ökologisch alsauch ethisch, sozial und wirtschaftlich nach-haltigen Positionierung, ist von wachsenderBedeutung für die Zukunft. Ziel des Projekteswar daher die umfassende Auseinanderset-zung mit ökologischen und sozialen Frage-stellungen im Kontext zum Modede-sign. Aufgrund ihrer signifikanten Bedeutungfür alle Menschen eignen sich Bekleidungund Mode hierbei besonders als Impuls ge-bende Kraft zur Entwicklung nachhaltigerDenkansätze. Diese können helfen, beimKonsumenten ein positives und anhaltendesVerhältnis zum Thema Nachhaltigkeit zu eta-blieren. Das Projekt setzt sich mit diesemBrennpunkt auseinander und sucht nach vi-sionären und innovativen Lösungen für dieModebranche.

Im Fokus der Projektarbeit standen diePrinzipien des Upcyclings, das heißt Abfälleder Textil- und Bekleidungsindustrie, bereitsgetragene Kleidung oder auch bekleidungs-

Die Textil- und Bekleidungsindustrie isteine der wichtigsten KonsumgüterbranchenDeutschlands, aber auch einer der größtenUmweltverschmutzer der Konsumgüterpro-duktion. Umweltauswirkungen entstehenentlang des gesamten Lebenswegs eines Tex-tils: von der Gewinnung der Rohstoffe undder Herstellung der Fasern über die Textilpro-duktion, den Gebrauch bis hin zur Entsor-gung. Insgesamt werden durch Bekleidung inDeutschland mehr als drei Prozent der Um-weltauswirkungen durch privaten Konsumverursacht. Früher wurden Textilien vor allemaus Wolle hergestellt. Heute sind Chemiefa-

Studentinnen des dritten Semesters der

Fakultät Angewandte Kunst Schneeberg

haben sich in einem Projekt mit ökologischen

und sozialen Fragestellungen im Kontext

zum Modedesign auseinandergesetzt.

Aus Abfällen der Textil- und Bekleidungs-

industrie entstanden hochwertige Produkte.

Upcycling

untypische Materialien wiederzuverwendenund zu höherwertigen Produkten zu verar-beiten. Im Ergebnis sollten eigene Erkennt-nisse der Studierenden in PrototypenAnwendung finden. Am Anfang des Projek-tes befassten sich die Studentinnen mit demThema „Nachhaltigkeit in der Mode“ und in-formierten sich umfassend über Upcyclingund alternative Designstrategien. Bei einerExkursion in die Hauptstadt konnten sie dieSortieranlage für Secondhand-Kleidung derBerliner Stadtmission besichtigen, sich einenersten Überblick über die zur Verfügung ste-henden Materialien verschaffen und sich imebenfalls in Berlin ansässigen Upcycling Fa-shion Store inspirieren lassen. Für die Studen-tinnen war die Auseinandersetzung mitSecondhand-Bekleidung als Rohstoff eineaufregende Ansatzweise und in den darauffolgenden Wochen experimentierten sie inverschiedenste Richtungen. Jede Einzelneentdeckte bestimmte Teile aus den Beklei-dungsspenden der Berliner Stadtmission fürsich – von Jeans, über einfache dunkelblaueBaumwollblusen bis hin zu Halstüchern. Esentstanden individuelle Upcycling-Konzepte,die konventionell oder experimentell auf Klei-dung übertragen wurden. Für die Realisierungder Flächengestaltungen kamen verschiedenemoderne und traditionelle Techniken zumEinsatz. Dazu gehören zum Beispiel Sticken,Gabelhäkeln, Transferdruck und experimen-telle Textiltechniken.

Durch die intensive Zusammenarbeit mitden Projektpartnern: Upcycling Fashion StoreBerlin, Modelabel ALUC und StadtmissionBerlin, erhielten die Studierenden nicht nureinen umfassenden Einblick in nachhaltigeDesignstrategien, Materialien und Technolo-gien, sie wurden auch bei der Suche nachden passenden Materialien unterstützt. DieRiedel Textil GmbH unterstützte das Vorha-

ben mit Reststoffen aus der Textilherstel-lung.

So unterschiedlich wie die Ausgangsma-terialien sind auch die realisierten Konzepte.Die Bandbreite reicht von schlicht bis opulentund von funktional bis künstlerisch. Die elfentstandenen Modelle sind beeindruckendund innovativ zugleich. Da findet man einOberteil aus Kombucha-Pilz, ein Kleid auseinem mit Plastiktüten verschmolzenenStrickpulli, einen Rock mit neun Meter Saum-weite, inspiriert von traditionellen Trachten.

Die Wissenschaftler

Dorette Bárdos ist seit 2010 Professorin für Modede-sign an der Fakultät Angewandte Kunst Schneeberg.Als Leiterin der Studienrichtung ist sie verantwortlichfür die Lehrgebiete künstlerische, konzeptionelle undindustrieorientierte Gestaltung, ein Schwerpunkt ihrerArbeit liegt im Bereich Funktionsbekleidung undSportswear. Darüber hinaus engagiert sie sich für dasDouble Degree Fashiondesign Programm mit der HAMK Wetterhoff inHämeenlinna/Finnland.

Das Projekt

Projekttitel: Upcycling Project // Partner: Luise Barsch (Upcycling Fa-shion Store Berlin, Modelabel ALUC), Stadtmission Berlin, RenateBochmann (Sächsisches Textilforschungsinstitut (STFI) und YvesSchwarzmann (STFI) // Kooperationspartner: Upcycling Fashion Store inBerlin, Modelabel ALUC Berlin, Berliner Stadtmission // Sponsoren:Riedel Textil GmbH // Laufzeit: 10/2013 – 02/2014

Die Abbildungen

Antonia Vieth hat mit ihrem Entwurf (Foto auf dieser Seite) diversenJeanshosen ein zweites Leben eingehaucht. Bianca Freundel verwen-dete alte, schon fast vergessene Textiltechniken, wie das Gabelhäkeln,um ihren Entwurf (Fotos linke Seite) umzusetzen. Das Modell ist vonder Volkstracht des indischen Bundesstaates Rajasthan inspiriert undbesteht aus Secondhand-Blusen und Jersey-Resten. Babette Sperlinghat gemusterte Halstücher wiederverwendet. Für ihr Modell (Foto linkeSeite oben) nutzte sie die Origamikunst aus Japan.

Blusenteile, die wie zufällig an den Körper ge-worfen wirken, stehen für die Unmengen anTextilmüll, die sich jedes Jahr ansammeln. Einschlichtes, veränderbares, fast schwarzes Kleidmit zartem Druck ist absolut tragbar und ver-rät nichts über seinen Upcycling Hintergrund.

Die Modelle der Schneeberger Studentin-nen wurden im September 2014 auf demSommerfest der Berliner Stadtmission, aufdem Umweltfest Berlin bei einer Modenschausowie im Oktober 2015 in einer Ausstellungauf der Grassimesse präsentiert.

In Brauereien mit einem breiten, bezie-hungsweise wachsenden Sortiment erfolgtdie Abfüllung von speziellen Bierrezeptenund Biermixgetränken in Einwegverpackun-gen durch eigenständige Lohnabfüllzentren,die direkt auf einen kostengünstigen Befül-lungs- und Verpackungsprozess von Einweg-gebinden spezialisiert sind. Der dafürerforderliche Transport des „losen“ Tankbiersvon der Brauerei zum abgelegenen Lohnab-füllbetrieb erfolgt mit Hilfe von Tankauflie-gern durch entsprechend spezialisierteSpeditionen. Die anschließend notwendigeReinigung der Tanks wird in einer Reini-gungsanlage an einem separaten Standortdurchgeführt. Vom Abfüllbetrieb werden diefertig abgepackten Einwegprodukte alsStückgut in Pritschenaufliegern abtranspor-tiert. Demzufolge treten in dieser Logistik-

Der Sattelauflieger der ZukunftAbb. 1

Abb.2

Abb. 3

Forscher der Fakultät Kraftfahr-

zeugtechnik haben einen Sattel-

auflieger entwickelt mit dem

Tank- und Stückgut transportiert

werden kann. Die Innovation

freut nicht nur die Speditionen,

sondern auch die Umwelt.

Die Wissenschaftler

Jens Mehnert ist seit 2010 Professor für Kraftfahr-zeugtechnik und Instandhaltung an der Fakultät Kraft-fahrzeugtechnik. Seine Forschungsarbeit konzentriertsich auf Diagnoseverfahren für Fahrassistenzsystemeund Fahrsicherheitssysteme. Darüber hinaus stehenwissenschaftliche Themen zum autonomen Fahren imFokus weiterer Projektarbeiten.

Patrick Zocher ist seit 2012 wissenschaftlicher Mitar-beiter an der Fakultät Kraftfahrzeugtechnik. Im Fach-bereich Kraftfahrzeugservice/Instandhaltung arbeiteter an nutzfahrzeugtechnischen Forschungsprojekten.

Das Projekt

Projekttitel: Entwicklung der funktionsbestimmenden Elemente von Prit-schenaufbau und Ladungssicherung (KomBier), Projektträger: AiF GmbH/ZIM Projekt // Laufzeit: 09/2012 –10/2014

kette für die Tank- und Pritschenlastzüge un-nötige Leerfahrten auf, wobei der Tanklast-zug zusätzlich eine extra Leerfahrt zurReinigungsanlage einplanen muss.

Die Zielsetzung besteht darin, einenneuen, rahmenlosen Aufliegertyp mit gerin-gem Eigengewicht zu entwickeln, der aufBasis einer innovativen Tankform zusätzlichauch zum Transport von Stückgut geeignetist. Im Ergebnis können durch diesen neuenKombinationsauflieger derzeit häufig auf-tretende Leerfahrten in der Logistikkettevermieden werden. Weiterhin müssen auchdie lebensmitteltechnischen Anforderungenmit den Schwerpunkten Tankreinigung undKohlendioxidkonservierung durch eine neuzu entwickelnde Tankreinigungsanlage um-gesetzt werden. Vorgesehen ist hierfür einemodulare Gestaltung dieser, um sowohleinen mobilen als auch einen ortsfesten Ein-satz bereitzustellen.

Mit dem Einsatz des erarbeiteten Gestal-tungskonzeptes für einen Kombinationsauf-lieger können sich die Leerfahren innerhalbvon Logistikketten der Getränkeindustrie um50 Prozent reduzieren. In der Folge lassensich proportionale Kraftstoffeinsparungenund Verschleißverminderungen bei erhöhtemUmsatz durch eine signifikante Senkung vonLeerfahrten erzielen. Im Ergebnis trägt daserarbeitete Konzept ebenfalls zur Reduktionder CO2-Emmision bei und ist deshalb auchaus ökologischer Sicht vorteilhaft.

Abb. 4

Abb. 5

Die Abbildungen

Abbildung 1: Mit einem Auflieger, der sowohl für Tank- als auch für Stück-gut genutzt werden kann, würden sich Kosten und C02-Emmisionen sen-ken lassen. Abbildung 2: Für ihre geniale Idee haben die Zwickauer Forschereinen Pritschenauflieger und einen Tankauflieger zu einem Kombinations-auflieger verbunden. Abbildung 3: Mit einem kombinierten Auflieger ent-fallen die für Tank- und Pritschenlastzüge typischen Leerfahrten (rotmarkiert) zwischen Brauerei und Abfüllzentrum sowie die zusätlichen Leer-fahrten zur Tankreinigung. Abbildung 4: Seitenansicht des Gestaltungskon-zeptes mit eingezeichneten Schwerpunkten. Abbildung 5: Das Potenzial deskombinierten Aufliegers im Überblick.

27FORSCHUNGSPROJEKTE

28 FORSCHUNGSPROJEKTE

Der Begriff der Finanzlage beschreibt instatischer Hinsicht die Fähigkeit eines Unter-nehmens, jederzeit seinen Zahlungsverpflich-tungen nachkommen zu können, währenddie dynamische Interpretation zusätzlich dar-auf abstellt, dass auch die Fähigkeit, in Zu-kunft nachhaltig Zahlungsüberschüsse ge-nerieren zu können, evaluiert wird. Der stati-schen Auslegung wird durch die Berechnungund Analyse finanzwirtschaftlicher Kennzah-len – vor allem der Liquiditätsgrade und An-lagendeckungsgrade – Rechnung getragen.Zentrales Merkmal dieser Ansätze ist einestichtagsbezogene Strukturanalyse von Kapi-tal und Vermögen auf Basis der aus der Bilanzaufzubereitenden Bestandsgrößen.

Im Zuge der Finanzkrise wandelte sich dasInformationsbedürfnis von Kreditinstitutenhin zu einer zeitraum- und zahlungsstrombe-zogenen Abbildung der Finanzlage. Kapital-flussrechnungen lassen sich diesemMethodenkreis zuordnen. Sie werden auf-grund ihrer zeitraumbezogenen Informations-bereitstellung über das Innenfinanzierungs-potential, die daraus zu finanzierenden Inve-stitionen und die beide Bereiche ausgleichen-den (De-)Finanzierungen insbesondere alsInstrumente zur Abbildung der dynamischenFinanzlage eingestuft. Der Rechnungszweckder im Zentrum des Forschungsprojektes ste-henden Kapitalflussrechnung kann als strengzahlungsstrombezogene und dynamischeDarstellung der betrieblichen Liquidität undder Finanzlage von Unternehmen definiertwerden. Die verschiedenen Konzepte der Ka-pitalflussrechnung haben einen gemeinsamenGrundanspruch. Sie zielen darauf ab, den Be-

ziehungszusammenhang von Finanzmittel-herkunft und Finanzmittelverwendung ineiner Zeitraumbetrachtung aufzuzeigen. Esgeht also explizit nicht nur darum, bessereAussagen über die Herkunft der Liquidität zutreffen, sondern auch die Verwendung derZahlungsmittel eingehend zu untersuchen.

Mit der Zahlungsorientierung der Kapital-flussrechnung und ihrer Aufteilung in einenoperativen, (des-)investiven und finanzie-rungsbezogenen Bereich, dem sogenanntenAktivitätsformat, sind wesentliche methodi-sche Merkmale gegeben, die ihren Einsatzauch für die Zwecke des internen Finanzcon-trollings begründen. Neben ihrer Funktion zurAbbildung der Finanzlage bei Kreditwürdig-keitsprüfungen lassen sich Kapitalflussrech-nungen demnach auch im Bereich desinternen Finanzcontrollings einsetzen. Dieseshat die Abbildung der finanziellen Lage undSicherung der Liquidität von Unternehmenzum zentralen Betrachtungsgegenstand. AlsKernaufgaben lassen sich die Planung, Kon-trolle und Steuerung der betrieblichen Zah-lungsströme zur dauerhaften Sicherstellungder Liquidität definieren. Der Einsatz von Ka-pitalflussrechnungen im Finanzcontrolling er-möglicht den betrieblichen Entscheidungs-trägern eine liquiditätsmäßige und wertbezo-gene Beurteilung der Konsequenzen aus deroperativen Geschäftstätigkeit, Investitions-und Finanzierungstätigkeit. In diesen Einsatz-feldern werden in Plan-Kapitalflussrechnun-gen prognostizierte Zahlungsströme zukünf-tiger Perioden ausgewiesen.

Auf dieser Basis sollen zum einen dro-hende Liquiditätsengpässe identifiziert wer-

den, um so frühzeitige finanzwirtschaftlicheAusgleichsmaßnahmen zu ermöglichen unddamit die Aufrechterhaltung der Liquidität zugewährleisten. Retrospektiv dienen Kapital-flussrechnungen im Finanzcontrolling hinge-gen der Ermittlung von Abweichungen zwi-schen realisierten und geplanten Größen unddamit zur Überprüfung der Finanzplanung.

Zum anderen sollen anhand von Kapital-flussrechnungen Wertlücken identifiziert undMaßnahmen zu ihrer Schließung angestoßenwerden. Da die Zahlungsorientierung eben-falls die Grundlage von Kapitalflussrechnun-gen darstellt, liegt es nahe, die zahlungs-orientierten Methoden des wertorientiertenControllings, wie beispielsweise die Discoun-ted Cash-Flow-Verfahren, und die Kapital-flussrechnung konzeptionell zu verbinden.Bezüge zu den Zielen und Konzepten desWertsteigerungsmanagements in den Stan-dards zur Kapitalflussrechnung stützen dieseThese.

Wie vorstehend aufgezeigt, hat die Rele-vanz von Kapitalflussrechnungen für sächsi-sche Unternehmen in den vergangenenJahren erheblich zugenommen. Gleichwohlwerden die Rechenwerke bislang weitestge-hend nur mit Bezügen zur externen Rech-nungslegung diskutiert. Dem steht dienachhaltig geäußerte Forderung nach einerinternen Nutzung der Konzepte für dieZwecke des Finanz- und Wertcontrollings ge-genüber. Erste Beiträge zur Erfüllung dieserForderung sind bereits dokumentiert. Mit denHarmonisierungsbestrebungen, vor allemdem Bilanzrechtsmodernisierungsgesetz (Bil-MoG), stehen die sächsischen Unternehmen

Die erweiterte KapitalflussrechnungKapitalflussrechnungen haben für sächsische

Unternehmen in den vergangenen Jahren

erheblich zugenommen. Allerdings haben die

Unternehmen das Potenzial des Steuerungs-

elements noch nicht in seiner kompletten Fülle

erkannt. Aus diesem Grund haben Wissen-

schaftler der Fakultät Wirtschaftswissenschaften

jetzt ein Pflichtenheft entwickelt, dass die

Anforderungen der Kapitalflussrechnung als

Controllinginstrument aufgreift und Handlungs-

empfehlungen zu deren Umsetzung gibt.

29

und insbesondere dessen Personal vor neuenHerausforderungen. Die zunehmende Ver-bindung und Integration von externer und in-terner Rechnungslegung erfordert einenintensiven fachlichen und methodischenKompetenzaufbau. Die Informationen, die inder Buchhaltung aufgenommen und doku-mentiert werden, werden auch gerade im Be-reich der Liquiditäts- und Finanzlage desUnternehmens zu grundlegenden Größen derPlanung, Kontrolle, Analyse und Steuerungfür die Mitarbeiter der Controllingabteilung.Dazu ist die Kommunikation der Finanz- undWertgrößen auf einem einheitlichen termino-logischen und inhaltlichen Verständnis uner-lässlich. Damit werden dem ManagementInformationen über die Finanzlage des Un-ternehmens und darüber hinaus über die Er-zielung von Wertbeiträgen auf der Grundlageder geführten Bücher in der Buchhaltung un-terbreitet. Mit der Harmonisierung der Rech-nungslegungskreise werden gerade fürmittelständische Unternehmen Effizienzpo-tenziale geschaffen, die aufgrund geringerPersonalstärke in den Abteilungen Buchhal-tung und Controlling eine derartige Transpa-renz von Informationen vorher nicht zuließen.Hervorzuheben ist in diesem Zusammenhangüberdies die Eigenschaft der Kapitalflussrech-nung als Instrument der wertorientierten Un-ternehmensführung. Hierbei ist nämlichinsbesondere darauf abzustellen, dass durchvalide Planungs- und Kontrolldaten nicht nurder Unternehmenswert erhöht, sondern derUnternehmensbestand gesichert werdenkann. Damit dient die Kapitalflussrechnungauch zum Erhalt von Arbeitsplätzen im Frei-staat Sachsen.

Das maßgebliche Ziel besteht in der Ent-wicklung eines neuartigen, praktikablensowie integrierten Konzepts, welches die bis-her bekannten Instrumente des Controllingsum die innerhalb der Bilanzierung häufig oh-nehin retrospektiv (im Ist) erstellte Kapital-flussrechnung als Informationslieferanterweitert. Die Potenziale dieses Rechenwerksals internes Planungs-, Kontroll- und Steue-rungsinstrument sollen in diesem Rahmensukzessive aufgedeckt und gehoben werden.Die Kapitalflussrechnung soll dabei einerseitszur Erfüllung der Controllingfunktionen Pla-nung, Kontrolle, Analyse und Steuerung sy-stematisch nutzbar gemacht werden,andererseits jedoch gleichzeitig und im Sinneder Harmonisierung des externen und inter-nen Rechnungswesens konform der Rech-nungslegung sein, um Praktikabilität undIntegration zu gewährleisten. Daher soll einefür die Zwecke des Controllings unabdingbareund prospektiv zu erstellende Plankapital-flussrechnung einzig unter Bezugnahme auf

die maßgeblichen Rechnungslegungsnormender DRS sowie International Accounting Stan-dard (IAS)/International Financial ReportingStandard (IFRS) hergeleitet werden.

Darüber hinaus soll die Kapitalflussrech-nung innerhalb des angestrebten integriertenKonzepts von der Gesamtunternehmens-ebene heruntergebrochen werden. Controllerim Allgemeinen und Finanzcontroller im Be-sonderen benötigen für die Steuerung der Fi-nanzlage eine von der Gesamtunter-nehmensebene losgelöste Sicht auf kleinereUnternehmenseinheiten, wie etwa Geschäfts-segmente, Produktsparten, Märkte, Werkeoder Kunden. Die traditionell die Gesamtun-ternehmensperspektive abbildenden Kon-zepte zur Kapitalflussrechnung erfüllen dieseForderung bislang nicht. Weiterhin ist auchder Zeitbezug der Kapitalflussrechnung, dietraditionell ein gesamtes Geschäftsjahr abbil-det, für Controlling und letztlich Steuerungs-zwecke zu lang. Als Controllinginstrumentbesteht an die Kapitalflussrechnung daher zu-sätzlich die Anforderung, unterjährige Zah-lungsmittelflüsse, etwa auf der Monatsebenesowohl im Plan als auch im Ist abbildbar zumachen. Ein solcher Ansatz wurde ebenfallsinnerhalb des Forschungsprojekts untersucht.

Einen erhöhten Stellenwert erhalten Plan-kapitalflussrechnungen neuerdings innerhalbvon Bonitätsprüfungen kreditbeatragenderUnternehmen. Da sie Anhaltspunkte für diekünftige Finanzlage des Unternehmens ent-halten, sind sie nicht selten als Bestandteil dereinzureichenden Unterlagen für eine Fremd-kapitalaufnahme bei Banken pflichtgemäßvorzulegen. Das Forschungsprojekt soll bei derErstellung von Plankapitalflussrechnungenauch Handlungsempfehlungen geben, aufwelche Cash-Flow-Größen, die für eine nach-haltige Bonität des Unternehmens sprechen,von den Unternemen be-sonders eingegangen wer-den sollte.

Das Forschungsprojektwurde in der Erkenntnislogiksowohl in theoretisch-de-duktiver als auch in empi-risch-induktiver Methodikbearbeitet.

Innerhalb von empiri-schen Erhebungen wurdedabei zum einen die Be-richtspraxis von Cash-Flow-Informationen und Kapital-flussrechnungen in sächsi-schen Kapitalgesellschaftenuntersucht, um Anhalts-punkte über die bisherigeVerbreitung des Rechen-werks in sächsischen Unter-

nehmen zu erhalten. Darüber hinaus wurdeeine breit angelegte Befragung von Finanz-verantwortlichen sächsischer Unternehmendurchgeführt, die Stand und Entwicklungs-perspektiven des Finanzcontrollings in Sach-sen unter Beachtung der Kapitalfluss-rechnung als Controllinginstrument beleuch-tet. In diesem Zusammenhang wurde insbe-sondere die Ausprägung der an dieKapitalflussrechnung zu stellenden Anforde-rungen als Controllinginstrument (Planungs-rechnung, sachliche und zeitliche Disaggre-gation) sowie der Kapitalflussrechnung als In-strument zur Bonitätsbeurteilung erhoben.

In theoretisch-deduktiver Sicht wurde einumfangreiches Pflichtenheft auf der Basis vonLiteraturrecherchen sowie angewandter De-duktionslogik erarbeitet, das die Anforderun-gen der Kapitalflussrechnung als Controlling-instrument aufgreift und Handlungsempfeh-lungen zu deren Umsetzung gibt. Es kann alspraktikabler Leitfaden für die integrierte undstandardkonforme Gestaltung und Nutzungder Kapitalflussrechnung sowohl im externenReporting als auch im internen Finanz- undWertcontrolling verstanden werden. Der Leit-faden ist unter dem unten stehenden QR-Code abrufbar.

Das Forschungsprojekt richtet sich bran-chenübergreifend an sämtliche Unterneh-men, die beabsichtigen, ihre Finanzlage durchein integriertes und vielseitig nutzbares Con-trollinginstrument zu unterstützen. Danebenwerden auch solche Unternehmen angespro-chen, die neben ihrer Rechnungslegung auchim Zuge von Bonitätsprüfungen verstärkt mitder Kapitalflussrechnung in Kontakt kommenund sich entschließen möchten, die vorhan-denen Potenziale dieses Rechenwerks nunauch ganzheitlich für ihr Unternehmen zunutzen.

Die Wissenschaftler

Bernd Zirkler folgte im März 2009 dem Ruf auf dieEckprofessur für Allgemeine Betriebswirtschafts-lehre, insbesondere Rechnungswesen/Controllingan die Westsächsische Hochschule Zwickau undwurde im Juni 2012 zum Prodekan der FakultätWirtschaftswissenschaften gewählt.

Jonathan Hofmann ist wissenschaftlicher Assistentin der Nachwuchsforschergruppe des Projektes „Fi-nanzcontrolling auf Basis von Kapitalflussrechnun-gen bei besonderer Konzentration auf dieSteuerung der Liquiditätssituation und die Ermitt-lung von Wertbeiträgen“.

Das Projekt

Projekttitel: Finanzcontrolling auf Basis von Kapital-

flussrechnungen // Projektträger/Programm: SMWK-

SAB / Nachwuchsforschergruppe // Laufzeit: 08/2012 -

12/2014

FORSCHUNGSPROJEKTE

dem Implantat. Derzeitwird dafür ein Schlauchge-webe am Implantat befe-stigt. An diesem werden dieSehnen sowie die Muskelnfixiert. Dies ist wichtig, umeine adäquate Muskelfunk-tion nach der Operation zugewährleisten.

Durch eine gezielteOberflächenstrukturierungist es möglich, das Anwach-sen bestimmter Zellen zufördern und somit denpost-operativen Heilungs-prozess zu beschleunigen.Derzeitig wird als Implan-tatwerkstoff vorrangig Titaneingesetzt. Aktuelle For-

schungsarbeiten an der Westsäch- sischenHochschule Zwickau (WHZ) beschäftigen sichmit der Verbesserung der Leistungsfähigkeitdes Werkstoffes durch Oberflächenstruktu-rierung. Außerdem werden alternative Mate-rialien, welche auf natürlichen, körpereigenenBestandteilen basieren, auf ihre Eignung alsImplantatwerkstoff untersucht. Ein Beispielhierfür ist der Werkstoff Hydroxylapatit.

Der derzeitige Einsatz von Titanlegierun-gen als Werkstoff für Endoprothesen wirdüberdacht, um die Belastung des Patienten zuminimieren. Um die natürliche Biomechanikdes Knochens zu verbessern, geht die For-schung und Entwicklung auf den Funktions-leichtbau über, bei dem Teile des Implantat-grundkörpers ausgespart werden. Weiterhinstellt ein ideales Oberschenkelknochenim-plantat Anforderungen, die bisher nicht um-gesetzt werden konnten. Dazu zählen dasgeringere Risiko einer Implantatlockerungund des Materialversagens, die Umsetzunganatomischer Strukturen zur Weichteilanbin-dung im ursprünglichen Zustand, die robusteund langlebige Verbindung der einzelnenModule als Alternative zur konischen Klem-mung, Anbindungsmöglichkeiten für Weich-teilstrukturen gemäß der natürlichen Bio-mechanik und ein geringeres Infektionsrisiko.Unter Beteiligung der WHZ will ein Koopera-tionsnetzwerk an diesen Problemstellungenarbeiten, und zu deren Lösung beitragen.

Bei diesem Forschungsprojekt lag derFokus der Arbeitsgruppe Optische Technolo-gien am Leupold-Institut für AngewandteNaturwissenschaften hauptsächlich auf derStrukturierung von Implantatoberflächen mit

Implantate für den Oberschenkelkno-chenersatz, sogenannte Megaendoprothe-sen, werden zur Überbrückung beziehungs-weise zum Ersatz von großen Knochendefek-ten eingesetzt. Diese Komponenten müssenzum Teil während der Operation auf den Pa-tienten individuell angepasst werden. Ein Pro-blem dieser Prothesen ist die primäre undsekundäre Verankerung der Weichteile mit

Wissenschaftler der Arbeitsgruppe Optische

Technologien am Leupold-Institut für

Angewandte Naturwissenschaften konnten

in einem aktuellen Forschungsprojekt zeigen,

dass die Verwendung des Minerals

Hydroxylapatit und dessen Strukturierung

auf Implantaten das Anwachsen von

Knochengewebe fördert und die

Heilungsphase verbessert. Für den bisher

verwendeten Werkstoff Titan bedeutet das

eine ernst zu nehmende Konkurrenz.

Harte Konkurrenz fürs Titanimplantat

31

verschiedenen Lasersystemen und der Ana-lyse dieser Oberflächenmodifikationen mittelsunterschiedlicher Messverfahren.

Die Abscheidung einer biokompatiblenHydroxylapatitschicht auf Titan erfolgte, umdie bakterielle Belastung sowie das Infekti-onsrisiko nach der Operation zu mindern. DieVerwendung des Werkstoffes entstammt derIdee, dass die mineralischen Bestandteile desmenschlichen Knochens dem des Hydroxyla-patits in ihrer Zusammensetzung ähnlich sind.

Nach der Beschichtung fand die Struktu-rierung zur Erzeugung von makroskopischrauen, porösen Oberflächen zur Verbesse-rung der Anbindung der Weichteile statt.Unter Verwendung verschiedener Wellenlän-gen wurde die Probe strukturiert beziehungs-weise wurde versucht, die Schicht über dasEinkoppeln von Laserlicht chemisch zu akti-vieren. Nach der Strukturierung wurden dieOberflächeneigenschaften in Abhängigkeitder Strukturierungsparameter untersucht.Damit konnte eine Aussage darüber getrof-fen werden, ob die Wellenlänge für eine Be-arbeitung in Frage kommt und welcheEigenschaften gesteuert beziehungsweise be-einflusst werden. Zu den Untersuchungenzählten Kontaktwinkelmessungen, um dasBenetzungsverhalten zu ermitteln und Rauig-keitsuntersuchungen. Auch wurden Ansprü-che an die Schichtdicke, Porosität, diechemische Zusammensetzung oder die Haft-festigkeit der Schicht an das Substrat gestellt.

Die Benetzbarkeit der Implantatoberflä-che ist ein entscheidender Faktor für die Zel-ladhäsion und somit für das Anwachsen vonZellen. Über die Variation der Strukturie-rungsparameter ist es möglich, den Wasser-kontaktwinkel der Oberfläche gezielt undortsauflösend einzustellen. Somit könnenAreale definiert werden, auf denen das Ge-webe bevorzugt anwächst (Abbildung links)bzw. nicht anwächst (Abbildung rechts, Lo-tuseffekt). Die Aufnahmen des Laser-Scan-ning-Mikroskops zeigen Oberflächentopo-grafien zweier Titanproben, die mittels Faser-laser bearbeitet wurden. Die Messung desKontaktwinkels der linken Probe zeigt hydro-phile Oberflächeneigenschaften. Eine Ober-fläche, die Flüssigkeit flächig verteilen lässt,wird auch Blut und Proteine anziehen undden Prozess der Knochenbildung um das Im-

plantat fördern. Im Zuge des Projektes ist esgelungen, einen sehr kleinen Kontaktwinkelauf strukturierten Titanproben einzustellen.Mit dieser Optimierung der Implantatoberflä-che kann die durchschnittliche Einheilzeit ver-kürzt werden. Simulations- und Langzeit-versuche zum Einfluss von Gefährdungspo-tentialen auf das Verhalten von biologischenSystemen werden mit einer künstlichen Kör-perflüssigkeit nachempfunden. Dabei wurdendie Proben über einen längeren Zeitraum indieser Lösung gelagert und über eine simu-lierte Körperbewegung ein Volumenstrom,wie er auch zwischen Gewebe und Implantatstattfindet, erzeugt. Eine große Porosität derBeschichtung ist von großer Bedeutung, dahierdurch der Stoffaustausch und die Zu-gänglichkeit von Zellen gewährleistet werdenkann. Die Oberflächenzusammensetzung än-

dert sich geringfügig mit der Zeit. Vergleichtman die Strukturen der unstrukturierten undstrukturierten Hydroxylapatit-Schicht, deroben dargestellten Aufnahmen des Raster-elektronenmikroskops, wird deutlich, dasssich aus einer Makrotextur durch die Laser-bearbeitung eine Mikrotextur ergibt. Weiter-führend findet eine Charakterisierung derbeschichteten Testproben bezüglich der me-chanischen Stabilität statt. Die Ergebnisse zei-gen, dass Hydroxylapatit (HA) und dessenStrukturierung auf Implantaten vorteilhaft ge-genüber Titanlegierungen ohne HA undStrukturierung sein kann. Das Anwachsenvon Knochengewebe kann gefördert und dieHeilungsphase verkürzt werden. Die Ergeb-nisse dieses Projektes sind für Wissenschaftlerinteressant, die sich mit Biomaterialien undVerbundwerkstoffen beschäftigen.

Die Wissenschaftler

Peter Hartmann ist Professor an der Westsächsi-schen Hochschule Zwickau und Leiter des Leupold-Institutes für Angewandte Naturwissenschaften. Erforscht auf den Gebieten der optischen Messtech-nik und Lasertechnik.

Kathrin Mehnert ist Master of Engineering, sie hatan der Westsächsischen Hochschule Zwickau Na-notechnologie studiert und arbeitet seit 2014 andiesem Projekt.

Michael Geßner ist Bachelor of Engineering, erforscht seit 2013 an diesem Projekt und schreibtderzeit an seiner Masterthesis im Bereich der La-serschutzbekleidung.

Das Projekt

Projekttitel: Untersuchungen zur laserbasierten Oberflächenstrukturie-rung mit dem Ziel der Verbesserung des Ein- und Anwachsverhaltensder Weichteile (Femur) // Projektträger/Programm: BMWi/VDI-VDE-IT / ZIM-KOOP-NKF // Laufzeit: 10/2013 - 09/2015

Die Abbildungen

Durch die Verwendung des Minerals Hydroxylapatit bekommen Ge-lenke aus Titan jetzt ernst zunehmende Konkurrenz (Foto linke Seite).Die beiden Bilder auf dieser Seite zeigen das Oberflächenrauheitsprofileiner hydrophilen (linkes Foto) und einer hydrophoben Probe mit Kon-taktwinkelmessung (rechtes Foto).

147°

8°

FORSCHUNGSPROJEKTE

gezeigt werden, dass sichPolymermembranen aufPolyethersulfonbasis für dieUltrafiltration mit Nanopar-tikeln modifizieren lassen 1,2

und in guter Qualität klein-technisch am ITL herstellbarsind.

Im Bereich Abwasser-reinigung haben sich in denvergangenen Jahren mitder Einführung der Mem-branfiltrationstechnik zahl-reiche Verbesserungenergeben. Ultrafiltrations-membranen ermöglichen

die Wiederzuführung eines partikelfreien unddamit mikrobiologisch stabilen Wassers inden natürlichen Wasserkreislauf. Die Ultrafil-tration bildet eine sichere Barriere für Fest-stoffe und Bakterien (bis zu 99 Prozent) undführt zu einem hohen Rückhalt von Viren(etwa 50 Prozent). Dadurch kann auch Trink-wasserqualität erreicht werden.

Aufgrund der hohen Feststoffkonzentra-tion in kommunalen Abwässern kommen be-vorzugt getauchte Membranmodule zumEinsatz. Die erste Generation dieser Mem-branfiltrationsanlagen aus den 1990er Jahrenverfügt technologiebedingt über eine Reihevon Nachteilen, die den sicheren und stabilenLangzeitbetrieb unter den aktuellen Bedin-gungen zunehmend behindern. Dies giltauch für Systeme, die im Bereich der flächi-gen Membranen heute den Stand der Tech-nik bestimmen.

Die besten Anwendungseigenschafteneines kommerziellen Systems bietet gegen-wärtig das Flachmembransystem mit folgen-dem Aufbau: Es besteht aus einer Membran,die beidseitig auf ein textiles Abstandsgewirk(mit Polfadenstruktur) auflaminiert wird

(siehe Abbildung auf der rechten Seite).Durch die erzwungene Strömung desSchmutzwassers parallel zur Filtertasche undden rechtwinkligen Durchtritt des Permeat-stroms durch die Filtertasche wird ein soge-nannter Cross-Flow erreicht, der eineschnelle Verblockung der Membranoberflä-che durch einen Filterkuchen verhindert.

Ziel eines Teilprojektes im Rahmen desZentralen Innovationsprogramms Mittel-stand (ZIM) des Bundeswirtschaftsministeri-ums war es, eine Verbesserung der Laminier-eigenschaften des Drainagematerials in ge-tauchten Membransystemen durch Festle-gung, Entwicklung und Bewertung vonAlternativwerkstoffen und verfahrenstechni-schen Lösungen zu deren Verarbeitbarkeit zuerreichen. Dabei sollten nachteilige Eigen-schaften wie ungenügende Schälfestigkeit,ungleichmäßige Spannungsverteilung imMembranpaket, daraus resultierendes Flat-tern der Einzeltaschen, die Verringerung deraktiven Filterfläche durch Einlagerung vonLuft in den oberen Taschenbereichen undeine strömungstechnisch ungünstige Lageder Absaugungsstellen vermieden werden.

Die neue Lösung unterscheidet sich vomStand der Technik dahingehend, dass einDrainagematerial mit deutlich höherer me-chanischer Festigkeit entwickelt wurde, wel-ches dem Laminat eine höhere Steifigkeitverleiht. Dadurch kommt es nicht mehr zumAufbau lokaler Spannungen, die zu örtlichenSchädigungen führen und das Flattern derMembrantaschen ist im Betrieb vollständigverschwunden.

Innerhalb des Projektes wurden auf Basisvon Flussuntersuchungen an verschiedenenMaterialien neue Drainagesysteme mit opti-mierten Kennwerten entwickelt. Diese bietendie Möglichkeit, durch spezifische Nachver-festigung die Stabilität des Verbundes und

Wasser ist einer unserer wichtigsten„Rohstoffe“. Der Gesamtwasser-Pro-Kopf-Verbrauch in Deutschland liegt bei etwa1000 Liter/Tag. Die erforderlichen MengenWasser in unterschiedlichen Qualitätsstufenkönnen nur durch Anwendung geeignetereffizienter Reinigungsverfahren zur Verfü-gung gestellt werden. Besonders Membran-filtrationsverfahren bieten die Möglichkeit,definierte Reinheitswerte zu erreichen. Fürdie technische Anwendung sind Systeme zufertigen, die eine hohe Filterleistung auf eng-sten Raum realisieren und eine hohe Zuver-lässigkeit besitzen.

Die Professur Werkstoffveredlung und -prüfung des Instituts für Textil- und Leder-technik (ITL) der Westsächsischen HochschuleZwickau beschäftigt sich seit zehn Jahren mitder Herstellung, Verarbeitung und Prüfungvon Filtermembranen und Membranverbun-den für Membranfiltrationssysteme. Für dietechnische Anwendung ist neben der Ver-wendung der optimalen Membran besondersdie Entwicklung prozessstabiler Membranträ-ger mit funktionalen Eigenschaften von Be-deutung. In der Vergangenheit konnte

Die Professur Werkstoffveredlung und

-prüfung des Instituts für Textil- und

Ledertechnik beschäftigt sich seit zehn Jahren

mit der Herstellung, Verarbeitung und Prüfung

von Filtermembranen und Membranverbunden

für Membranfiltrationssysteme. Auf Basis

eines optimierten Drainagematerials wurde

jetzt ein neuartiges Filtermodulsystem für die

Wasserfiltration entwickelt.

Sauberes Wasser durch Membranfilter

33

gleichzeitig den Wasserfluss gegenüber denherkömmlichen Drainagematerialien zu er-höhen.

Durch eine Vorgabe von Faserdurchmes-ser und Faser-Masseanteilen für die herzu-stellenden Vliese und durch Festlegung derVliesstoffdicke ist es möglich, Wasserflüsseim Drainagematerial bei vorgegebenenDruckdifferenzen zu berechnen. Umgekehrtkann man auf Basis von notwendigen Was-serflüssen Materialzusammensetzungen underforderliche Dimensionen festlegen. Dabeiweisen Drainagevliese mit höherem Wasser-fluss bei niedrigerem Differenzdruck bessereDrainageeigenschaften auf.

Durch eine optimierte Kaschierung derMembran mit dem Drainagematerial wirdeine offenporige Verklebung beider Kompo-nenten erzeugt, welche aufgrund ihrerhohen Festigkeit in der Klebefuge auch unterAnwendungsbedingungen im wässrigen Mi-lieu eine hohe Stabilität gewährleistet. Da-durch erhält die so hergestellte Filtertascheeine hohe Steifigkeit und ermöglicht gleich-zeitig einen Rückspülprozess mit einem Was-serfluss von innen nach außen.

Um aus den Laminaten Filtertaschen her-zustellen, werden Kantenverschlüsse benö-tigt, die sowohl den anliegenden Rückspül-drücken als auch den hohen Anforderungenan die Dichtheit genügen. Im Allgemeinen ist

der Kantenverschluss durch Ultraschall-schweißen mit Rollsonotrode realisierbar. Füreinige Membranmaterialien stellt sich diesesVerfahren jedoch als unvorteilhaft heraus.Die Schweißnahtkanten weisen zwar guteFestigkeiten auf, erbringen jedoch nur unge-nügende Dichtheiten. Dementsprechendwurde zusammen mit den Projektpartnern aneiner zusätzlichen, beziehungsweise verbes-serten Versiegelung der Kanten gearbeitet.Als Alternative ist eine ergänzende Kanten-versiegelung mit einer Polymerbeschichtungentwickelt worden, die einen sicheren Ver-schluss des Kantenbereichs realisiert.

Aus dem Schichtverbund von Draina-gevlies und Membran (beide biegeschlaff) er-gibt sich eine hohe Stabilität der entwickeltenMembrantaschen. Diese äußert sich unteranderem in einer hohen Biegesteifigkeit desVerbundes und führt damit zu einer hohenEigenstabilität des Filtermoduls, das auseinem an den Ecken vergossenen Stapel ausMembrantaschen besteht. Dadurch benöti-gen die Filtermodule kein zusätzliches Trage-gestell und können einfach übereinandergestapelt werden.

In Kombination mit einem sehr effektivenAnschlusssystem, dass eine variable Kombi-nation einzelner Moduleinheiten miteinandererlaubt, ist eine flexible Anpassung an die Fil-trationsaufgaben gegeben. Die Filtermodule

ermöglichen eine Behandlung von Wässernin folgenden Bereichen:• kommunale und industrielle

Abwasserbehandlung• Oberflächenwasseraufbereitung• Prozesswasseraufbereitung• Sterilfiltration• Schwimmbeckenwasseraufbereitung• Trinkwasseraufbereitung• Wasservorbehandlung für die

Umkehrosmose

Auf Basis eines optimierten Drainagema-terials konnte ein neuartiges Filtermodulsy-stem für die Wasserfiltration entwickeltwerden. Es ermöglicht den Einsatz von Mem-branen für die Mikro- und Ultrafiltration un-terschiedlicher Hersteller und kann leicht andie Filtrationsaufgabe angepasst werden.Durch die Kompaktheit der Module stehengroße Filterflächen in einem begrenzten Vo-lumen zur Verfügung. Aus dem Wasser wer-den partikuläre Verunreinigungen undBakterien sehr sicher entfernt. Durch diehohe Eigenstabilität der Filtermodule könnendiese problemlos gestapelt werden.

Der Projektpartner GeBaSys GmbH wirdgemeinsam mit der WTA-Vogtland GmbHnoch in diesem Jahr mit der Fertigung vonMembranfiltermodulen und -systemen amStandort Plauen beginnen.

Die Wissenschaftler

Hardy Müller ist seit 2005 Professor für Werkstoff-veredlung und -prüfung am Institut für Textil- undLedertechnik der Westsächsischen HochschuleZwickau. Er forscht auf dem Gebiet funktionalertextiler Verbundsysteme.

Stephanie Rietz ist Diplomingenieurin (FH) für Tex-til- und Ledertechnik und arbeitet seit 2007 am ITLin verschiedenen Forschungsprojekten mit denSchwerpunkten Membranfiltrationssysteme undfunktionelle Verbundmaterialien.

Linda Schwarz ist Textillaborantin und seit 2009als Drittmittelbeschäftigte am ITL in verschiedenenProjekten zu textilen Verbundsystemen tätig. Ar-beitsschwerpunkte bilden das Ultraschallschwei-ßen und textilchemische und -physikalischeUntersuchungen.

Das Projekt

Projekttitel: Festlegung, Entwicklung und Bewertung von Alternativwerk-

stoffen sowie Lösungen zu deren Verarbeitbarkeit mit dem Ziel der Ver-

besserung der Laminateigenschaften des Drainagematerials in getauchten

Membransystemen (InnoMemSys) // Projektträger/Programm: AiF GmbH/

ZIM Projekt // Projektpartner: GeBaSys GmbH, Institut für Siedlungs- und

Industrieabwasser der TU Dresden // Laufzeit: 02/2013 - 03/2015

Die Abbildungen

An der Beschichtungsanlage am Institut für Textil- und Ledertechnik istdie Herstellung von Ultrafiltrationsmembranen möglich (Foto linkeSeite, links). Innerhalb des Forschungsprojektes konnte auch ein Filter-modulsystem mit frei stapelbaren Moduleinheiten und Verrohrung ent-wickelt werden (Foto linke Seite, rechts). Die Grafik zeigt den Aufbaueiner Flachmembran-Filtertasche (Foto auf dieser Seite unten).

Literatur

1 Nanoparticulate stabilized polymeric filter membrans for ultrafiltra-tion; K. Wild, St. Rietz, L. Schwarz, A. Gerbeth, B. Gemende, G. Jung,A. Bareth, U. Meyer-Blumenroth; Tagungsband Aachen-Dresden Inter-national Textile Conference 20122 Nanopartikulär stabilisierte polymere Filtermembranen für die Ultra-filtration mit optimiertem Eigenschaftsprofil für technische Anwen-dungen; Abschlussbericht zum Forschungsprojekt; Förderschiene„Ingenieurnachwuchs“ des BMBF; H. Müller, K. Liersch, N. Pausch;2013; Förderkennzeichen BMBF 17N1610http://edok01.tib.uni-hannover.de/edoks/e01fb14/792072677.pdf

FORSCHUNGSPROJEKTE

In die Fakultät sind die For-schungsaktivitäten zurzeit in zweiInstitute und eine Fachgruppe in-tegriert. Die Forschungsschwer-punkte des Instituts fürKraftfahrzeugtechnik (IfK) liegenin den Bereichen Fahrzeug- undAntriebstechnik (zum Beispiel in Hinblick auf alternative Kraftstoffe,Hybridantriebssystemen, mehrdimensionale Simulation und Opti-mierung von zum Beispiel thermodynamischen Prozessen) und Ka-rosseriebau und Konstruktion (insb. CAD, CAE, Karosserie-konstruktion und Betriebsfestigkeit.Das interdisziplinär besetzte Institut für Energie und Verkehr (IEV)verfolgt das Ziel, die Forschung auf den Gebieten der effizientenEnergieumwandlung und -anwendung, Verkehrsysteme, -anlagen,Verkehrstechnik und -wirtschaft zusammenzuführen.Die Fachgruppe Technische Mechanik verfolgt das Ziel, ein ausge-wogenes Verhältnis von angewandter Forschung und Entwick-lungsaufgaben, insbesondere in den Bereichen Bewertung vonBauteilen und Konstruktionen, Berechnung von Spannungen, Ver-formungen und Belastbarkeiten zu realisieren.

Kontakt: kfz@fh-zwickau.de

Kraftfahrzeugtechnik

Für die Fakultät ist es von Bedeu-tung, dass die Dienstleistungen imGesundheitswesen nicht nur nachder ökonomischen ratio der Effi-zienz erbracht werden, sonderndie Bedürfnisse des „Kunden“ imGesundheitswesen einen zentra-len Stellenwert einnehmen. Dabei beschäftigt sich eine Fachgruppevorwiegend damit, die eben genannten Anforderungen mit ethi-schen Aspekten in Einklang zu bringen. Ein weiterer Schwerpunktbesteht darin, auch Management-Entscheidungen auf der Grund-lage von wissenschaftlich belegten Erkenntnissen zu treffen (Fach-gruppe Evidenzbasiertes Management). Die Fachgruppe Mobilitätund Lebensqualität setzt sich in diesem Kontext mit Fragen derselbstbestimmten persönlichen Mobilität im Alltag (zum Beispiel am-bient assisted living) und tangierenden technischen Fragen, in Zu-sammenarbeit mit anderen Fakultäten der WHZ, auseinander. In derFachgruppe Altersgerechtes Leben in Sachsen werden die Bedürf-nisse gezielt unter Generations- und regionalen Aspekten beleuch-tet.

Kontakt: gpw@fh-zwickau.de

Gesundheits- und

Pflegewissenschaften

34 WISSENSTRANSFER

Die Forschungskonzeption derFakultät Angewandte Sprachenund Interkulturelle Kommunika-tion ist an den ForschungsfeldernSprachwissenschaften, Sprach-wissenschaftliche Pragmatik undKonversationsanalyse, Literatur-,und Kommunikationswissenschaften, Romanistik, Germanistik(Deutsch als Fremdsprache), Anglistik, Fremdsprachendidaktik,Fachsprachenforschung, qualitative empirische Sozialforschung, in-terkulturelle Kommunikation und Interkulturelle Psychologie, orien-tiert. Schwerpunkte im Bereich Gebärdensprachdolmetschen bilden zumeinen die Erforschung des Dolmetschprozesses selbst, sowie dieDeutsche Gebärdensprache (DGS).

Kontakt: sprachen@fh-zwickau.de

Acht Fakultäten ...Angewandte Sprachen und

Interkulturelle Kommunikation

Die Forschungsschwerpunkte derFakultät orientieren sich schwer-punktmäßig an den Lehrinhaltender Studiengänge. Im Bereich desModedesigns steht die Entwick-lung und Realisierung gestalte-risch hoch stehender, innovativerexperimenteller und „tragbarer“ Bekleidungslösungen im Fokus. DieSuche nach praxisorientierten, innovativen textilen Lösungen undStofferfindungen für Flächen, Körper und Räume beschäftigt Wis-senschaftler des Bereichs Textilkunst/Textildesign.Einen weiteren Forschungsschwerpunkt bildet das Holz-, Produkt-,und Objektdesign, insbesondere in den Bereichen Möbelbau, Spiel-mittel, Skulptur und Architektur. Mit der Entwicklung und Realisie-rung von anspruchsvollen, formal und technisch innovativen,funktionsoptimierten Instrumenten setzt sich der Bereich des Mu-sikinstrumentenbaus (Zupf- und Streichinstrumente) auseinander.Hier insbesondere auf Basis (design-, musik-,)wissenschaftlicher,werkstofftechnologischer, sowie messtechnisch akustischer Er-kenntnisse und Forschungen.

Kontakt: aks.info@fh-zwickau.de

Angewandte Kunst

Schneeberg

35WISSENSTRANSFER

Die Fakultät vereint die Fach-gruppen Informatik, Mathematikund das Leupold Institut für An-gewandte Naturwissenschaften(LIAN). Forschungsschwerpunkteder Fachgruppe Informatik um-fassen Untersuchungen zur prak-tischen Anwendung der objektorientierten Modellierung mit derUML, sowie der Eröffnung von Synergieeffekten zwischen unter-schiedlichen Anwendungsdomänen. Weiterhin wird der elektroni-sche Datenaustausch im Gesundheitswesen mit Blick auf diePatientenorientierte Akte, erforscht. Das Forschungspotential derFachgruppe Mathematik bildet ein Kompetenz- und Beratungszen-trum für die Analyse, Modellierung und Simulation stochastischerSysteme und Strukturen, insbesondere für Anwendungsfelder beider Quantifizierung von Unsicherheiten, im Qualitätsmanagementsowie in der Untersuchung stochastischer Schwingungsmodelle.Wesentliche Gebiete der angewandten Forschung des LIAN sindOptische Technologien, Nanotechnologien, Medizintechnik, Kom-posite, Entwicklung nachhaltiger Verfahren und Rehabilitations-technik und ALD-basierte Beschichtungstechnologien.

Kontakt: PTI-FG@fh-zwickau.de

... 1000 Möglichkeiten

Physikalische Technik

und Informatik

In Zusammenarbeit mit Unter-nehmen und Forschungsförderin-stitutionen werden verschiedenstewirtschaftswissenschaftliche Auf-trags- und Drittmittelprojekte rea-lisiert.Forschungsschwerpunkte liegenin den Bereichen der Betriebswirtschaft (unter anderem im Rech-nungswesen, Finanzmanagement, oder der Unternehmenslogistik),dem Management öffentlicher Aufgaben (Energiewirtschaftmana-gement, Gesundheits- und Krankenhauswirtschaft, Verkehrswirt-schaft), sowie der Wirtschaftsinformatik (Informationslogistik,Facility- und Projektmanagement). Das Institut für Betriebswirt-schaft (IfB) führt Kernkompetenzen und Kapazitäten auf betriebs-wirtschaftlichen, wirtschaftsrechtlichen, steuerlichen undwirtschaftsstatistischen Gebieten zusammen.Das Institut für Management und Information (IMI) konzentriertsich im Besonderen auf die komplexen Wechselwirkungen zwischender Gestaltung der Managementprozesse einerseits und der Gestal-tung der Informationsprozesse und -systeme andererseits. Ergänztwerden diese Tätigkeiten um Forschung in der internationalen Wirt-schaftspolitik.

Kontakt: wirtschaftswissenschaften@fh-zwickau.de

Wirtschaftswissenschaften

Acht Fakultäten ...

Unser forschungs- und entwick-lungstechnisches Angebotsspek-trum reicht von der rechner-gestützten Produktentwicklung,Konstruktion und Berechnungvon Maschinenelementen überdie Arbeitsvorbereitung, Teilefer-tigung mit umformenden, spanenden sowie fügenden Fertigungs-verfahren, bis zur Montage, der innerbetrieblichen Logistik und demQualitätsmanagement. Eingeschlossen in das umfassende For-schungs- und Entwicklungsangebot der Fakultät sind auch die Be-reiche der angewandten Werkstoffwissenschaften und Tribologie,der Kunststoffverarbeitung, der Textiltechnik, der Automatisierungs-,Mess- und Prüftechnik, der Fluidtechnik, der Verbindungstechnik,der Arbeitswissenschaften sowie der Fabrikplanung. Die Forschungwird dabei durch das Institut für Produktionstechnik, das Institutfür Textil- und Ledertechnik, sowie die Fachgruppe Maschinenkon-struktion umgesetzt.

Kontakt: amb@fh-zwickau.de

Automobil- und

Maschinenbau

Unsere Forschungsschwerpunkteliegen in den Bereichen der elek-trischen Energietechnik, insbe-sondere im Einsatz vonelektrochemischen Energiespei-chern und der sinnvollen Integra-tion dezentraler Energiesystemein zukünftige Energieversorgungssysteme. Schnelle Bussysteme undUntersuchungen zur elektromagnetischen Verträglichkeit (EMV) inKraftfahrzeugen dominieren den Forschungsschwerpunkt der Nach-richtentechnik. Diese Untersuchungen bieten unter anderem dieBasis für die EMV-gerechte Auslegung eines Kfz-Bordnetzes, einesder Forschungsschwerpunkte im Bereich der Kfz-Elektronik. Dieserliegt bei der Mikrosystemtechnik insbesondere im Bereich der dicken Lacke (Themenkreis SU-8). Die Automatisierungstechnikforscht aktuell auf den Gebieten der automatisierten Codegenerie-rung und der Erhöhung der Energieeffizienz elektronischer Strom-versorgungen. Schwerpunkt im Bereich Informationssysteme,liegen auf Entwurf, Simulation und Synthetisierung von VHDL-Be-schreibungen peripherer Baugruppen in FPGA`s.

Kontakt: elektrotechnik@fh-zwickau.de

Elektrotechnik

36 ERFOLGSGESCHICHTEN

Weidemann sehr für mich eingesetzt, geradebei der Suche nach einer geeigneten „Dok-tormutter“ und bei einigen organisatorischenHürden. So musste der Fakultätsrat der Pro-motion zustimmen. Außerdem habe ich eineArt Vorstellungsgespräch bei meiner „Dok-tormutter“ absolviert.

Was ist aus Ihrer Sicht besonders wichtig,wenn man ein solches Vorhaben verfolgt?Man muss es natürlich wollen. Darüber hin-aus ist eine gute Selbstorganisation sehr wich-tig, um das eigentliche Ziel nicht aus denAugen zu verlieren, da man in seiner Arbeit(und Zeiteinteilung) sehr frei ist.

Und wie unterstützt Sie die WHZ beiIhrer Promotion?Wichtig und gegeben ist für mich vor allemder gute und vertrauensvolle Kontakt zu mei-nen beiden Betreuerinnen, sowohl an derWHZ als auch der TU Chemnitz. Der thema-tische Austausch hilft mir persönlich sehr.Auch freue ich mich, dass die „Gruppe“ derPromovenden an der WHZ, mit dem 2013 insLeben gerufenen Promotionskolloqium eineeigene Plattform erhält.

Welche Verbesserungen würden Sie sichwünschen?Neben Erfahrungsberichten von Promoven-den und hilfreichen Tipps zur Herangehens-weise und Finanzierung von Promotions-vorhaben würde ich mir wünschen, dass diewissenschaftsmethodische Ausbildung fokus-siert wird. Diese ist fakultätsübergreifend re-levant. Auch glaube ich, dass wir imUnterschied zu Uni-Absolventen dort Nach-holbedarf haben.

Wo sehen Sie sich in zehn Jahren?Ich kann mir gut vorstellen an einer Hoch-schule zu arbeiten, weil mir auch das Lehrengroßen Spaß macht.

Was war der Anlass für Sie, eine Promo-tion zu beginnen?Ich wurde dazu von Prof. Weidemann ermu-tigt. Nach meinem Abschluss beziehungs-weise während meiner ersten Elternzeitstanden wir in unregelmäßigen Kontakt. Ineinem dieser Gespräche kam dann die Spra-che auf ein mögliches Promotionsvorhabenund auch, dass sie sich vorstellen könnte,mich dabei zu betreuen. Über das entgegen-gebrachte Vertrauen habe ich mich natürlichgefreut, daneben habe ich aber bereits wäh-rend meiner Diplomphase die Freude am wis-senschaftlichen Arbeiten entdeckt, so dasseine Promotion zumindest im Rahmen desVorstellbaren (wenngleich sehr vage) lag.Hinzu kommt, dass sich die Arbeit an der Pro-motion sehr gut mit meiner privaten Situationals Mutter vereinbaren lässt. Abgesehen vongelegentlichen Honoraraufträgen als Chine-sisch-Dozentin bin ich zur Zeit im Gegensatzzu vielen anderen Doktoranden nicht berufs-tätig. Das verschafft mir ein wenig mehr Zeitzum Promovieren.

Mit welchem Thema setzen Sie sich inIhrer Promotion auseinander?Ich möchte in meiner Arbeit „Deutsch-Chi-nesische Wissenschaftskooperationen“ näherbeleuchten. Das Gebiet ist noch so gut wiegar nicht erforscht und Wissenschaftskoope-rationen werden für gewöhnlich überhauptnicht als interkulturelle Thematik erachtet be-

ziehungsweise als solcheuntersucht. Bisher domi-niert die Annahme, dassWissenschaftler das ThemaInterkulturelle Kommunika-tion gar nicht tangiert, weilman als Mitglied einer welt-weiten Wissenschaftsge-meinschaft gewissermaßeneine Sprache spricht. MeineErfahrungen und die ersten

Interviews, die ich geführt habe, zeigen, dassdiese Einschätzung wissenschaftlich wohlkaum zu belegen sein wird.

Ihre Promotion wird auf Interviews ba-sieren. Wieviele haben Sie bisher geführt?Ich konzentriere mich bei meiner Arbeit aufdie Forschungszusammenarbeit, insbeson-dere wenn naturwissenschaftliche und tech-nische Fragestellungen im Fokus stehen.Deshalb habe ich deutsche und chinesischeWissenschaftler unterschiedlichster Hierar-chieebenen interviewt. Bisher sind es 18 ander Zahl. Ich plane im Verlauf der Promotionnoch drei Experteninterviews um meine For-schungsergebnisse zu diskutieren.

Vor welchen Herausforderungen stehenSie bei Ihrer Promotion? Wie eben angesprochen ist die Thematikkaum erforscht, daher gibt es auch kaum Ma-terial, auf das ich mich stützen könnte. Dassehe ich aktuell als größte Herausforderung.Ich muss zunächst das Gerüst für die Arbeit„abstecken“ können. Auf der anderen Seiteeröffnet mir dieser Umstand die Möglichkeit,etwas wirklich Neues herauszufinden. Dasspornt mich natürlich auch an.

Welche Hürden konnten Sie bereits erfolg-reich überwinden?Auf dem Weg bis zum offiziellen Start derPromotion vergangenes Jahr hat sich Prof.

„Eine Promotion muss man wollen“Absolventin Tina Paul promoviert

seit Anfang 2014 in einem kooperativen

Promotionsvorhaben an der TU Chemnitz.

Im Interview erklärt sie, was sie motiviert

und wie sie seitens der Westsächsischen

Hochschule Zwickau (WHZ) unterstützt wird.

Vita

Tina Paul studierte von 2005 bis 2009 Wirtschaftssi-nologie an der Westsächsischen Hochschule Zwickau(WHZ). Anschließend war sie im Vertrieb eines Crim-mitschauer Unternehmens des Maschinen- und Anla-genbaus tätig. Die Mutter von zwei kleinen Kindernpromoviert seit Anfang 2014 in einem kooperativenPromotionsvorhaben an der TU Chemnitz. Fachliche Betreuung erhältsie seitens der WHZ durch Prof. Dr. Doris Weidemann (Berufungsge-biet: Interkulturelles Training mit Schwerpunkt auf dem chinesischenKulturraum), sowie Prof. Dr. Heidrun Friese (Berufungsgebiet: Interkul-turelle Kommunikation) von der TU Chemnitz.

Das Promotionskolloquium

Mit dem zweimal jährlich stattfindenden Promotionskolloquium rea-giert die Westsächsische Hochschule Zwickau auf das stetig steigendeInteresse von Studierenden an einer Promotion. Das Kolloquium sollnicht nur den Informationsbedarf der interessierten Studierenden decken und diese beim Start in die Promotion unterstützen, sondernauch mögliche Fragen beantworten, die während der Promotionsphaseentstehen. Antworten gibt es unter anderem auf die Fragen: Lohnt sicheine Promotion für mich überhaupt? Wie finanziere ich meine Promo-tion? Wo finde ich Hilfe? Wie finde ich eine Betreuung an einer Uni-versität? Wie läuft eine Promotion überhaupt ab? und viele anderemehr.

Bauingenieur mit Schwerpunkt Verkehrsbaudie fachliche Kompetenz in unsere Software-lösungen und Dienstleistungen ein. DieFrage, wie wir unsere Idee schützen können,führte uns 2012 zum Gründernetzwerk SAXEED an der Westsächsischen HochschuleZwickau (WHZ) und die Option, ein eigenesUnternehmen zu gründen, wurde greifbarer.Mit Unterstützung von SAXEED konnten wirein Jahr lang innerhalb eines Exist-Gründer-stipendiums unsere Idee zur Marktreife ent-wickeln. Die „Gewinnsummen“ aus denBusinessplanwettbewerben nutzten wir alsStammkapital für unsere GmbH-Gründung.

Sie beschreiben ihre Verbindung zurWHZ weiterhin als sehr eng, wie kann mansich das vorstellen?Ronny Kubik: Zum einen sind wir quasi im„Nebenjob“ noch ein paar Stunden imMonat als wissenschaftliche Mitarbeiter be-schäftigt, um einerseits unsere begonnenenForschungsprojekte abzuschließen, zum an-deren um unser beider Promotionsvorhabenvoranzutreiben. Auch befindet sich unserBüro am Campus Scheffelberg. Danebenwird das „Basismodul“ unserer Softwarelö-sung in der Lehre eingesetzt, so dass ange-hende Verkehrssystemtechniker der WHZaktuell auch mit Hilfe unserer Lösung ausge-bildet werden. So erhalten wir nicht nur di-rektes Anwender-Feedback, sondern auch„Zugang“ zu qualifizierten Fachkräften. Mit-telfristig können wir uns daher die Einstel-lung von Mitarbeitern vorstellen, danebenstehen wir bereits heute für die Betreuungvon Abschlussarbeiten zur Verfügung.

Womit beschäftigt sich das von Ihnengegründete Unternehmen?Ingolf Leithoff: Unser Ziel ist der einfacheund sichere Infrastrukturentwurf in 3D. DieGeschäftsidee basiert auf der Entwicklungeiner Software für die Infrastrukturplanung,deren Technologie derzeitig gängige Soft-warelösungen übersteigt.

Worin liegt die Innovation Ihrer Idee imDetail begründet?Ronny Kubik: Diese liegt insbesondere imTrassenentwurf, der erstmals räumlich inEchtzeit getätigt werden kann, in der an-schließenden, erweiterten Sicherheitsüber-prüfung sowie in der Möglichkeit, diePlanungsergebnisse in deren unterschiedli-chen Varianten interaktiv bei freier Wahl derPerspektive in Echtzeit zu visualisieren unddamit Entscheidungsträgern und Nichtfach-leuten gleichermaßen zu veranschaulichen.Ziel ist es, dem Anwender eine bisher unbe-kannte Bedienungseffizienz zu ermöglichen.Das wird beispielsweise durch eine möglichstweitgehende Automatisierung aller Arbeits-schritte erreicht, bei denen keine unbedingte

Entscheidung durch denAnwender erforderlich istsowie bei wiederkehrendenArbeitsschritten. Zeitlichbedeutet das durch die ent-fallenden Iterationsschritteeinen Bruchteil der bishernotwendigen Arbeitszeit.Durch die intelligente Im-plementierung verschiede-ner Schnittstellen wird die

angestrebte Softwarelösung mit allen gängi-gen – am Markt derzeit verfügbaren – Ent-wurfsprodukten kompatibel. Unser Fokusliegt nicht auf der Substitution dieser Pro-dukte, sondern auf der sinnvollen Ergänzung.Durch die gewählte Architektur ist es mög-lich, unser Produkt für die entsprechendeAufgabenstellung also beispielsweise Vorpla-nung von Straßen den konventionellen Pro-dukten mit großem Funktionsumfangnahezu nahtlos vorzulagern beziehungsweisenachträglich zu verwenden. Dazu gehörtunter anderem die Sicherheitsüberprüfungbeziehungsweise Maßnahmenvisualisierungfür Veranstaltungen mit Auftraggebern, Bau-herren oder der betroffenen Öffentlichkeit.

Wie entstand die Idee zu gründen bzw.wie gestaltete sich Ihr „Weg zur Gründung“?Ingolf Leithoff: Es hat sich so ergeben. Be-reits seit 2010 arbeiteten Herr Kubik und ichin mehreren Forschungsprojekten eng zu-sammen. Er verfügt als Informatiker überspezielle Kenntnisse auf dem Gebiet der Soft-warearchitektur und -entwicklung insbeson-dere im Grafikbereich, und ich bringe als

Vor ziemlich genau einem Jahr – am

24. September 2014 – wurde die QLX GmbH

gegründet. Im Interview sprechen die Gründer

Ingolf Leithoff und Ronny Kubik über ihre im

wahrsten Sinne des Wortes wegweisende Idee

und ihre Pläne für die Zukunft.

Das Unternehmen

Dipl. Ing. Ingolf Leithoff (links) und Dipl. Inf. (FH) Ronny Kubik, M. Sc.,gründeten am 24. September 2014 in Zwickau die QLX GmbH. SeineWurzeln hat das Unternehmen an der Westsächsischen HochschuleZwickau (WHZ). Zum einen wurde die Grundlagenforschung zum Pro-dukt am Institut für Energie und Verkehr, unter maßgeblicher Beteili-gung der beiden Wissenschaftler, geleistet. Zum anderen betreute dasGründernetzwerk SAXEED an der WHZ das Ausgründungsvorhaben vonBeginn an. Für ihre Idee einfach zu realisierender Infrastrukturentwürfein 3D wurden die beiden Gründer schon mehrfach ausgezeichnet.

Das Ziel: Infrastrukturentwurf in 3D

38 ERFOLGSGESCHICHTEN

fahren spielen in vielen Bereichen eine wich-tige Rolle, vom Automobil- und Maschinen-bau bis hin zur Medizintechnik“, berichtetder Leiter des Leupold-Instituts für Ange-wandte Naturwissenschaften der WHZ, Prof.Peter Hartmann.

„Mit dem Zentrum schaffen wir einewichtige Verbindung zwischen der for-schungsstarken Hochschule, dem Fraunho-fer-Institut für Werkstoff- und Strahltechnikund der mittelständischen Wirtschaft in derRegion. Von diesem Zentrum wird nicht nurdie gesamte Region Südwestsachsen, son-dern auch der Freistaat Sachsen insgesamtprofitieren. Denn anwendungsorientierteForschung stärkt die Innovationskraft derUnternehmen und erhöht damit deren Wett-bewerbsfähigkeit“, sagte die SächsischeStaatsministerin für Wissenschaft und Kunst,Prof. Sabine von Schorlemer, bereits bei derVorstellung des Projektes. Im November gehtdas Anwendungszentrum schließlich an derWestsächsischen Hochschule in Betrieb.

Lange arbeiteten die re-nommierten Forschungsin-stitute nur mit Universi-täten zusammen. Mit derEinrichtung von Anwen-dungszentren geht dieFraunhofer-Gesellschaftseit 2012 auch Kooperatio-nen mit ausgewähltenFachhochschulen ein. „Mitder Fraunhofer-Gesell-

schaft haben wir einen der stärksten For-schungspartner überhaupt gewonnen. Daswertet unsere Hochschule insgesamt auf“, soWHZ-Rektor Prof. Gunter Krautheim. Dochnicht nur die Hochschule, auch die regionaleWirtschaft profitiere von der Einrichtung: Ins-besondere kleine und mittlere Betriebe, dienicht selbst über eine Forschungsabteilungverfügen, können in dem Zentrum wichtigeAufgaben lösen lassen. Damit das Anwen-dungszentrum in Betrieb gehen konnte, lei-stete der Freistaat Sachsen eine Anschub-finanzierung in Höhe von 2,6 Millionen Euro.In dem Zwickauer Anwendungszentrum sol-len bis zu 15 Wissenschaftler in den Berei-chen optische Messtechnik und Ober-flächentechnologien forschen. „Diese Ver-

Fraunhofer stärkt ForschungsstandortMit dem Fraunhofer-Anwendungszentrum

für Optische Messtechnik und Oberflächen-

technologien verfügt die Westsächsische

Hochschule Zwickau (WHZ) jetzt über eine

in Westsachsen einmalige Einrichtung der

Fraunhofer-Gesellschaft.

20 Jahre Forschungs- und Transferzen-trum (FTZ) an der Westsächsichen Hoch-schule Zwickau sind eine Erfolgsgeschichte.Im November 1994 gegründet, wirbt dasFTZ seit Jahren konstant Drittmittelprojekteaus der Industrie ein. 2013 und 2014 lagendie Einnahmen, wie bereits schon im Jahr2008 über zwei Millionen Euro. Der Kopfhinter dem FTZ ist seit Anbeginn Prof. Dr.Cornel Stan. Der gebürtige Rumäne studierteFlugzeugmotorenbau an der Fakultät fürLuftfahrttechnik der Technischen UniversitätBukarest und promovierte anschließend ander Technischen Hochschule Zwickau aufdem Gebiet Verbrennungsmotoren und ha-bilitierte im Bereich Kraftfahrzeugtechnik. AlsProfessor lehrt er an der WHZ in den FächernTechnische Thermodynamik, Verbrennungs-motoren und Alternative Antriebssysteme.Zudem nimmt er Lehraufträge an mehrereneuropäischen Universitäten wahr. Für seine

Verdienste um die WHZ wurde Prof. Dr. Cor-nel Stan im November 2014 mit der Hoch-schulmedaille ausgezeichnet.

Das FTZ ist ein eingetragener Vereine undfungiert als Bindeglied zwischen der Hoch-schule und der Wirtschaft. Im Jahr 2014 er-wirtschaftete das FTZ 3,6 Millionen Euro.Diese werden vorrangig dafür verwandt, einegleichbleibend hohe Anzahl an Wissenschaft-lern zu beschäftigen. Zudem profitiert dieLehre von der Forschung. „Ich darf als Pro-fessor nicht über neue Entwicklungen lesen,sondern ich muss selbst auf der Höhe sein",sagte der Professor jüngst in einem Gesprächmit der in Zwickau erscheinenden „FreiePresse“. Auf diese Weise könne er, so die Ta-geszeitung weiter, seine Studenten auf demaktuellsten Stand unterrichten. „Und dasmuss so sein, denn die Leute, die später in derIndustrie an den neuesten Maschinen arbei-ten, sind doch alles unsere Absolventen.“

20 Jahre FTZ sind ein Grund zum Feiern

Mit dem neuen Fraunhofer-Anwendungs-zentrum für Optische Messtechnik undOberflächentechnologien wird der For-schungsstandort Zwickau jetzt weiter ge-stärkt.

Für seine Verdienste um die WestsächsischeHochschule Zwickau wurde Prof. Dr. CornelStan (links) im November 2014 von WHZ-Rektor Prof. Dr. Gunter Krautheim mit derHochschulmedaille ausgezeichnet.

39GASTBEITRAG

durch KMU geprägten sächsischen Wirt-schaftsstruktur die notwendige finanzielleBasis zu sichern.

Die sächsische Technologiepolitik der ver-gangenen 20 Jahre hat die Potentiale erfolg-reich entwickelt und dafür gesorgt, dassSachsen unter den Neuen Bundesländernführend ist. Dennoch besteht Nachholbedarfin Bezug auf die südwestlichen Bundesländer,welcher in erster Linie über die Weiterent-wicklung unserer Wirtschaftsstruktur erfol-gen muss. Wir benötigen eine stärkereKoordination und Wahrnehmung Sachsensauf europäischer Ebene, um die richtigenThemen zu platzieren und die geeignetenAnsprech- und Kooperationspartner zusam-menzubringen.

Sachsen soll eine noch bessere Heimat fürdie schnelle Umsetzung neuer Ideen in markt-fähige Produkte werden und sich auch in dennächsten Jahren technologisch erfolgreichweiterentwickeln. Die Wissenschaft kanndabei ihren Beitrag leisten, indem innovativeAnwendungsmöglichkeiten transparenterdargestellt und potenzielle Anwendungen fürdie Wirtschaft aufbereitet werden. Die Wirt-schaft ist gefordert, diese Anwendungspo-tentiale zu erkennen und sich für dieForschungsergebnisse stärker zu interessieren.Die Politik kann schließlich das systematischeZusammenwirken der Akteure im Innovati-onsprozess durch den adäquaten Einsatz vonFörderinstrumenten unterstützen.

So wird es gelingen, dem exzellenten RufSachsens, als Land der Ingenieure auch künf-tig gerecht zu werden und unseren Freistaatfit für den internationalen Wettbewerb zuhalten.

Der Freistaat Sachsen gehört zu dentechnologisch führenden Regionen inDeutschland und Europa und prägt einzelneTechnologiebereiche. In den kommendenJahren muss sich Sachsen jedoch zunehmenddem internationalen Wettbewerb stellen undneue Herausforderungen meistern.

Innovationszyklen werden stetig kürzerund der damit verbundene Wettbewerbs-druck steigt. Folglich müssen die sächsischenUnternehmen mehr aus ihrem innovativenPotential machen, um die Wettbewerbsfä-higkeit zu sichern, die neben einem attrakti-ven Standort und gut ausgebildetenFachkräften die Voraussetzung für Wohl-stand und hohen Lebensstandard sind.

Unternehmen, die in Forschung und Ent-wicklung investieren, weisen eine deutlichhöhere Wertschöpfung auf und sind besserin der Lage, Beschäftigung und Wachstum zugenerieren. Sachsen fördert innovative Tech-nologien, wie zum Beispiel die Nanotechno-logie, im Bereich des Maschinen- undFahrzeugbaus, neue Materialien und Werk-stoffe, die Mikroelektronik, Biotechnologie,die Neurowissenschaften sowie die Energie-und Umwelttechnik weitestgehend ergebnis-offen und betrachtet dabei auch Prozessin-novationen und organisatorische Inno-

vationen als wichtigenWettbewerbsvorteil.

Die sächsischen Hoch-schulen und außeruniversi-tären Forschungseinrich-tungen stellen einen Er-folgsfaktor für die engereVerknüpfung von öffentli-cher Forschung und Indu-

strie dar, um durch Wissenschaft undInnovation den Grundstein für langfristigesWirtschaftswachstum zu legen.

Veränderte Produktionsphilosophien füh-ren zunehmend zur Integration von For-schungseinrichtungen in die Wertschöp-fungskette.

Die Forschung und Entwicklung in klei-neren und mittleren Unternehmen (KMU)auf der einen und die Forschung an Hoch-schulen und außeruniversitären Einrichtun-gen auf der anderen Seite gilt es so zuvereinen, dass die genannten Ziele erreichtwerden.

Mit der Technologieförderung unterstütztder Freistaat Sachsen Forschung und Ent-wicklung durch Einzel- und Verbundprojekte,den Einsatz von Innovationsassistenten,Gründerinitiativen, Industriepromotionen,Unternehmensgründungen, e-Business, Eu-ropäischen Technologiekooperationen sowieden Technologietransfer.

Dabei ist es erforderlich, die bürokrati-schen Hürden herabzusetzen und ein Umfeldzu schaffen, welches für Fachkräfte attraktivist und Unternehmertum, Wettbewerb undInnovationen fördert.

Einer entscheidenden Bedeutung kommtdem Akquirieren von Risikokapital zu, um der

Innovationsland SachsenDie sächsischen Unternehmen müssen mehr

aus ihrem innovativen Potential machen,

meint Stephan Meyer, Vorsitzender des

Ausschusses für Wissenschaft und Hochschule,

Kultur und Medien, in diesem Gastbeitrag.

Der Autor

Stephan Meyer ist Vorsitzender des Ausschusses fürWissenschaft und Hochschule, Kultur und Medien desSächsischen Landtages. Der gebürtige Zittauer wurdeals Kandidat der CDU nach 2009 im vergangenem Jahrzum zweiten Mal in den Sächsichen Landtag gewählt.Nach der Ausbildung zum Reserveoffizier der Bundes-wehr für den Bereich Logistik studierte Meyer Wirtschaftsingenieurwe-sen an der Fachhochschule Zittau/Görlitz und Volkswirtschaftslehre ander Fernuniversität Hagen und wechselte zum Hauptstudium an das In-ternationale Hochschulinstitut Zittau (IHI Zittau). Meyer absolvierte2005 als Stipendiat des Europäischen Programms Leonardo da VinciMobilität einen Auslandsaufenthalt in Helsinki. Er war Stipendiat desFreistaates Sachsen und promovierte im Jahr 2011 mit der Arbeit „Ent-scheidungsmodell zur wertschöpfungskettenorientierten Emissionsmin-derung in Transformationsländern“ zum Doktor der Staats- undWirtschaftswissenschaften (Dr. rer. pol.).

Hinweise zur Suche

Zur inhaltlichen Suche können mehrere beliebige Stichworte eingege-ben werden. Es werden nur Einträge mit allen angegebenen Stichwortenaufgelistet. Daher sollten keine synonymen Stichworte zugleich einge-geben werden.

Für den Fall das ihre Suche keinen „Treffer“ erzielt oder Sie keinen ge-eigneten Ansprechpartner finden, können Sie Ihre Anfrage auch direktan den Prorektor Forschung und Wissenstransfer, Prof. Matthias Richter,unter forschung@fh-zwickau.de senden.

Zu erreichen ist das Forschungsinformationssystem derWestsächsischen Hochschule Zwickau ganz bequemunter der Adresse http://fis.fh-zwickau.de oder miteinem Smartphone oder Tablet per Scan des nebenste-henden QR-Codes.

wir durch das FIS unsere Leistungsfähigkeitim Bereich Forschung für die Außenweltnoch deutlicher zeigen können. Mit unseremForschungsinformationssystem wollen wirein lebendiges und aktuelles Kommunikati-onsmedium etablieren, wo potentielle Ko-operationspartner aus Wirtschaft undWissenschaft schnell alle Informationen zuwissenschaftlichen Aktivitäten der WHZ fin-den“, sagte Prof. Dr. Matthias Richter, Pro-rektor für Forschung und Wissenstransfer ander WHZ.

40 WISSENSTRANSFER

Seit März dieses Jahres nutzt die West-sächsische Hochschule Zwickau ein webba-siertes Forschungsinformationssystem (FIS),um sich mit potentiellen Partnern der Wirt-schaft und Wissenschaft zu vernetzen. In derDatenbank finden sich Informationen zu For-schungsprojekten, Veröffentlichungen, Vor-trägen, Promotionen, wissenschaftlichenVeranstaltungen, sowie zur Gremientätigkeitunserer Wissenschaftler. Bislang erhält dasSystem Datensätze von Forschungsprojektenseit dem Jahr 2012. Entwicklung und Umset-zung der Datenbank wurde von Master Ab-solventen der Fakultät Physikalische Technik/Informatik realisiert. Das Konzept wurde vonder Hochschule für Technik, Wirtschaft undKultur (HTWK) Leipzig bereits übernommen.Weitere Hochschulen sollen folgen. Die imFIS abgebildeten Filteroptionen wie For-schungsprojekte, Publikationen, Gutachter-tätigkeiten und Promotionen wurden unterallen sächsischen Hochschulen angewandterWissenschaften (HAW) – der Hochschule fürTechnik und Wirtschaft Dresden, der HTWKLeipzig, der Hochschule Mittweida, der

Hochschule Zittau/Görlitzund der WHZ – abge-stimmt, um die Forschungan den HAW besser zu un-terstützen, attraktiver zugestalten und sichtbarer zumachen.

„Das System ist dasSchaufenster unserer Forschungsaktivitäten.Wir sind eine der forschungsstärksten Hoch-schulen für angewandte Wissenschaften inDeutschland. Ich bin davon überzeugt, dass

Leichter kommunizieren Dank FISDas neue Forschungsinformationssystem er-

leichtert die Kommunikation zwischen Partnern

der Wirtschaft und den Wissenschaftlern

der Westsächsischen Hochschule Zwickau.

Suchmöglichkeiten

Das Forschungsinformationssystem bietet vier unterschiedliche Ein-stiegspunkte in die Forschungsaktivitäten der Hochschule:

Forschungskategorien: Über das Menü Forschungskategorien können gezielt die Forschungsaktivitäten einer Kategorie aufgelistet werden.

Fakultäten: Über das Menü Fakultäten kann gezielt zu dem Forschungsprofil einer Fakultät gesprungen werden.

Professoren: Mit Klick auf das Menü kann gezielt nach einem Professor an der Hochschule gesucht und dessen Forschungsprofil angezeigt werden.

Suche: Mit Klick auf das Lupensymbol öffnet sich ein Menü zur Freitextsuche im gesamten Forschungsprofil der Hochschule.

41WISSENSTRANSFER

Ihre Ansprechpartner für Ihre ForschungDezernat Forschung,

Wissens- und Technologietransfer

Forschungs- und Transferzentrum e.V. (FTZ)

Kurzbeschreibung:Das Gründernetzwerk SAXEED bietet seit 2002 Studierenden, Wis-senschaftlern und Alumni der Westsächsischen Hochschule Zwickau,sowie an den drei Partnerhochschulen in Chemnitz, Freiberg undMittweida, Unterstützung bei der Existenzgründung und der Ver-wertung von Forschungs- und Entwicklungsergebnissen.

Aufgabenfelder:• Sensibilisierung für das Thema Existenzgründung• Qualifizierung durch ein umfangreiches Vorlesungs-

und Workshop-Angebot• Unterstützung während des Gründungsprozesses• Vernetzung der (potentiellen) Gründer untereinander

Ausgewählte Spin-Offs der WHZ: • Pendix GmbH: Als typunabhängige Antriebskomponente

revolutioniert der „Pendix“ das elektrische Fahrradfahren.• Klein-2: Klein-2 ist ein Label voller Fantasie und Kreativität.

Ansprechpartner: Christina MilitzerTelefon: 0375 536 1032E-Mail: Christina.Militzer@fh-zwickau.de Internet: www.saxeed.net/zwickau

Gründernetzwerk SAXEED

Kurzbeschreibung:Das FTZ wurde 1994 mit dem Ziel gegründet, wissenschaftlicheGrundlagen mit Hilfe eines stark interdisziplinären Wissenschaftler-teams, zügig in praxisnahe und angewandte Forschung umzuset-zen. Es fungiert dabei als selbstständige Einrichtung, wenngleich dasFTZ aufgrund einer Kooperationsvereinbarung eng mit der WHZ zu-sammenarbeitet.

Aufgabenfelder:• Alternative Antriebssysteme für Kraftfahrzeuge• Effiziente Zerspanungslösungen für die Bearbeitung von

Faserverbundkunststoffen unter Einsatz von Kühlschmierstoffen• Elektromagnetische Verträglichkeit von Automobilelektronik• Raumluftströmung in Gebäudestrukturen• Wissenschaftliche Analyse zur Eignung von

Kurzzeitenergiespeichern in Industrieanwendungen

Ansprechpartner: Prof. Dr.-Ing. habil Prof. E.h.Dr.h.c. Cornel StanTelefon: 0375 536 1600E-Mail: Cornel.Stan@fh-zwickau.de Internet: www.fh-zwickau.de/ftz

Kurzbeschreibung:Das Dezernat ist die zentrale Anlaufstelle für alle Fragen rund umnationale und internationale Projekte in Forschung, Lehre und Wei-terbildung sowie Fragen des Wissens- und Technologietransfers undallen Drittmittelangelegenheiten. Es versteht sich in dieser Beziehungals Bindeglied zwischen den Wissenschaftlern der Hochschule, derHochschulleitung und -verwaltung und der Wirtschaft.Von der Beratung zu Projektanträgen und Fördermöglichkeiten überdie administrative Betreuung laufender Projekte bis zur Verwertungvon Forschungsergebnissen bearbeitet das Dezernat ein breites Lei-stungsspektrum aus einer Hand. Darüber hinaus ist das Dezernatauch der zentrale Ansprechpartner für Anfragen nach Forschungs-kooperationen und Forschungsaufträgen aus der Industrie.

Aufgabenfelder:• Beratung von Hochschulangehörigen bei der Antragstellung

von Drittmittelprojekten und dem Abschluss von Forschungs-verträgen mit regionalen/überregionalen Industriepartnern undöffentlichen Einrichtungen

• Unterstützung bei der Auftragsentwicklung und der Gestaltungvon Forschungs- und Kooperationsverträgen

• Koordination, Verwaltung und Betreuung aller Forschungs- undsonstigen Drittmittelzuwendungen der Fakultäten und Institute

• Beratung und Organisation von Messebeteiligungen der Westsächsischen Hochschule Zwickau (WHZ)

• Planung, Koordination und Durchführung von transferrele-vanten Veranstaltungen und Workshops mit Wissenschaftlern der WHZ

• Vermittlung qualifizierter Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler zur Lösung praktischer Probleme

Ansprechpartner: Dr.-Ing. Johannes Rödel Telefon: 0375 536 1190E-Mail: Johannes.Roedel@fh-zwickau.de

dezernat.forschung@fh-zwickau.de Internet: www.fh-zwickau.de/index.php?id=306

Ausgewählte Veranstaltungsformate im Überblick

Forschungsforum Mobilität:Dialog zwischen Wirtschaft und WissenschaftDie Hochschule stellt der regionalen und überregionalen Wirtschaft jährlichihre Forschungsaktivitäten mit Vorträgen und Posterpräsentationen vor.Wenn Sie bei der nächsten Veranstaltung mit dabei sein wollen, informierenwir Sie gern. Eine kurze Mail an forschung@fh-zwickau.de mit dem Betreff„Forschungsforum Mobilität“ genügt.

PflegekollegSeit 2004 bietet das Pflegekolleg jährlich sechs Veranstaltungen zu pflege-relevanten Themen an. Zielgruppe sind sowohl Pflegekräfte aus stationären und ambulanten Bereichen als auch Ärzte, Studenten unserer Hochschule und natürlich auch interessierte Bürgerinnen und Bürger. Die jüngste Veran-staltung am 28. Oktober 2015 stand unter dem Titel „Lebensraum-gestaltung für Demenzpatienten“. Weitere Informationen zu dieser und den zukünftigen Veranstaltungen der Fakultät Gesundheits- und Pflegewissen-schaften finden auf der Homepage Fakultät unter www.fh-zwickau.de beziehungsweise per Scan des nebenstehenden QR-Codes.

HighTech-Oberflächen für neue Produkteund VerfahrenDas Leupold Institut für Angewandte Naturwissenschaften (LIAN) lädt unter dem Titel „HighTech-Oberflächen für neue Produkte und Verfahren“ für den 5. November 2015 zu einem Workshop ein. Weitere Informationen finden Sie in einem speziellen Flyer, den Sie per Scan des nebenstehenden QR-Codes öffnen können.

Symposium Technische TextilienDas Institut für Textil- und Ledertechnik lädt jährlich im November zum Symposium „Technische Textilien“ nach Reichenbach ein. Weitere Informa-tionen zum Symposium finden Sie auf der Homepage der Fakultät unter www.fh-zwickau.de beziehungsweise per Scan des nebenstehenden QR-Codes. Zur Aufnahme in unseren Verteiler nehmen Sie bitte Kontakt zu uns auf unter: textil.ledertechnik@fh-zwickau.de

Zwickauer Forum für BetriebswirtschaftAn jedem zweiten Mittwoch im Juni lädt das Institut für Betriebswirtschaft Unternehmensvertreter und Wissenschaftler zum gleichnamigen Zwickauer Forum. Die Themen orientieren sich an den Schwerpunkten der betriebs-wirtschaftlichen Ausbildung an der Westsäschsischen Hochschule Zwickau, wobei die inhaltliche Ausgestaltung des Forums in jedem Jahr zwischen den einzelnen Fachgruppen wechselt. Zur Aufnahme in unseren Verteiler nehmen Sie bitte mit Prof. Ronny Kunz, dem geschäftsführenden Direktor des Insitutes, per Mail (r.kunz@fh-zwickau.de) Kontakt auf.

Netzwerkenmit der Westsächsischen Hochschule Zwickau

Angewandte ForschungDie angewandte Forschung am Leupold-Institut für AngewandteNaturwissenschaften (LIAN) umfasst die Gebiete der OptischenTechnologien, der Verfahrenstechnik, der Oberflächentechnologien,der Mikro- und Nanotechnologien, der Medizintechnik sowie mo-derner Beschichtungstechnologien (oberes Bild). Eine Besonderheitist die interdisziplinäre projektbezogene Zusammenarbeit von Phy-sikern, Chemikern und Ingenieuren verschiedener Fachrichtungen.

Das untere Bild zeigt Norman Müller, Mitglied der ForschungsgruppeElektromagnetische Verträglichkeit (EMV), bei der Durchführung einerFahrzeuganalyse im Rahmen von EMV-Grundsatzuntersuchungen.Dabei dienen die oberen beiden Monitore der Prüflingsüberwachung, dasich aufgrund der elektromagnetischen Strahlung, während der Mes-sungen niemand in der EMV-Halle aufhalten darf. Weitere Anlagen er-möglichen die Steuerung der benötigten Mess- und Analysetechnik.

Weitere Publikationen:

Weiterbildungskatalogder Westsächsischen Hochschule Zwickau

erscheint jährlich

campus³Magazin der WestsächsischenHochschule Zwickauerscheint halbjährlich

IfP NewsAktuelle Informationen des Instituts für Produktionstechnikerscheint halbjährlich

IMPRESSUM

Herausgeber:Westsächsische Hochschule Zwickau (WHZ)Prorektor für Forschung und WissenstransferDr.-Friedrichs-Ring 2A08056 ZwickauTel.: 0375 536 1030forschung@fh-zwickau.de

Redaktion:WHZ // Prof. Dr.-Ing. Matthias Richter (Leitung)WHZ // Christina Militzer (Koordination)Agentur Graf Text // Christian Wobst

Layout, Satz & GrafikUmsetzung // Christian WobstC.Wobst@graf-text.de

Fotos: WHZ sowie Ralph Köhler (S. 3, S. 16), Minerva Studio/Fotolia S. 6),Jakub Jirsák/Fotolia (S. 7), Kalinovsky Dmitry/Fotolia (S. 10), Lukas Sembera/Fotolia (S. 12), Photocreo Bednarek/Fotolia (S. 14), Lars-Eric Karneheim/Fotolia (S. 17), industrieblick/fotolia (S. 14), Andrey Kuzmin/Fotolia (S. 20), psdesign1/Fotolia (S. 30), Prof. Tobias Teich (S. 35) und QLX GmbH (S. 37)

ISSN-Nummer: 2365-2373

Redaktionsschluss:September 2015