Innovative Produkte und Unternehmen aus dem Forschungsland Nordrhein-Westfalen – Teil 2

Lkw-Fahrsimulator

Den Forschern der technischen Hochschule in Aachen um Professor Klaus Henning ist es gelungen, die beiden Technologien Fahrsimulation und Verkehrsberechnung miteinander zu kombinieren. Die Verbindung der beiden Simulationen macht es möglich, neue Technologien (z. B. Informations- und Assistenzsysteme), Infrastrukturveränderungen (dynamische Beschilderung, Spurerweiterungen) und Verkehrssituationen vor der eigentlichen Realisierung unter nahezu realistischen Bedingungen „erfahrbar“ zu machen. Die Entwicklung erfolgte in Zusammenarbeit mit der Forschungsgesellschaft Kraftfahrwesen Aachen (Prof. Henning Wallentowitz). Einsatzgebiet des innovativen Simulators sind Untersuchungen zu Gebrauchs­sicherheit, Usability, Akzeptanz und Unfallforschung.

Derzeit wird dieses innovative Werkzeug der Verkehrsforschung zur Untersuchung von Lkw-Kolonnefahrten eingesetzt. Elektronisch gekoppelte Lkw werden danach „wie ein Zug“ zur Effizienzsteigerung der Ressource Strasse so fahren, dass der Fahrer des ersten Lkw den gesamten „Zug“ steuert und die weiteren Lkw wie „Waggons“ folgen. Die Aachener Forscher gehen davon aus, dass die Vision des automatischen Fahrens in den kommenden Jahren Wirk­lichkeit wird.

Um ähnliche Pannen wie bei der Einführung der Maut zu vermeiden, arbeiten sieben Hochschulinstitute zusammen mit der Nutzfahrzeugindustrie und Speditionen an Konzepten für die spätere Realisierung. Auf dem Stand des Forschungslands Nordrhein-Westfalen in Halle 18 der Hannover Messe kann das Kolonnefahren von Lkw bereits heute am Fahrsimulator ausprobiert werden.

RWTH Aachen
Zentrum für Lern- und Wissensmanagement (ZLW)
Lehrstuhl Informatik im Maschinenbau (IMA)
Prof. Dr.-Ing. Klaus Henning
preuschoff@zlw-ima.rwth-aachen.de
www.zlw-ima.rwth-aachen.de

Geothermische Wärmeversorgung des SuperC-Gebäudes

Die Minderung der CO2-Emissionen ist eine der wichtigsten umweltpolitischen Zielsetzungen der nächsten Jahre. Dabei kann in Mitteleuropa die Nutzung von Erdwärme (Geothermie) zur Versorgung von Großgebäuden einen wesentlichen Beitrag leisten.

Geothermie ist die einzige regenerative Energiequelle, die nahezu flächendeckend und ganz­jährig verfügbar ist. Die Wärme kann deshalb abnehmernah und CO2-neutral gewonnen werden. Geothermie ist aber nicht allein aus ökologischen Gründen eine hochinteressante Energie­quelle, sondern stellt auch betriebswirtschaftlich eine sinnvolle Art der Wärme­versorgung dar.

Die RWTH Aachen installiert gegenwärtig für den Neubau des studentischen Servicecenters „SuperC“ im Zentrum der Stadt Aachen eine etwa 2.500 m tiefe geothermische Erdwärme­sonde, um das Gebäude anschließend mit Erdwärme zu beheizen und zu kühlen. Die Erd­wärme­sonde besteht aus einem geschlossenen Wasserkreislauf und vermeidet so viele Pro­bleme bisheriger Anlagentypen. Sie wird eine Leistung von ca. 450 kW erreichen und über einen Zeitraum von mindestens 30 bis 40 Jahren 70 °C heißes Wasser fördern. Durch die Ver­bindung einer zukunftsweisenden Wärmeversorgung mit angewandter Forschung verschie­dener Hochschul-Institute und industrieller Partner entsteht ein marktfähiges Versorgungs­konzept mit hohem Reproduktionspotential. Die RWTH bietet dafür eine hervorragende Aus­gangs­position: Die Bereiche Bergbau, Geowissenschaften, Architektur, Bauingenieur­wesen und Maschinenbau zählen zu den Kernkompetenzen der Hochschule und zeichnen sich durch ihre traditionelle Praxisnähe aus.

Der Stand der Bohrarbeiten und die bisherigen technischen und wissenschaftlichen Ergeb­nisse werden an Hand von Gesteinsproben und anderen Exponaten sowie durch Filmdoku­mente und graphische Darstellungen veranschaulicht.

RWTH Aachen
Institut für Markscheidewesen
Prof. Dr. Axel Preuße
info@superc.rwth-aachen.de
www.superc.rwth-aachen.de

Entspiegelung von Kunststoffoberflächen im Spritzgussverfahren

Mit dem von der AlCove Surfaces GmbH (www.alcove.de) entwickelten Verfahren zur Ent­spiegelung auf Basis einer Strukturierung der Oberfläche im Nanometerbereich, steht eine kosten­günstige Alternative zur Herstellung reflexarmer Oberflächen zur Verfügung. Ohne zusätz­liche Beschichtungen ist es möglich, Kunststoffe die beispielsweise im Spritzguss verar­beitet werden, direkt während der Herstellung mit einer reflexmindernden Oberflächen­struktur zu ver­sehen. Dabei kommt keine matte und gar aufgeraute Oberfläche zum Vorschein, sondern ein nahezu 100% transparentes Produkt, welches sich durch einen besseren Kontrast und eine gestei­gerte Farbbrillanz auszeichnet. Dies ist nur möglich, weil die aufgebrachte Struktur kleiner als die Wellenlänge des sichtbaren Lichtes ist. Eine derart strukturierte Oberfläche wirkt nicht matt oder opak, zeigt aber praktisch keine Spiegelungen mehr.

Dieses Methode (auch unter Mottenaugen-Effekt bekannt) ist eine ‚Erfindung’ der Natur: bei entsprechender Vergrößerung im Elektronenmikroskop (ca. 100000fach) zeigen sich auf den Facettenaugen einiger nachtaktiver Insekten kleine Erhebung, die dicht gepackt auf der Oberfläche dafür sorgen, dass das wenige Nachts zur Verfügung stehende Licht optimal durch die Facette zu den Sinneszellen gleitet wird. Der Vorteil für die Motten liegt klar auf der Hand, diesen Vorteil in eine technische Anwendung umzusetzen, gelang der AlCove durch Entwicklung geeigneter Werkzeuge, deren Oberflächen so strukturiert sind, dass beim Abgießen mit der flüssigen Kunststoffmasse im Spritzguss eine Oberflächentextur entsteht, die ähnliche Eigenschaften wie die der Mottenaugen zeigt.

Da die Entspiegelung schon während der Fertigung der Bauteile diesen mitgegeben wird, also kein weiterer, zeit- und kostenaufwändiger Prozessschritt notwendig ist, eröffnen sich zahlreiche Anwendungen, für die alternative Verfahren schlichtweg zu teuer sind.

AlCove Surfaces GmbH
Dr. Norbert Beyer
beyer@alcove.de
www.alcove.de

Vernetzte Simulationen zur Optimierung der Wertschöpfungskette

Mit der Bündelung einiger Kernkompetenzen an der FH Bielefeld sowie unter Einbindung von externen Projektpartnern wird ein Forschungsfeld beschrieben, dessen Konzept in der Optimierung der Wertschöpfungskette in Unternehmen liegt. Damit sichert die Einbindung mehrerer Fachgebiete sowohl die Interdisziplinarität als auch die durchgängige Kompetenz über die Fachinseln hinweg.

Ein Gremium zur wissenschaftlichen Koordination ist mit Forschungspartnern aus aktiven Forschungsfeldern besetzt und berät bei der inhaltlichen, personellen und wirtschaftlichen Gestaltung der Forschungssegmente und Projektabwicklung.

Das Projekt basiert auf mehreren Forschungsschwerpunkten der FH Bielefeld. Verbunden mit weiteren laufenden Forschungsaktivitäten soll auf diesen Erfahrungen aufgebaut und nach­haltige, dauerhafte Forschungsinfrastruktur gesichert werden.

Durch eingehende Marktanalysen und Benchmarking konnte ein Forschungsfeld mit innovativen und anwendungsbezogenen Themenspektren ermittelt werden.

Die Simulation ist zunächst eine Querschnittsfunktion, wird aber mit der Integration in vernetzte Strukturen zur Optimierung der Wertschöpfungskette in Unternehmen eingesetzt. Die Vernetzung von Produkt-, Prozess- und Testsimulationen beinhaltet insbesondere für den wirtschaftlichen Einsatz in KMU noch erhebliche Forschungs- und Kostenpotenziale. Mit zunehmender Verbesserung und Standardisierung der Modulschnittstellen und der Erar­bei­tung flexibler Daten-Managementsysteme sollen den Kunden durch die Forschung des Teams Instrumente und Konzepte zur Optimierung der Prozesskette (Chainmanagement) bereitge­stellt werden.

Am Messestand werden Teilbereiche dargestellt. Die Ausgestaltung der vollständigen System­kette wird gemeinsam mit dem Kunden formuliert.

Fachhochschule Bielefeld
Fachgebiet Fördertechnik – Materialfluß – Logistik
Prof. Dr. Ing. Ralf Hörstmeier
ralf.hoerstmeier@fh-bielefeld.de
www.fh-bielefeld.de

Markierungsfreier Proteinnachweis in Gelen

Die Universität Bielefeld hat eine neuartige Methode entwickelt, um Proteine (Eiweißmoleküle) in Gelen färbe- und markierungsfrei sichtbar zu machen. Proteingele werden heute in der medizinischen Diagnostik, Proteomforschung und Molekularbiologie als Standardverfahren eingesetzt.

Durch das neuentwickelte Nachweisverfahren, das neueste laseroptische Verfahren und Kameratechnologien kombiniert, wird den Bedürfnissen in der breiten biomedizinischen Anwendung und auch in der molekularbiologischen Spitzenforschung Rechnung getragen.

Das neue Verfahren ermöglicht erstmalig den höchstempfindlichen Nachweis nichtmarkierter Eiweißmoleküle in Gelen. Dadurch lassen sich einfachere, schnellere, reproduzierbarere und kostengünstigere Analysen durchführen. Dies wird sich äußerst hilfreich auf die Diagnostik von Krankheiten und die Entwicklung von neuen Medikamenten auswirken.

Das mit dieser Entwicklung verbundene Patent wird momentan von der Universität Bielefeld vermarktet.

Universität Bielefeld
Fakultät für Physik
Prof. Dr. Dario Anselmetti
dario.anselmetti@physik.uni-bielefeld.de
www.physik.uni-bielefeld.de/biophysik

SMARTE Telemetrie

Diagnose und Fernbedienung technischer Systeme ohne Kabel? Diese SMARTe Technik zeigt die FH-Bochum in einem Innovationsprojekt an einem SMART for two Citycoupé.

Heute werden Kabel oder kostspielige Mobilfunkanbindungen dazu verwendet, mobile techni­sche Systeme mit Diagnose -oder Visualisierungssystemen zu ver­binden. Diese Lösungen sind häufig nicht optimal. Eine Kabelverbindung schränkt den Aktionsradius unerwünscht ein, eine GSM-Kommunikation via Handy ist aus der Kostensicht häufig nicht vertretbar.

Am Beispiel der kabellosen Integration von Fahrzeugen in ihrer Umwelt wird gezeigt, welche Mög­lich­keiten die Einbindung von Mobiltelefon und PDA mit Funknetzwerken wie WLAN und Bluetooth zukünftig bieten. Die Arbeitsgruppe „Wireless-Technologie“ von Prof. Dr. Jörg F. Wollert stellt dazu die verschiedensten Szenarien für die kabellose Systemintegration in einer Gesamtlösung vor. So werden konventionelle Mobiltelefone als elektronische Schlüssel für den Fahrzeugzugang verwendet, die gleichzeitig auch der Personalisierung des Fahrzeugs dienen. Falsch eingestellte Spiegel und verlorene Lieblingssender gehören damit der Vergangenheit an. Neben den Komfortfunktionen können auch Echtzeitdaten mit dem Fahrzeug ausgetauscht werden, hierzu gehört der Einsatz konventioneller Laptops oder PDAs als kabellose Diagnose­systeme.

Auch aus steuerlichen Gesichtspunkten sind die eingesetzten Technologien von Interesse. Das Handy oder der PDA wird zum elektronischen Fahrtenbuch und damit entfällt das manuelle Führen eines Papierfahrtenbuchs. Dass hierbei das technische Konzept durch die Integration von Offboardkomponenten wie PDA und Handy für Internet-Informationsdienste abgerundet wird, ist dabei schon fast selbstverständlich.

Fachhochschule Bochum
Fachbereich Elektrotechnik und Informatik
Prof. Dr.-Ing. Jörg F. Wollert
joerg.wollert@fh-bochum.de
www.fh-bochum.de