Projekte

Maschinenbau

F&T-Projekte der Fakultät Maschinenbau

AG Entrepreneurship
Mit der AG Entrepreneurship wollen die Hochschulen aus der Vierländerregion Bodensee gemeinsam das hiesige Startup- und Gründungsökosystem stärken. Dazu sollen neue Analysen zu Anforderungen und Wirksamkeit durchgeführt sowie Angebote grenzübergreifend geschaffen werden. Zudem sollen Gründungsinteressierte und GründerInnen dazu befähigt werden, gesellschaftliche und ökologische Herausforderungen anzupacken. Die HTWG ist mit dem IST Institut und der dort angesiedelten Startupinitiative Kilometer1 Teil der AG-Bereiche University-Corporate-Collaboration/Corporate-Startup-Collaboration, Marken- und Marketingstrategie sowie Evaluation.
In diesen Bereichen sollen im besagten Berichtszeitraum folgende zwei Forschungsarbeiten erfolgen:
(1) Untersuchung der Innovationsfähigkeit und -kultur von kleinen und mittleren Unternehmen in der Bodenseeregion. Im Zentrum der Untersuchung stehen die folgenden Forschungsfragen: Wie lassen sich die Innovationsaktivitäten der Unternehmen charakterisieren? Welche Formate dienen der Stärkung der Innovationsfähigkeit? Die Beantwortung dieser Fragen folgen einem Design Science Research Ansatz mit zwei Teilschritten: (i) Datenerhebung mittels einer Umfrage (Fragebogen) und deren statistische Auswertung (hinsichtliche u.a. Verteilung, Häufigkeit, Beziehungen) zu Bedarf und Status Quo der Unternehmen hinsichtlich Innovationsentwicklung sowie University-Corporate-Collaboration & Corporate-Startup-Collaboration; und (ii) Entwicklung von Formaten (Artefakte) mittels den empirisch gewonnenen Erkenntnissen und der Literaturanalyse zur Stärkung der Zusammenarbeit zwischen Hochschulen, Unternehmen und Startups.
(2) Untersuchungen, wie sich Formate der Gründungsförderung in der verteilten Zusammenarbeit mit verschiedenen Akteuren des Gründungsökosystems effektiv gestalten und evaluieren lassen.
Dafür werden folgende Forschungsfragen gestellt: Was sind Gestaltungselemente für die Formate? Welche Koordinationsmechanismen sichern die bedarfsgerechte Durchführung der Formate? Was ist ein geeigentes Evaluationsvorgehen, das dynamische Anpassungen aus der Praxis mitberücksichtigt? Die Bearbeitung der Forschungsfragen folgt dem Ansatz der Evaluation durch Forschung und nutzt dafür Methoden wie Interviews für die Datenerhebung, Grounded Theory für die Datenauswertung sowie die Gioia-Methode zur Aggregation der Erkenntnisse zu den Gestaltungselementen, Koordinationsmechanismen und Vorgehensweisen.

Projektpartner: Universität Konstanz, Zeppelin Universität, HAW Kempten, OST Ostschweizer Fachhochschule
Prof. Dr. Guido Baltes
Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Transformation (IST)
Raum G 341
+49 7531 206-310
gbaltes@htwg-konstanz.de
Zerkleinerung und Partikelgrößenverteilungsbestimmung
In diesem Projekt wurden Versuche zur nassen Zerkleinerung von Biertreber und Bestimmung der Partikelgrößenverteilung mittels Laserbeugung durchgeführt. Biertreber stellen die festen, beim Maischen nicht in Lösung gegangenen Bestandteile des Braumalzes dar. Bisherige Verwendungen dieses Reststoffes beschränkten sich im Wesentlichen auf den Einsatz als Tierfutter in der Landwirtschaft. Aufgrund des hohen Proteingehalts von Biertreber rückt jedoch zunehmend auch die Aufbereitung für den menschlichen Verzehr in den Fokus. Die Gewinnung einer proteinreichen Fraktion ist verfahrenstechnisch anspruchsvoll und umfasst in der Regel auch einen oder mehrere Zerkleinerungsschritte der Biertreber. Im Rahmen des Projekts wurden im Auftrag des Projektpartners verschiedene Zerkleinerungsparameter und deren Einfluss auf die Zerkleinerungskinetik von Biertreber evaluiert. Hierzu wurden im Pilotmaßstab entsprechende Zerkleinerungsversuche durchgeführt, die Partikelgrößenverteilungen der dargestellten Biertrebersuspensionen laserbeugungsspektrometrisch sowie lichtmikroskopisch untersucht und im Hinblick auf die nachfolgenden Prozesschritte bewertet.
Prof. Dr.-Ing. Christian Nied
Prodekan VU, Studiendekan PEB/ VUB, Fachgebiete: Partikeltechnologie/Mechanische Verfahrenstechnik, Recycling
Raum H 003
+49 7531 206-535
christian.nied@htwg-konstanz.de

Sprechzeiten
nach Vereinbarung
Weiterentwicklung von Geräten für eine trockenmechanische Ecken- und Innenkantendekontamination in kerntechnischen Anlagen – Teilvorhaben: Konzeption und Entwurf der Versuchsmuster (EKont-2)
Beim Rückbau kerntechnischer Anlagen muss, zur Sicherstellung der Kontaminationsfreiheit der bestehenden Gebäudestruktur, eine Oberflächendekontamination der Räumlichkeiten durchgeführt werden. Typische Kernkraftwerke in Deutschland verfügen über 100.000m² bis 450.000m² Betonoberfläche, welche für eine erfolgreiche Freimessung dekontaminiert werden muss. Üblicherweise erfolgt die Dekontamination durch das Abtragen der Oberfläche bis zu der Tiefe, ab der keine Kontamination mehr vorliegt.
Die Gespräche mit Rückbaufirmen und Kernkraftwerksbetreibern haben ergeben, dass insbesondere die Ecken- und Innenkantendekontamination bisher mit handgeführten Geräten durchgeführt wird. Werkzeuge wie zum Beispiel Nadelpistolen, Stock- und Schleifgeräte entsprechen dem heutigen Stand der Technik. Diese Geräte werden ursprünglich für Sanierungsarbeiten eingesetzt und sind demnach nicht speziell für die Dekontamination von Gebäuden entwickelt worden. Neben der geringen Flächenleistung der Geräte, der unebenen Oberfläche, die hinterlassen wird und der hohen körperlichen Belastung für die Arbeiter trägt auch die fehlende Absaugung zur begrenzten Eignung bei. Die fehlende Absaugung wird kompensiert durch die Verwendung von zusätzlichen Industriestaubsaugern, was die ohnehin schon komplexe und langwierige Arbeit zusätzlich aufwändiger macht.

Um diesen Schwierigkeiten und Problemen entgegenzuwirken und eine verbesserte Lösung für die Dekontamination der Ecken und Innenkanten zu liefern, wurde das Projekt „EKont“ durchgeführt. Ziel dieses Projektes war es, die Leistungsparameter der zur Dekontamination verwendeten Geräte zu untersuchen und Verbesserungsmöglichkeiten zu finden. Hierbei konnten mehrere Demonstratoren entwickelt und in einem Versuchsaufbau erprobt werden. Da am Ende des Projektes einige Schwierigkeiten und mögliche Verbesserungen aufgetreten sind, wurde das nachfolgende Forschungsprojekt EKont-2 begonnen, welches an das bestehende EKont-Projekt anknüpft. Dieses Projekt wurde in die folgenden acht Arbeitspakete unterteilt:

AP1: Projektstart
AP2: Entwicklung und Anfertigung der Versuchsmuster
AP3: Zusammenführung und Inbetriebnahme von Versuchsmustern und Versuchsstand
AP4: Durchführung der experimentellen Versuchsreihen sowie Auswertung und Vergleich der Ergebnisse
AP5: Optimierung der Versuchsmuster und Konstruktion einer Einhausung mit Absaugung und
Tiefenführung
AP6: Versuche vor Ort
AP7: Optimierung der Versuchsmuster
AP8: Dokumentation und Evaluation

Nach der Analyse der bestehenden Versuchsmuster wurden die Verbesserungspotenziale identifiziert und festgelegt, in welche Richtung die Entwicklung weiter vorangetrieben werden soll. Der Fokus liegt dabei hauptsächlich in der Verbesserung der Handhabung durch Reduzierung des Gewichtes. Dennoch soll auch der Mechanismus, wie die Innenkanten abgetragen werden, leicht angepasst und optimiert werden.

Projektpartner: Karlsruher Institut für Technologie (KIT) – Institut für Technologie und Management im Baubetrieb (TMB); CONTEC Maschinenbau & Entwicklungstechnik GmbH; SAT Kerntechnik GmbH
Projektleiter: Prof. Dr.-Ing. Dr.sc.agr. Kurt Heppler
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Prof. Dr.-Ing. Dr.sc.agr. Kurt Heppler
Raum G 175
+49 7531 206-321
kheppler@htwg-konstanz.de
Sustainable Mobility Innovation Lab Bodensee – SMILEE
Die Gründungsförderung an den Konstanzer Hochschulen ist zu großen Teilen durch die Verbundtätigkeiten der seit 2017 bestehenden Startup-Initiative Kilometer1 geprägt. Mit der EXIST Potentiale- Förderung sollen die gemeinsamen Aktivitäten fortgeführt und weiter ausgebaut werden. In diesem Rahmen wurden 4 Potenzialfelder identifiziert, die in den geplanten Aktivtäten entsprechend berücksichtig werden sollen: Gründung Etablieren, Gründung Entdecken, Gründung Entwickeln und Gründung Entfalten. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt:Alle Hochschulangehörigen werden von Beginn an für das Thema Gründung 1. sensibilisiert, 2. Qualifiziert, 3. bei der Konzeption und Validierung ihrer Idee beraten und 4. schließlich bei der Gründung selbst unterstützt. Jede Phase soll durch ein bedarfsgerechtes und ausreichendes Angebot an Aktivitäten der Gründungsunterstützung bedient werden. Die verschiedenen Angebote werden für die Hochschulangehörigen beider Verbundpartner wechselseitig geöffnet. Zugleich wird die nachhaltige Verankerung der universitären Innovations- und Gründungskultur an den beiden Hochschulen angestrebt.
Primäres Ziel der Universität Konstanz und der Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung ist, die Anzahl an erfolgreichen Gründungen aus den Hochschulen signifikant zu steigern. Beim Sustainable Mobility Lab (SML) handelt es sich um eine durch die Europäische Union, den Schweizer Bund und das Fürstentum Liechtenstein geförderte internationale und anwendungsorientierte Forschungskooperation. Im SML kooperieren in der Vierländerregion Bodensee 8 Hochschul- und außeruniversitäre Forschungspartner (Fachhochschule Vorarlberg, HTWG Konstanz, ZU Friedrichshafen, Hochschule Kempten, OST – Buchs, OST – St. Gallen, ZHAW, Forschungs- und Innovationszentrum Rheintal RhySearch), 10 Praxispartner (Stadtwerk am See, Startup Netzwerk Bodensee, cyberLAGO, ZF Friedrichshafen, Energieinstitut Vorarlberg, Gebrüder Weiss, Avimo, TUN. Green Deal Vorarlberg, Gemeinde Satteins, Smart City Winterthur) sowie 14 assoziierte Partnerorganisationen aus der Praxis (bspw. e-mobil BW, Bodensee-Oberschwaben Verkehrsverbund, Verkehrsverbund Vorarlberg und das Innovationszentrum Ostschweiz).

Im Rahmen seiner Forschungs- und Disseminationsaktivitäten zielt das Sustainable Mobility Lab Bodensee darauf ab, innovative Lösungen für den regionalen Personen- und Güterverkehr zu entwickeln und wissenschaftlich zu begleiten. Mit Hilfe eines agilen und lernenden Ansatzes identifizieren die knapp 20 Lab- Partner Nutzer*innen, Anbieter und Kommunen und entwicklen und setzen grenzübergreifend erfolgversprechende Konzepte um. Das Lab verfolgt einen unternehmerisch agilen und iterativen Ansatz, der alternative Denk- und Arbeitsweisen (Design Thinking/Lean Startup/Prototying) zur zielgerichteten, kollaborativen Entwicklung nachhaltiger Mobilitätslösungen mit etablierten Unternehmen und Startups nutzt und alle Akteure permanent transdisziplinär integriert. Ziel ist auch eine intentionale Vernetzung (Nzu- N-Beziehung) und Zusammenarbeit der Mobilitätsakteure, zielgerichtete Praxisprojekte und eine
Verbreitung der Erkenntnisse aus der Pilotierung und darauf basierend nachhaltige, innovativen Mobilitätsservices in der Vierländerregion Bodensee – vorangetrieben durch neues, regionales Unternehmertum.

Für die aktive Gestaltung eines solchen Innovationsökosystems ergeben sich zentrale Forschungsfragen, die im Rahmen des SML bearbeitet werden:
1. Welche Governancepraktiken ermöglichen eine zielgerichtete Zusammenarbeit der Akteure?
2. Welche Elemente werden für eine wirksame Kollaboration der internationalen Partner auf der virtuellen Plattformbenötigt?
3. Wie lassen sich labübergreifende Potenziale durch Koordination, Transfer und Kommunikation für das regionale Innovationssystem erkennen und deren Nutzung sicherstellen?
4. Wie lassen sich nachhaltige Mobilitätslösungen entwicklen, die aktuellen technischen / sozialen / organisatorischen / betriebswirtschaftlichen Anforderungen stand halten?
Die Beantwortung dieser Forschungsfragen wird durch den in SML integrierten Action Research Ansatz ermöglicht. Dazu gehören Interviews (semi-strukturiert) mit den Partnern des Labs und weiteren Expert:innen zur Erhebung von Bedarfen und Erfahrungen zur Gestaltung eines solchen Innovationsökosystems sowie deren Inhaltsanalyse (Open & Selective Coding) zur Ableitung erster Fomate und Inhalte des Ökosystems. Nach einer ersten praktischen Durchführung der Formate werden diese durch weitere Interviews und Expert:innen-Panels empirisch evaluiert und im Rahmen des Action Research Ansatzes im Verlauf des Projektes iterativ weiterentwickelt. Die aus den Erktenntnissen abgeleiteten, neu geschaffenen Strukturen und Services sollen die Wettbewerbsfähigkeit und die Attraktivität der Region steigern; nicht nur für Bestandsunternehmen und neue Mobilitätsanbieter durch neue wirtschaftliche Aktivitäten, sondern zudem für Talente, Tourismus und Bürger*innen.
Prof. Dr. Guido Baltes
Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Transformation (IST)
Raum G 341
+49 7531 206-310
gbaltes@htwg-konstanz.de
Recycling von Post Consumer-Flachglasabfällen aus dem Gebäudesektor in Baden-Württemberg (HoFlaRec)
Während für Behälterglas ein lang etabliertes Recyclingsystem besteht, gibt es kein vergleichbar etabliertes System für Flachglas. Insbesondere Abfälle aus Sanierung und Abbruch werden nicht systematisch erfasst. Im Auftrag der Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg untersuchen Prof. Richard Erpelding und Kollegen den Status Quo und darauf aufbauend technische Möglichkeiten, Flachglasabfälle hochwertig aufzubereiten und zu verwerten.
Das Projekt wird gefördert durch: Landesanstalt für Umwelt Baden-Württemberg
Prof. Dr.-Ing. Richard Erpelding
Studiendekan UVT, Fachgebiete: Thermische Verfahrenstechnik, Wärme- und Stoffübertragung, Prozesssimulation
Raum H 201
+49 7531 206-593
richard.erpelding@htwg-konstanz.de

Sprechzeiten
nach Vereinbarung
Open SeeGround
Entwicklung eines Messverfahrens, dass es autonomen Roboterfahrzeugen ermöglicht, mit heute daran schon häufig vorhandenen 2D Lidar-Sensoren zusätzlich auch eine Hinderniserkennung am Boden vorzunehmen. Dieses neue Messverfahren verschafft Robotern trotz nur minimaler Zusatzkosten eine deutlich verbesserte Umfeldwahrnehmung und erleichtert damit deren Einsatz in unkontrollierten Bereichen, in denen sich auch Menschen bewegen können.

Das Projekt wird gefördert durch : Baden-Württemberg Stiftung gGmbH
Projektdauer : 1.April 2023 - 31. Januar 2025
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Prof. Dr. Hartmut Gimpel
Fachgebiete: Messtechnik, Sensoren, Optik, Physik
Raum G 242A
+49 7531 206-344
hartmut.gimpel@htwg-konstanz.de

Sprechzeiten
nach Vereinbarung
F&E-Auftrag: Feinzerkleinerung und -klassierung von Insektenlarven; Feinzerkleinerung und -klassierung von Hülsenfrüchten und Hafer
Proteine sind essentielle Makronährstoffe der menschlichen und tierischen Ernährung. Im Hinblick auf eine wachsende Weltbevölkerung und den hohen Ressourcenbedarf bei der Nutztierhaltung geraten als Alternativen zu traditionellen tierischen Proteinen zunehmend pflanzliche (z.B. Hülsenfrüchte) und insektenbasierte Eiweißquellen in den Blick. Während proteinreiche Insekten in vielen Teilen der Welt fester Bestandteil des menschlichen Speiseplans sind, stoßen sie insbesondere bei westlichen Konsument*innen auf Vorbehalte. Ein
Ansatz zur Erhöhung der Verbraucherakzeptanz besteht darin, getrocknete Insekten zu Insektenmehlen zu vermahlen, die anschließend zu Nahrungsmittelprodukten weiterverarbeitet werden können. Im Rahmen des Projekts wurden erste Versuche zur Vermahlung und anschließenden Klassierung von getrockneten Insektenlarven durchgeführt mit dem Ziel, geeigente Prozessparameter zu identifizieren. Zur Beurteilung der Zerkleinerungsergebnisse wurde unter anderem die Laserbeugungsspektrometrie herangezogen.
Zur Feinzerkleinerung und -klassierung von Hülsenfrüchten und Hafer als Proteinquellen: Die Samen von Leguminosen wie Ackerbohnen und Erbsen weisen einen hohen Proteingehalt von 20 – 30 % bezogen auf die Trockenmasse auf. Durch mechanische Feinzerkleinerung in Prallmühlen und anschließende Windsichtung – einVerfahren, das auch als Proteinverschiebung bezeichnet wird – lassen sich proteinreiche Feinmehle mit Proteingehalten von bis zu 60 % herstellen, die z.B. zu Textured Vegetable Protein weiterverarbeitet werden können.
Ziel des Projekts war die experimentelle Identifizierung von Zerkleinerungs- und Sichtparametern, die zu einer Maximierung des Proteingehalts in der Feinfraktion führen. Die Versuche dazu wurden auf einer Sichtermühle und einem Windsichter im Labormaßstab durchgeführt. Neben mittels Laserbeugung bestimmten Partikelgrößenverteilungen wurde der vom Projektpartner bestimmte Proteingehalt zur Beurteilung der Ergebnisse herangezogen.
Das Projekt wird gefördert durch : Essento Food AG; Group Minoteries SA ; Institut für Werkstoffsysteme Thurgau
Prof. Dr.-Ing. Christian Nied
Prodekan VU, Studiendekan PEB/ VUB, Fachgebiete: Partikeltechnologie/Mechanische Verfahrenstechnik, Recycling
Raum H 003
+49 7531 206-535
christian.nied@htwg-konstanz.de

Sprechzeiten
nach Vereinbarung
Ultraschallbasierte Verbesserung des Reibkontaktes und adaptierte Materialflusssimulation in Spreizwerkzeugen für großdimensionierte hochfeste Aluminiumkammerprofile
Herausforderungen wie beispielsweise Batteriekästen in der Elektromobilität stellen höhere Ansprüche an die verwendeten Aluminiumwerkstoffe bei kosteneffizienter Herstellung. Dies erfordert das Strangpressen von hochfesten, großvolumigen Aluminiumprofilen. Im wesentlichen wird durch das Teilprojekt "Entwicklung von Auslegungsmodellen zur praxisgerechten Beschreibung des elastoplastischen Verformungsverhaltens von Tragarmen in Spreizwerkzeugen und zugehörige Werkstoffauswahl zur Herstellung großdimensionierter Strangpressprofile" erreicht. Der innovative Kern ist dabei die Auslegung der Tragarme großvolumiger Werkzeuge auf eine maximal zulässige plastische Dehnung. Im Ergebnis werden Konstruktionsrichtlinien und Handlungsanweisungen erzeugt, die der Industrie ermöglichen, neue leistungsfähigere und effizientere Werkzeuge herzustellen und so neue Märkte zu erschließen. Ein weiterer Gewinn wird durch nachhaltige, werkstoffeffiziente Werkzeuge und Produkte erzielt.
Das Projekt wird gefördert durch : Bundesministerium für Wirtschaft und Energie - ZIM
Prof. Dr. Verena Merklinger
Werkstofftechnik, Korrosion/Tribologie, Werkstoffprüfung, Bauteilanalyse, Werkstoffe in der Fahrzeugtechnik, Konstruktionslehre, CAD, Machine Design, Functional Materials
Raum H 201
+49 7531 206-316
verena.merklinger@htwg-konstanz.de
Entwicklung neuartiger Herstellungs- und Nachbearbeitungsverfahren für Industriemesser mit innovativen Eigenschaften
Ziel des Projektes ist die Herstellung dünnwandiger Industriemesser am Anwendungsbeispiel für Brotschneidemaschinen, um das Anhaften von Lebensmittelresten ohne aktuell übliche Beschichtungen zu vermeiden und die Schneidqualität zu verbessern und insbesondere auch weiche und klebrige Lebensmittel schneiden zu können. Im Mittelpunkt der Arbeiten des KMU Alfred Giesser Messerfabrik GmbH stehen die Entwicklung und Realisierung der Herstellungsprozesse, was das Härten und die Oberflächenbearbeitung umfasst. Die HTWG wird die Wirkzusammenhänge zwischen Härten, Gefüge und erzielten Materialeigenschaften untersuchen und geeignete Prozessbedingungen ableiten. Die Herausforderung und Innovation liegen darin, dass ein möglichst verzugfreies Härten und gezieltes Einstellen der Gefügestruktur bei einem sehr geringen Volumen zu Fläche Verhältnis zu realisieren ist, um die Klingen in der angestrebten geringen Wandstärke mit hoher Stabilität reproduzierbar herstellen zu können.
Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic
Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik
Raum H 302
+49 7531 206-468
lazar.boskovic@htwg-konstanz.de
Entwicklung neuartiger Partikelsimulationen und Verfahren zur individuellen nichtlinearen Steuerung des Zeit-Span-Volumens beim Oberflächengleitschleifen
Anwendungen in der Pharma-, Kosmetik- oder Lebensmittelindustrie erfordern häufig den Einsatz von vergleichsweise beständigen rostfreien Edelstählen, welche in keiner Weise in Interaktion mit den dort hergestellten Produkten treten dürfen. Hierzu wird im vorliegenden Projekt ein neuartiges Verfahren entwickelt, das die Substitution der bisher empirischen Vorgehensweise ermöglicht. Das neue automatisierte Verfahren ermöglicht die kundenspezifische Individualisierung der angestrebten Behälterinnenfläche auf Grundlage neuartiger Simulationen und Verfahren zur nicht-linearen Steuerung des Zeit-Span-Volumens beim OGF-Verfahren. Ein weiteres innovatives Ziel ist die Herstellung hochglänzender und korrosionsbeständiger Oberflächen erstmalig ohne zu elektropolieren. Die Systemlösung soll die gezielte, individuelle Einstellung der Oberflächenparameter und- eigenschaften hinsichtlich Anhaftungseigenschaften, Reinigbarkeit und Topografie ermöglichen.
Durch die Verknüpfung numerischer Daten mit dem experimentell bestimmten Zeit-Span-Volumen soll es erstmals möglich sein, asymmetrische und komplexe Formen, Sonderformen sowie Anbauten der Behälter gezielt und individualisiert zu bearbeiten. Nach Projektbeginn wurde die Simulationssoftware beschafft., seitdem laufen erste Kalibrationen, die parallel experimentell verifiziert werden.
Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic
Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik
Raum H 302
+49 7531 206-468
lazar.boskovic@htwg-konstanz.de
HighFlexVARI - Entwicklung eines flexiblen, simulationsgestützten Prozesses der vakuumassistierten Harzinfiltration für trockengewickelte Carbonbauteile für Raumfahrtanwendungen
Kohlefaserverstärkte Kunststoffe ermöglichen ultraleichte Bauteilen mit geringem Materialeinsatz. Besonders die Herstellung durch Wickeln bietet bei optimaler Lastaufnahme größere Gestaltungsfreiheit.
Nasswickeltechniken sind für die Herstellung von 3D-Strukturen etabliert. Niederviskose Hochleistungsharze, wie sie in der Luft- und Raumfahrt angewendet werden müssen, lassen sich jedoch prozessbedingt im Nasswickeln nur sehr eingeschränkt einsetzen.
Daher ist Ziel dieses Projektes die Entwicklung eines stabilen Herstellungsprozesses für trockengewickelte, dickwandigen Bauteilen mit komplexer 3D-Geometrie, die nachträglich mit einem vakuumunterstütztes Infusionsverfahren (VARI)-Verfahren mit niedrigviskosem Hochleistungsharz getränkt werden. Kernbestandteil dieses Herstellungsprozesses ist ein Berechnungsmodell, welches in Abhängigkeit der Bauteilgeometrie, der Faserlage, sowie der Materialpaarungen (Fasern und Harz-System) das Infiltrationsverhalten abbildet. Ausgehend von einfachen Geometrien wird ein solches Berechnungsmodell aufgestellt, iterativ verfeinert und für komplexe reale Bauteilgeometrien verifiziert.
Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic
Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik
Raum H 302
+49 7531 206-468
lazar.boskovic@htwg-konstanz.de
EasyScrew - Entwicklung korrosionsbeständiger, selbstschneidender Kunststoffschrauben mit bisher nie erzielten Eigenschaften hinsichtlich Oberflächenhärte und maximalen Lastübertrags sowie Zugfestigkeiten bis 150 N/mm²
Der Einsatz von Leichtbauwerkstoffen zur signifikanten Gewichtsreduktion, ist eine der wirksamsten Methoden zur Verringerung des CO2-Ausstosses. Nach SdT werden im Leichtbau primär Aluminiumschrauben verwendet, welche jedoch den Nachteil der Kontaktkorrosion u. ausgeprägte Reibungs- und Verschleißeffekte aufweisen. Kunststoffe haben den enormen Vorteil, dass sie korrosionsbeständig sind und eine geringe elektrische Leitfähigkeit aufweisen. Die Gewichtseinsparungen durch den Einsatz von Kunststoff liegt bei bis zu 80 %. Vor allem im Leichtbau sind gewindeformende Schrauben das Mittel der Wahl, für die jedoch noch kein geeignetes Leichtbausubstitut gefunden werden, da diese bisher nicht die benötigten Festigkeitswerte erzielen. Ziel des Projektes ist die erstmalige Entwicklung einer selbstschneidenden Kunststoffschraube mit bisher nie erzielten Eigenschaften hinsichtlich Bruchdehnung sowie einer maximalen Zugfestigkeit und maximalen Zugkraft sowie selbstverlöschender Eigenschaft. Die Kombination aus selbstschneidender Eigenschaft und maximalen mechanischen Kennwerten ermöglicht viele Anwendungsgebiete mit dem zukünftigen Ziel die Metallschraube in vielen Bereichen zu ersetzen.
Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic
Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik
Raum H 302
+49 7531 206-468
lazar.boskovic@htwg-konstanz.de
EntrepreneurshipHoch4 (Kilometer1): Gründung an den Konstanzer Hochschulen Etablieren, Entdecken, Entwickeln und Entfalten
Die Gründungsförderung an den Konstanzer Hochschulen ist zu großen Teilen durch die Verbundtätigkeiten der seit 2017 bestehenden Startup-Initiative Kilometer1 geprägt. Mit der EXIST Potentiale- Förderung sollen die gemeinsamen Aktivitäten fortgeführt und weiter ausgebaut werden. In diesem Rahmen wurden 4 Potenzialfelder identifiziert, die in den geplanten Aktivtäten entsprechend berücksichtig werden sollen: Gründung Etablieren, Gründung Entdecken, Gründung Entwickeln und Gründung Entfalten. Dabei wird ein ganzheitlicher Ansatz verfolgt: Alle Hochschulangehörigen werden von Beginn an für das Thema Gründung 1. sensibilisiert, 2. Qualifiziert, 3. bei der Konzeption und Validierung ihrer Idee beraten und 4. schließlich bei der Gründung selbst unterstützt. Jede Phase soll durch ein bedarfsgerechtes und ausreichendes Angebot an Aktivitäten der Gründungsunterstützung bedient werden. Die verschiedenen Angebote werden für die Hochschulangehörigen beider Verbundpartner wechselseitig geöffnet. Zugleich wird die nachhaltige Verankerung der universitären Innovations- und Gründungskultur an den beiden Hochschulen angestrebt. Primäres Ziel der Universität Konstanz und der Hochschule Konstanz Technik, Wirtschaft und Gestaltung ist, die Anzahl an erfolgreichen Gründungen aus den Hochschulen signifikant zu steigern.
Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie
Prof. Dr. Guido Baltes
Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Transformation (IST)
Raum G 341
+49 7531 206-310
gbaltes@htwg-konstanz.de
Community of Practice for Strategic Management Architectures
Die Community of Practice for Strategic Management Achitectures hat zum Ziel, das Verständnis sowie Methoden und Systeme für dynamisches, strategisches Management und Führung substantiell und anwendungsorientiert weiterzuentwickeln. Als geschäfts- und anwendungsorientierte Plattform wird CoPS durch Expert^*innen und Organisationen aus Industrie und Wissenschaft finanziell und aktiv unterstützt. CoPS folgt der Zielsetzung, die Forschungsergebnisse in der Community der „strategic manager“ zu verbreiten und so eine aktive Austauschplattform für diese zu werden. Zu diesem Zwecke wird die Projektarbeit von CoPS durch die regelmäßige Dialogveranstaltung „Strategic Management Perspectives“ ergänzt.
Prof. Dr. Guido Baltes
Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Transformation (IST)
Raum G 341
+49 7531 206-310
gbaltes@htwg-konstanz.de
Schadensfallanalysen und Werkstofftechnik
Neben Schadensfallanalysen an metallischen Bauteilen werden Dienstleistungen auf dem Gebiet der Werkstoffprüfung und Beratungsleistungen in werkstoffkundlichen Fragen erbracht. Daneben werden Problemstellungen der metallverarbeitenden Industrie in Forschungsaufträgen bearbeitet. Speziell für die stahlverarbeitende Industrie kann auf ein breites Erfahrungspotential zurückgegriffen werden. Neben Schadensfallanalysen umfasst das Leistungsspektrum Beratungen zur Werkstoffauswahl, Zug-, Druck- und Biegeversuche, Dauerfestigkeitsnachweise, Härteprüfungen und Ultraschall- und Röntgenanalyse für zerstörungsfreie Prüfung sowie Untersuchungen zum Verschleiß- und Korrosionsverhalten und Prüfung von Oberflächenrauhigkeiten.
Prof. Dr. Verena Merklinger
Werkstofftechnik, Korrosion/Tribologie, Werkstoffprüfung, Bauteilanalyse, Werkstoffe in der Fahrzeugtechnik, Konstruktionslehre, CAD, Machine Design, Functional Materials
Raum H 201
+49 7531 206-316
verena.merklinger@htwg-konstanz.de
Bodensee-Racing-Team: Formula-Student-Rennwagen
Studierende bauen in Teamarbeit einen einsitzigen elektrisch angetriebenen Formelrennwagen, um damit bei einem Wettbewerb gegen Teams aus der ganzen Welt anzutreten. Bei der Formula Student gewinnt aber nicht einfach das schnellste Auto, sondern das Team mit dem besten Gesamtpaket aus Konstruktion und Rennperformance, Finanzplanung und Verkaufsargumenten. Der Anspruch der Formula Student ist die Ergänzung des Studiums um intensive Erfahrungen mit Konstruktion und Fertigung sowie mit den wirtschaftlichen Aspekten des Automobilbaus. Im Sinne dieser Zielsetzung sollen die Studierenden annehmen, eine Produktionsfirma habe sie engagiert, um einen Prototypen zur Evaluation herzustellen. Zielgruppe ist der*die nicht-professionelle Wochenendrennfahrer^*in. Dazu muss der Rennwagen beispielsweise sehr gute Fahreigenschaften hinsichtlich Beschleunigung, Bremskraft und Handling aufweisen. Der Monoposto soll wenig kosten, zuverlässig und einfach zu betreiben sein. Zusätzlich wird sein Marktwert durch andere Faktoren wie Ästhetik, Komfort und den Einsatz üblicher Serienteile gesteigert. Die Herausforderung für die Teams besteht darin, einen Prototypen zu konstruieren und zu bauen, der diesen Anforderungen am besten entspricht. Zur Ermittlung des besten Fahrzeugs bewertet zum einen eine Jury aus Experten der Motorsport-, Automobil- und Zulieferindustrie jede Konstruktion, jeden Kostenplan und jede Verkaufspräsentation im Vergleich zu den konkurrierenden Teams. Zum anderen beweisen die Studierenden auf der Rennstrecke in verschiedenen Disziplinen, wie sich ihre selbstgebauten Boliden in der Praxis bewähren.
Prof. Dr. Todd Alexander Deißer
Prodekan MA, Leiter BRT-Team
Raum H 102
+49 7531 206-283
tdeisser@htwg-konstanz.de
Bio-Passiv: Systematische Erfassung der Einflussfaktoren von Werkstücken aus nichtrostenden Stählen auf das erzielte Chrom/Eisen-Verhältnis infolge der Passivierung und Ableiten eines Modells zur Anpassung der Behandlungsparameter.
Teilprojekt im Kooperationsprojekt "Biologically safe passivating solution for improving the corrosion resistance of stainless steel“
Korrosionsschutz wird bei Edelstählen durch die Passivschicht gewährleistet. Diese bildet sich aufgrund der Legierungszusammensetzung des Grundmaterials selbständig, kann aber durch Behandlung mit Passivbildnern in ihrer Stabilität und Zusammensetzung optimiert werden. Dabei sollen Inhaltsstoffe verwendet werden, die die chemische Zusammensetzung der Passivschicht verändern und dadurch eine langfristige Korrosionsbeständigkeit gewährleisten. Im beantragten Projekt soll die Rezeptur von ausgesuchten Passivbildnern so angepasst werden, dass die Ausbildung einer stabilen und optimierten Passivschicht gewährleistet wird. Die neu entwickelten Passivierlösungen sollen zum Beispiel im Bereich der Halbleiterfertigung zum Einsatz kommen, da hier eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit der Objektträger für die Funktion der Bauteile unabdingbar ist.
Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie – Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand
Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic
Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik
Raum H 302
+49 7531 206-468
lazar.boskovic@htwg-konstanz.de
Werkstoffsystemtechnik
Im Labor für Werkstofftechnik werden Industrieaufträge durchgeführt, die durch die flexible und kurzfristige Bearbeitung bei Unternehmen sehr beliebt sind und zugleich den hohen Anwendungsbezug von Lehre und Forschung repräsentieren. Projektbeispiele sind: Langzeitverhalten von Klebefügungen für großflächige Faserverbundstrukturen, Prozesssicherheit für Kleinserien mittels Online-Viskositätsmessung, Komponententests Radrahmen/ Lenker und Sattelstützen in FVW-Bauweise, Entwicklung eines Akustikprüfstandes, Materialeignungsprüfung (Harz-/Härter-System), Oberflächenuntersuchung, Werkstoffprüfung. 2020 wurden verstärkt Simulationen in folgenden Bereichen durchgeführt: Strukturmechanische Analysen an Stahlkörpern, Topologieoptimierung eines Skifederungs- und Dämpfungssystems, Abgleich von Simulationsergebnissen an zwei Drahtschenkeln für Fischfarminggitter durch quasistatische Zugversuche sowie Simulationen zum Bruchverhalten von Kunststoffschrauben. Im vergangenen Jahr erfolgte auch der Abschluss der Topologieoptimierung des Skifederungs- und Dämpfungssystems sowie die Datenaufnahme durch Ermüdungsversuche an den Drahtschenkeln. Im Dezember 2020 startete ein Projekt zur strukturmechanischen Untersuchung eines Gezeitenkraftwerkflügels. Die Auslieferung der optimierten Teile, die per Metall-3D-Druck hergestellt werden, als auch die Beendigung der Drahtschenkeluntersuchungen erfolgen Anfang des Jahres 2021.
Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic
Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik
Raum H 302
+49 7531 206-468
lazar.boskovic@htwg-konstanz.de
Entwicklung und Aufbau eines Prüfstandes zur Aufschäumung von Schmierölen
In dem bilateralen Forschungprojekt wurde ein Prüfstand zur Aufschäumung von Schmierölen an der HTWG entwickelt, aufgebaut und ständig weiter verbessert. Dieser Prüfstand ermöglicht die Durchführung von empirischen Testreihen zur Evaluierung des Fließverhaltens und der Langlebigkeit bei Kombination von fünf Schmierölen mit mindestens den drei Gasen Druckluft, Argon und Stickstoff. Nachdem unter Laborbedingungen Schäume mit über 50 % Gewichtsersparnis im Vergleich zum bisherigen Schmieröl hergestellt werden konnten, wurden die Herstellungs- und Transportbedingungen des Őlschaumes für den industriellen Einsatz beim Gieβen der Aluminium-Kokillen vorbereitet. Gegen Ende des Projektes konnten an der Versuchsanlage des Industriepartners entsprechende Versuche durchgeführt werden. Dadurch konnte der technische Einsatz von derartig hergestellten Őlschäumen unter Beweis gestellt werden; allerdings sank in diesem Feldversuch beim industriellen Einsatz die im Labor ermittelte Gewichtsersparnis des Őlschaumes etwas.
Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic
Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik
Raum H 302
+49 7531 206-468
lazar.boskovic@htwg-konstanz.de
Weiterentwicklung einer NiTi-Schrumpfring-Verbindung
Dieses Teilprojekt der Weiterentwicklung von NiTi-Schrumpfring-Verbindungen in einem medizinischen Marknagel fand innerhalb des bereits länger andauernden Forschungsprojektes der HTWG statt, bei dem ein neuartiger Marknagel zur Knochenverlängerung entwickelt wird. Der neuartige Marknagel wird dabei vollständig in den Markraum des zu verlängernden Röhrenknochens implantiert und kann über ein Antriebsprinzip von Formgedächtniselementen verlängert werden. In diesem Teilprojekt wurde nun die Übertragung der Kräfte und Bewegungen der Antriebseinheit auf die weiteren Teile des Marknagels und später auf die beiden Knochenfragmente dahingehend verbessert, dass Schrumpfringe aus NiTi verwendet wurden. Die Arbeiten beinhalteten dabei vor allem die Gewährleistung einer reproduzierbar hohen Übertragungsbzw. Haltekraft des Formgedächtnisrohres auf Zapfen aus Implantatstahl. Konkret wurden unterschiedlich dimensionierte Zapfen durch Drehen, Schleifen und Polieren hergestellt und mit unterschiedlich innenbehandelten Rohren gepaart. Die Rauigkeiten der unterschiedlichen Oberflächen wurden teilweise mit tastend arbeitenden Rauigkeitsmessgeräten überprüft, zudem kam jedoch auch ein optische Rauheitsmessgerät von Bruker Alicona zum Einsatz. Die Ausreißversuche der unterschiedlichen Paarungen fanden auf einer Zwick-Universal-Zug-Druck-Maschine statt. Durch die hier entwickelte neuartige Verbindungstechnik über NiTi-Schrumpfringe kann bei reduziertem Bauraum eine verlässlich hohe Übertragungskraft des neuartigen Marknagels erreicht werden.
Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic
Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik
Raum H 302
+49 7531 206-468
lazar.boskovic@htwg-konstanz.de
Entwicklung eines innovativen, teilautomatisierten Gerätes für eine trockenmechanische Ecken-, Kanten- und Störstellendekontamination in kerntechnischen Anlagen
Teilvorhaben: Konzeption und Entwurf der Versuchsmuster
Ziel des Forschungsvorhabens ist der Vergleich der Leistungsparameter und die Untersuchung der Bruchmechanismen der aktuell standardmäßig eingesetzten Geräte zur Dekontamination von Störstellen, Ecken und Kanten. Aufbauend auf diesen Ergebnissen soll ein innovativer, teilautomatisierter Demonstrator für eine trockenmechanische Ecken-, Kanten- und Störstellendekontamination in kerntechnischen Anlagen entwickelt werden. Die Entwicklungen des Demonstrators umfassen: 1. Verbesserung der Arbeitssicherheit; 1.1 Verringerung der Staubbelastung durch eine Werkzeugeinhausung mit integrierter Absaugung; 1.2 geringere Vibrationen und Belastung des Muskel- und Skelettsystems: mittels Unterdruck wird das Gerät an der zu bearbeiteten Stelle fixiert und das Verschieben durch einen Antrieb unterstützt. 2. Geringerer Zeitbedarf und Verringerung des Sekundärabfalls durch millimetergenauen Abtrag kontaminierter Störstellen und Erzeugung einer zur Freimessung geeigneten Oberflächenrauigkeit. Ziel des Teilvorhabens ist die Entwicklung der Prototypen nach den Regeln der Methodischen Konstruktion und deren digitaler Zwillinge. Insbesondere soll der digitale Zwilling des zu entwickelnden Gerätes ständig realitätsnäher modelliert werden. Dadurch ist es z. B. möglich, erweiterte Baureihen des Gerätes ohne großen Versuchsaufwand mit einem Versuchsmuster zu entwickeln.
Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung - FORKA
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Prof. Dr.-Ing. Dr.sc.agr. Kurt Heppler
Raum G 175
+49 7531 206-321
kheppler@htwg-konstanz.de
Entwicklung eines skalierbaren Leichtbau-Manipulators zum ergonomischen, maschinellen Oberflächenabtrag von Wandflächen insbesondere kerntechnischer Einrichtungen unter Berücksichtigung von Automatisierungsoptionen
Ziel des ZIM-Vorhabens (gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie) ist die Entwicklung eines skalierbaren Leichtbau-Manipulators zum ergonomischen, maschinellen Oberflächenabtrag von Wandflächen insbesondere kerntechnischer Einrichtungen unter Berücksichtigung von automatisierungsoptionen. Projektpartner sind die Wimag GmbH und das Institut für Technologie und Management im Baubetrieb (TMB) des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT). Der Leichtbaumanipulator soll bei verschiedenen Raumhöhen und -Gegebenheiten modular anpassbar sein. Neben dem Schwerpunkt auf der Oberflächendekontamination in Kernkraftwerken (KKWs) soll der Manipulator auch dazu in der Lage sein teilautomatisiert beispielsweise Kabelschlitze auf Baustellen zu fräsen. Damit erschließt die Firma Wimag GmbH neue Märkte. HTWG und TMB bringen ihr Wissen insbesondere im Bereich der Mechatronik, Simulation, Prüfstandsgestaltung und Ergonomieuntersuchungen ein. Der Leichtbaumanipulator grenzt sich durch seinen innovativen Aufbau klar vom Stand der Technik ab und bringt technische Fortschritte insbesondere im Bereich der Flexibilität und der Ergonomie mit sich.
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Prof. Dr.-Ing. Dr.sc.agr. Kurt Heppler
Raum G 175
+49 7531 206-321
kheppler@htwg-konstanz.de
Werkzeugeinlauf- und Kammergeometrien zum Strangpressen
Gegenstand des Projektes ist die Erforschung nachbearbeitungsfreier Werkzeugeinlauf- und Kammergeometrien zum Strangpressen schwerpressbarer Al-Legierungen und/oder komplexer Profilformen. Dazu werden tribologische Versuche durchgeführt, Simulationen erstellt sowie Versuchsreihen bzw. Parameterstudien zum Verschleißverhalten durchgeführt.
Prof. Dr. Verena Merklinger
Werkstofftechnik, Korrosion/Tribologie, Werkstoffprüfung, Bauteilanalyse, Werkstoffe in der Fahrzeugtechnik, Konstruktionslehre, CAD, Machine Design, Functional Materials
Raum H 201
+49 7531 206-316
verena.merklinger@htwg-konstanz.de
DINAEMIC – Dezentrale Innovationsentwicklung mit Entrepreneurship für den technologieorientierten Mittelstand durch Cloudorganisation
Im Forschungsprojekt DINAEMIC wird mittels Aktionsforschung eine validierte Methode zur kontextspezifischen Ableitung, zum Design und zur Implementierung einer dezentralen, unternehmerischen Organisation zur effektiven Innovationsentwicklung erarbeitet. Dies wird durch die Entwicklung eines neuartigen Organisationsmodells realisiert, dass sich potenziell nützlichen Prinzipien einer Cloud-Architektur bedient.

Daraus ergeben sich verschiedene Forschungsfragen, die mit dem Projekt beantwortet werden sollen: Welche Merkmale eignen sich zur Beschreibung der Elemente (Services, Instanzen, Schnittstellen, …) einer Cloud-Organisation für dezentrale Innovationsentwicklung? Welche Faktoren beeinflussen Sozialisierung in dezentralen, virtualisierten Strukturen? Welche Mechanismen und Praktiken fördern dezentrale, virtuelle Kreativität und Agilität, organisationales Lernen sowie strategisches Alignment zwischen dezentral, virtuell organisierten Wissensträgern zur gemeinsamen und effektiven Arbeit an Innovationen? Welche Merkmale qualifizieren Wissensträger als co-spezialisierte Services? Welche Art der Orchestrierung brauchen dezentral organisierte, co-spezialisierte Services für eine effektive gemeinsame Innovationsentwicklung über CE-Aktivitäten hinweg? Welche Kontextfaktoren beeinflussen Design und Implementierung einer Cloud-Organisation? Welche Faktoren sind mittelstandsspezifisch anzupassen?

Zur Bearbeitung dieser Forschungsfragen folgt DINAEMIC einem bidirektionalen Aktionsforschungs- Ansatz: Dabei werden parallel auf Teamebene (KIPS Institut) und Gesamtorganisationsebene (IST Institut) Merkmale zur Unterstützung kreativer, agiler und dezentraler Arbeit unter anderem mittels semistrukturierte Interviews erhoben und integriert. Unter der Beteiligung zahlreicher Partner werden die Ansätze der Großindustrie sowie die Anforderungen des Mittelstands untersucht und die Ergebnisse in direkte Pilotierungen überführt. Die wissenschaftliche Begleitung durch stetige Evaluationen und Triangulationen dient der Methodenweiterentwicklung und Pilotenoptimierung. Die Ergebnisse werden regelmäßig kommuniziert und in wissenschaftlichen Veröffentlichungen publiziert. Das Projekt DINAEMIC umfasst eine integrierte Promotion. Die Ergebnisse unterstützen die Transformation
mittelständischer Unternehmen hin zu einer wissenschafltich fundierten, dezentral organisierten dynamisch unternehmerischen Innovationsentwicklung. Im Berichtszeitraum lag der Fokus auf der ersten Erhebung mittelstandsspezifischer Anforderungen und Lösungsansätzen aus der Großindustrie mittels Interviewstudien und Experten-Dialogen sowie der Konkretisierung der geplanten Promotion. Diese wurde erfolgreich im Promotionszentrum des Promotionsverbands der Hochschulen für angewandte Wissenschaften Baden-Württemberg aufgenommen.
Prof. Dr. Guido Baltes
Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Transformation (IST)
Raum G 341
+49 7531 206-310
gbaltes@htwg-konstanz.de
Icebreaker – Effizienzsteigerung von Luft-Wasser-Wärmepumpen
Luft/Wasser Wärmepumpen enthalten einen Lamellenwärmetauscher, durch den ein Kältemittel zirkuliert. Das Kältemittel nimmt Energie von der Außenluft auf und geht vom flüssigen in den gasförmigen Aggregatzustand über. Dadurch kühlt die Luft ab und führt weniger Feuchtigkeit mit. Es kommt zur Kondensation von Wasser auf den Lamellen und Verdampferrohren des Wärmetauschers. Der entstehende Kondenswasserfilm vereist bei tiefen Außentemperaturen. Energieaufwendige Abtauzyklen sind erforderlich, um die Einheit zu enteisen, welche den Wirkungsgrad der Wärmepumpe deutlich reduzieren. Ziel dieses Projektes ist die Entwicklung eines Wärmetauschers für Luft/Wasser Wärmepumpen, welcher die Filmkondensation und Eisbildung während des Betriebes verhindert und somit die Energieeffizienz der Wärmepumpe deutlich erhöht. Die Verhinderung der Vereisung soll durch eine innovative Anti-Vereisungsbeschichtung der Lamellen und Verdampfereinheiten erzielt werden. Neue Möglichkeiten in der Konstruktion des Wärmetauschers werden durch Simulation ebenfalls betrachtet. Ziel ist die Entwicklungdieser Baugruppe bis zur Marktreife.
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Prof. Dr. Peter Stein
Praktikantenamt MA; Fachgebiete: Thermodynamik, regenerative Energietechnik und Energiesysteme
Raum A 135
+49 7531 206-304
peter.stein@htwg-konstanz.de