Hochschulen und Forschungseinrichtungen präsentieren auf der Hannover Messe innovative Produktideen

Das Ministerium für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie teilt mit

(PresseBox) ( Düsseldorf, )
Nordrhein-westfälische Hochschulen und Forschungseinrichtungen präsentieren am Gemeinschaftsstand "Innovationsland NRW" des Ministeriums für Innovation, Wissenschaft, Forschung und Technologie auf der Hannover Messe ihre praxisorientierte Forschung. Die Wissenschaftler stellen vom 24. bis 28. April in Hannover 18 innovative Produktideen und Verfahren vor. Am Stand des Ministeriums in Halle 2, Stand C 36, zeigt beispielsweise die Universität Duisburg-Essen eine Software, mit der sich die Entwicklungszeiten für Achterbahnen um mehr als 50 Prozent reduzieren lassen. Die Fachhochschule Köln präsentiert ein Bearbeitungsverfahren für Mikrobauteile, deren Wanddicke der Dicke eines menschlichen Haares entspricht.

Der Stand "Innovationsland NRW" beteiligt sich außerdem am Montag, 24. April, an der "Night of Innovations" in Halle 2, bei der sich die Besucher einen Überblick über die Technologien der Zukunft verschaffen können. Nordrhein-Westfalen gestaltet mit anderen Bundesländern ein gemeinsames Abendprogramm. So findet um 18.15 Uhr am Stand ein Fotoshooting mit Designer-Möbeln der RWTH Aachen statt, die aus innovativen Materialien hergestellt werden. Das Land NRW ist außerdem mit dem Firmen-Gemeinschaftsstand des Wirtschaftsministeriums in Halle 17, Stand E 84, und dem Stand "Innovative Zukunftsenergien aus NRW" in Halle 13, Stand C 50, vertreten.

Innovationsminister Professor Andreas Pinkwart besucht bei einem Rundgang am Donnerstag, 27. April, ab 15 Uhr ausgewählte Stände auf der Messe. Treffpunkt ist die Infotheke am Stand "Innovationsland NRW".

Folgende Projekte der Hochschulen und Forschungseinrichtungen werden am NRW-Stand "Innovationsland NRW" (Halle 2, Stand C 36) präsentiert:

Fachhochschule Dortmund:

Rund 20 Studierende des Fahrzeugbaus der Fachhochschule Dortmund beteiligen sich am studentischen Konstrukteurswettbewerb "Formula Student". Ziel des Wettbewerbs ist die Entwicklung eines Rennfahrzeuges nach einem internationalen Reglement. Professoren und Unternehmen dürfen das Projekt nur in beratender Funktion unterstützen: Die Studierenden organisieren Planung, Finanzierung, Tests und Rennvorbereitung in Eigenregie. Die Studierenden der FH Dortmund starten im August mit ihrem Rennwagen beim ersten deutschen Formula-Student-Rennen auf dem Hockenheimring. Auf der Hannover Messe können die Besucher im Prototypen des kleinen Rennboliden "Probe sitzen". Dieser wird von einem Motorradmotor der 600er Klasse angetrieben und soll eine Beschleunigung von 0 auf 100 Stundenkilometern in drei Sekunden erreichen. Die FH Dortmund ist eine von drei Hochschulen in NRW, die sich an der "Formula Student" beteiligt.

Universität Siegen:

Schraubenverbindungen sind zum Beispiel bei der Motoraufhängung von Formel-1-Rennwagen sehr großen Belastungen ausgesetzt und somit eine häufige Fehlerquelle. Die Ursache dafür ist in vielen Fällen eine unsachgemäße Montage oder die Unkenntnis über die tatsächlich in der Schraube vorherrschenden Belastungen. Die Maschinenbauer der Universität Siegen präsentieren auf der Messe einen neu entwickelten Montageprüfstand, der alle auf eine Schraubverbindung wirkenden Belastungen ermitteln kann. Damit ist unter anderem die Erfassung von Biegemomenten in der Schraubenverbindung möglich - oft die Ursache für Defekte. Das hilft bei der Entwicklung von leichten und Platz sparenden Verbindungen. Außerdem zeigen die Siegener ein Handgerät, das mit Hilfe von Ultraschall auf einen Tausendstel Millimeter genau misst, wie sehr sich eine Schraube durch das Anziehen ausdehnt, um dadurch die Klemmkraft zu bestimmen. Der Besucher des Messestandes kann so selbst herausfinden, ob er beim Aufziehen der Winterreifen alles richtig macht: Die Siegener Wissenschaftler prüfen, wie stark der Besucher die Schraube an einer Test-Felge angezogen hat und ob die Reifen mit diesem Krafteinsatz vorschriftsgemäß sitzen.

RWTH Aachen:

- Das Institut für Bildsame Formgebung der RWTH Aachen ist auf der Messe mit drei innovativen Blech-Umformverfahren vertreten. Eins der neuen Verfahren, das flexible Walzen, ermöglicht die Erzeugung von Blechen mit unterschiedlichen Wandstärken. Mit dieser Technologie kann die Blechdicke an gering belasteten Stellen so reduziert werden, dass Bauteile für den Automobilbau um bis zu 40 Prozent leichter werden. Die Wissenschaftler der RWTH Aachen haben das flexible Walzen in einer Forschungskooperation mit dem Autozulieferer Mubea entwickelt. Inzwischen hat das Unternehmen für die Produkte, die es mit Hilfe des Verfahrens auf den Markt bringen konnte, ein neues Kaltwalzwerk in Attendorn aufgebaut. Die Aachener Ingenieure zeigen am Stand außerdem ein mannshohes, mit Kugeleindrücken versehenes Tanksegment der Ariane-Rakete, das am Institut in Serie gefertigt wurde und inzwischen von einem Spin-Off-Unternehmen hergestellt wird.

- Die Forscher des Fachgebiets Innenraumgestaltung & Möbelbau der RWTH Aachen präsentieren auf der Hannover Messe einen neuartigen Werkstoff aus einem Holz-Kunststoff-Verbund. Sie haben ein Umformverfahren für den Werkstoff entwickelt, mit dem mehrere Millimeter dicke Tafeln nach einer kurzen Erwärmung frei geformt werden können. So lassen sich geschwungene, frei tragende Objekte wie zum Beispiel Möbel schnell und variabel herstellen. Die Aachener stellen am Stand vier Möbel-Objekte aus, unter anderem einen Nachbau des "Red-Blue-Chair" des Möbel-Designers und Architekten Gerrit T. Rietveld.

Fachhochschule Niederrhein:

Das Institut "iNano" der Fachhochschule Niederrhein entwickelt ihren bereits patentierten Betauungs-Sensor weiter, der neben der Menge des niedergeschlagenen Wassers auch die Temperatur bestimmen soll. Beispielsweise im Baubereich kann er hinter Isolierungen angebracht werden und eine Heizung oder ein Gebläse aktivieren, wenn sich Kondenswasser bildet und die Gefahr von Schimmelbildung droht. Außerdem demonstrieren die Wissenschaftler in einem Wasserbecken die Funktionsweise der kostengünstigen Mikropumpe "iPump". Sie soll zu einem Minilabor-System weiterentwickelt werden, das zuverlässig die Wasserqualität überwacht.

Forschungszentrum Jülich:

- In Zusammenarbeit mit Industriepartnern haben Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich sowohl die Hard- als auch die Software für einen Computertomographen entwickelt, der in sehr guter Bildqualität dreidimensionale Bilder beispielsweise aus dem Inneren des Körpers liefert. Die Umsetzung der Bilder, für die eine Fülle von Daten verarbeitet werden muss, geht mittels speziell entwickelter Hardware beim Jülicher Computertomographen 20- bis 50-mal schneller als bei herkömmlichen Geräten. Der Arzt sieht so bei einer Operation die Bilder, die zum Beispiel eine Sonde im Körper liefert, fast in Echtzeit. Durch einen besonderen Monitor sind die Bilder ohne 3D-Brille dreidimensional wahrnehmbar und wirken so räumlich, als ob man sie anfassen könnte. Davon können sich die Besucher auf der Messe überzeugen und am Bildschirm beispielsweise eine Reise durchs Innere des Körpers antreten.

- Die Kernspinresonanz gibt sehr präzisen Aufschluss über die atomare Zusammensetzung einer Materialprobe. Die Wissenschaftler vom Zentralinstitut für Elektronik des Forschungszentrums Jülich stellen in Hannover eine mobile Kernspinresonanz-Anlage vor, die das Magnetfeld der Erde für die Messungen nutzt. Konventionelle Geräte kosten mehrere Millionen Euro und sind sehr schwer, während das in Jülich entwickelte Gerät unter 100.000 Euro kosten wird, die Größe eines Laptops hat und eine 10- bis 100-fach bessere Frequenzauflösung erreicht. Es könnte zum Beispiel bei der Erdölexploration dazu dienen, die Qualität von Öl schon im Bohrloch festzustellen.

- Die Kernspintomographie ist aus der Medizin nicht mehr wegzudenken, weil sie die Weichteile des menschlichen Körpers darstellen kann. Diese Einblicke sind zu Forschungszwecken aber auch bei Pflanzen im Freiland oder bei Tieren wünschenswert, die nicht in einen fest installierten Kernspintomographen passen. Wissenschaftler des Forschungszentrums Jülich haben deswegen ein kleines und tragbares Gerät entwickelt, das zum Beispiel einem Pferdebein umgeschnallt werden kann oder das es ermöglicht, Wurzeln im Boden zu sehen, ohne die Pflanze zu beschädigen. Die Jülicher Forscher beschäftigen sich als eine von weltweit vier Gruppen mit dieser Thematik und erreichen qualitativ ähnliche Bilder, wie sie noch vor 10 Jahren die Kernspintomographen in Kliniken lieferten. Der Prototyp wiegt rund 50 Kilo und kann im Auto transportiert werden. Auf der Messe zeigen die Wissenschaftler Experimente mit Magneten - sie lassen beispielsweise Luftballons mit magnetischer Flüssigkeit fliegen.

Fachhochschule Köln:

- Immer mehr Produkte wie Laptops, Kameras oder Autos haben heute Mikrobauteile. Das Institut für Produktion der Fachhochschule Köln stellt auf der Hannover Messe ein Bearbeitungssystem für diese sehr kleinen Bauteile vor, das für den Einsatz zur Großserienproduktion konzipiert ist. Das vom Forschungspartner Latronics GmbH aus Aachen entwickelte modulare System baut auf einem Faserlaser auf und ermöglicht mit seiner Steuersoftware die 3D-Bearbeitung der Bauteile. Auf der Messe wird mit dem Laser die Produktion eines Mikro-Röhrchens aus Edelstahl für eine Kamera gezeigt - mit einem Durchmesser unter einem Millimeter und einer Wanddicke, die der Dicke eines menschlichen Haares entspricht.

- An der Fachhochschule Köln haben die Elektroingenieure ein drahtloses Diagnose-System für die Wartung von Fahrzeugen entwickelt. Beispielsweise könnte der Pannennotdienst bei einem liegen gebliebenen Auto oder Lkw mit Hilfe eines PDAs vom Servicewagen aus feststellen, warum die Elektronik verrückt spielt. Das Diagnose-System ist für die Autoindustrie oder eben Pannendienste interessant, weil es einen Standard nutzt, der auf jeden Fahrzeugtyp übertragbar ist und drahtlos alles erfassen kann, was ein Werkstatt-Diagnosesystem misst. Die Fachhochschule Köln plant daher, ein Unternehmen auszugründen, das das neue System vermarktet. Auf der Hannover Messe demonstrieren die Kölner die Funktionsweise ihres Diagnose-Systems mit einem rund 30 cm hohen, mit Sensoren ausgerüsteten Roboter-Fahrzeug. Dieses bewegt sich in einem zwei Quadratmeter großen Hindernis-Parcours und löst Aufgaben, während gleichzeitig alle Messdaten über seinen Einsatz drahtlos an einen Computer gesendet werden.

Universität Duisburg-Essen:

- Der Lehrstuhl Mechanik der Universität Duisburg-Essen präsentiert auf der Hannover Messe eine virtuelle Entwurfsumgebung für Achterbahnen, mit der sich die Entwicklungszeiten um mehr als die Hälfte reduzieren lassen. Am Stand kann der Besucher diese ausprobieren und eine virtuelle Achterbahnfahrt unternehmen. Eine Achterbahn muss so ausgelegt sein, dass die Fahrt aufregend ist - aber ungefährlich. Mit Hilfe der Software aus Duisburg-Essen lassen sich Beschleunigung, Kurvenneigung und Kurvenradius mit wenigen Mausklicks am Computer zusammenstellen, die Fahrten simulieren und direkt berechnen, wie stabil welche Stütze sein muss. Der deutsche Achterbahnhersteller Maurer Söhne ist durch die kürzeren Entwicklungszeiten, die ihm die virtuelle Entwurfsumgebung aus Duisburg-Essen ermöglicht, international konkurrenzfähiger geworden. Die Wissenschaftler aus Duisburg-Essen bringen das Modell einer Achterbahn mit auf die Messe, die Maurer Söhne nach Großbritannien geliefert hat.

- Der Studiengang Industrial Design stellt auf der Messe das Konzept einer Rettungseinheit für die Feuerwehr vor. Das System namens "ResQ" besteht aus einem Hartschalen-Rucksack mit einer Armkonstruktion, an deren Ende sich das Rettungswerkzeug befindet. Mit wasserstoffbetriebenen Servomotoren entlastet das System den Feuerwehrmann und verlängert die Einsatzdauer deutlich, weil beispielsweise zum Aufschneiden eines verunglückten Autos weniger Muskelkraft nötig wäre. "ResQ" ist die Diplomarbeit des Essener Industrial Design Absolventen Andreas Schwiertz, betreut von Prof. Kurt Mehnert und Prof. Jürgen Junginger, und wird auf der Messe an einer Puppe mit originaler Feuerwehrkleidung in Form eines 1:1 Designmodells ausgestellt.

Bergische Universität Wuppertal:

- Bisher lassen sich beim Bau von Überkopfverglasungen und Glaskuppeln Glasscheiben bis zu einer Breite von 2,20 Metern verbauen. Die Wissenschaftler des Lehrgebiets Tragwerklehre und Baukonstruktion in der Architektur der Bergischen Universität Wuppertal haben nun die Patentanmeldung für ein neues Verbundglas auf den Weg gebracht, mit dem sich Scheiben mit einer Spannweite von bis zu drei Metern realisieren lassen. In Überkopfverglasungen müssen Scheiben große Lasten tragen und Temperaturen bis 70 Grad verkraften. Das KS-Glas aus Wuppertal wird mechanisch vorgespannt und erhält an den Kanten Schubelemente, so dass es viermal belastbarer ist als herkömmliche Scheiben. Die Krümmung des KS-Glases ermöglicht außerdem eine "rundere" Kuppel, während größere Scheibenabmessungen weniger Streben im Traggerüst erfordern und die Verglasungen noch luftiger und transparenter wirken lassen.

- Die Antriebstechniker der Universität Wuppertal zeigen auf der Hannover Messe ein neu entwickeltes Verfahren, mit dem die Drehzahl elektrischer Motoren beispielsweise in Lokomotiven, Straßenbahnen oder industriellen Antrieben zuverlässiger geregelt werden kann. Auf herkömmliche Weise wird sie mit Hilfe von Sensoren erfasst. Das in Wuppertal entwickelte Verfahren verzichtet auf diese störanfälligen Drehzahlgeber und wertet elektrische Signale des Motors per Software aus, um die Drehzahl "berührungslos" zu ermitteln. Die Wissenschaftler führen ihre industriell bereits genutzte geberlose Messtechnik am Stand an einem kleinen Motor vor.

- Die Wissenschaftler des Fachgebietes Materialkunde der Abteilung Sicherheitstechnik der Universität Wuppertal haben zusammen mit der Firma Pritzkow Spezialkeramik ein Flammrohr aus Keramik für industrielle Gasbrenner entwickelt und untersucht. In den Flammrohren, die beispielsweise in Backstraßen oder Heizungsanlagen eingesetzt werden, findet bei Temperaturen von bis zu 1.700 Grad Celsius der Verbrennungsprozess statt, wodurch Materialtemperaturen von bis zu 1.300 Grad Celsius entstehen. Herkömmliche Metallrohre halten dieser Belastung rund 1.000 Stunden stand und müssen dann ausgetauscht werden. Die neu entwickelten Keramikrohre sind bis zu 1 Meter lang und mit 1-2 Millimeter extrem dünnwandig, halten aber bis zu 25-mal länger. Außerdem zeigen die Wuppertaler diamantähnliche Kohlenstoffschichten für Hüftimplantate. Die Beschichtung verhindert die Entstehung von Abriebpartikeln der Größe, die zur Lockerung des Implantats und zum vorzeitigen Austausch führt.

Fachhochschule Aachen:

- Die Kompetenzplattform (KOPF) Bioengineering ist an den Fachhochschulen Aachen und Bonn-Rhein-Sieg angesiedelt und hat seit 1996 über 25 Projekte mit der Industrie und Kooperationen mit über 30 Forschungs- und Hochschulinstituten umgesetzt. Exemplarisch stellt die Kompetenzplattform in Hannover zwei Entwicklungen vor. Die patentierte "CellDrum" ermöglicht die Messung der mechanischen Eigenschaften von einlagigen Zellschichten und dünnen Gewebeäquivalenten. Zum Beispiel lässt sich damit testen, wie belastbar künstliche Haut ist, die für Verbrennungsopfer kultiviert wird. Die "CellDrum" hilft so bei der Entwicklung von möglichst gut verträglicher künstlicher Haut. Außerdem stellen die Wissenschaftler der FH Aachen siliziumbasierte Chemo- und Biosensoren vor. Bisher sind diese Chip-Sensoren, die beispielsweise in der Lebensmittelindustrie zur Messung des ph-Wertes von Orangensaft oder Jogurt eingesetzt werden, aus Glas, so dass Splitter die Lebensmittel verunreinigen können, wenn der Sensor zerbricht. Die neu entwickelten Sensoren können nicht zerbrechen und halten der nach jeder Messung nötigen Reinigung in Säure stand.

- Der Fachbereich Maschinenbau und Mechatronik der FH Aachen präsentiert zusammen mit der Valiant GmbH, Aachen, den patentierten "Water Hammer". Der "Water Hammer" glättet mit einem starken, pulsierenden Wasserstrahl die spitzen Kanten, die Grate, die zum Beispiel bei der Bohrung von Löchern in Metall entstehen. Gleichzeitig entfernt er mit Hilfe von 100 Litern Wasser pro Minute Verschmutzungen und Späne, ohne dass zusätzliches Werkzeug eingesetzt werden muss. Beispielsweise bei der Motorenherstellung in der Autoindustrie, wo in Großserie Motorblöcke gegossen, gebohrt und gereinigt werden müssen, fasst der "Water Hammer" mehrere Arbeitsschritte zusammen und beschleunigt so die Produktion.

Fachhochschule Bielefeld:

Zehn Professoren der Fachhochschule Bielefeld haben sich zur Kompetenzplattform "Vernetzte Simulation" zusammengeschlossen. Ihr Ziel ist die Optimierung der Wertschöpfungskette in Unternehmen mit Hilfe einer intelligenten Vernetzung von Simulationen. Auf der Messe können die Besucher an den vielfältigen Experimenten der Bielefelder Forscher mitwirken. In einem Fahrsimulator testen sie, auf welche Punkte der Messebesucher in den Kurven einer projizierten Landstraßen-Fahrt schaut. So wird die Entwicklung einer aktiven Beleuchtungssteuerung betrieben. Anhand eines optischen 3D-Scanners wird demonstriert wie reale Objekte in virtuelle Computermodelle übertragen werden können. Außerdem zeigen die Wissenschaftler, wie jeder im Rahmen des so genannten "Public-Resource Computing" mit Hilfe seines häuslichen Computers an der Erforschung neuartiger Speichermaterialien teilnehmen kann - in einer weltweit vernetzten Simulation. Um auf die Aktualität gerade dieses Themas aufmerksam zu machen, wurde von der Hannover Messe AG der Begriff "Public-Resource Computing" erstmalig in den Produktmessekatalog aufgenommen. Unterstützt wird der Messe-Auftritt der Kompetenzplattform von den Firmen Isringhausen aus Lemgo, Dreckshage aus Bielefeld, Hella aus Lippstadt und MAGNUM aus Darmstadt.
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