Projekte

Hier finden Sie die aktuell laufenden Projekte der Fakultäten: Architektur und Gestaltung | Bauingenieurwesen | Elektro- und Informationstechnik | Informatik | Maschinenbau | Wirtschafts-, Kultur- und Rechtswissenschaften

F&T-Projekte der Fakultät Maschinenbau

  • 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. Baltes
    • Prof. Dr. Guido Baltes

      Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Technologiemanagement (IST)

    • Raum G 341
      +49 7531 206-310
      gbaltes@htwg-konstanz.de

  • Thematische Studie zum Nutzen bestehender Finanzierungsinstrumente in Baden-Württemberg für “grüne” Start-Ups und KMU

    Im Rahmen des Projekts FIDIAS werden mehrere Machbarkeitsstudien durchgeführt, die untersuchen, ob in den Regionen des Alpenraums sog. „Green SME Funds“ eingeführt werden sollten. Diese Fonds dienen zur Finanzierung innovativer Start-ups und kleiner und mittlerer Unternehmen (KMU) aus den Bereichen Umwelttechnologie und Eco-Innovation. Es sind insgesamt 5 Machbarkeitsstudien für die Alpenraum-Regionen Lombardei (Italien), Rhône-Alpes und Provence-Alpes-Côte d’Azur (Frankreich) sowie für Österreich und Slowenien vorgesehen. Diese sechste Studie für das Land Baden-Württemberg nimmt inhaltlich eine besondere Stellung ein, da das Land bereits über mehrere innovative Finanzierungsinstrumente verfügt und im August 2014 einen Risikokapitalfonds für die Finanzierung von Hightech-Gründungen eingerichtet hat. Da es im Gegensatz zu den anderen Regionen bereits einen Risikokapitalfonds gibt, ist es nicht mehr notwendig, eine Machbarkeitsstudie zum Thema durchzuführen. Stattdessen soll der Nutzen der bereits bestehenden Finanzierungsinstrumente – insbesondere im Bereich Beteiligungskapital – für Green-Tech Start-ups und KMU in den Fokus genommen werden. Fragestellung der thematischen Studie: Welchen Nutzen haben die bestehenden Finanzierungsinstrumente im Bereich Risikokapital und insbesondere die Fonds des Landes Baden-Württemberg für Start-ups und KMU aus den Bereichen Umwelttechnik und Eco-Innovation? Werden Green-Tech Unternehmen angemessen adressiert? Welche Hilfestellung gibt es für „grüne“ Unternehmen auf der Suche nach Beteiligungskapital? Welche Aspekte der bestehenden Finanzierungsinstrumente können verbessert werden, um Green-Tech Unternehmen besser einzubinden? Wie kann der sog. Deal-Flow in den Bereichen Umwelttechnik und Eco-Innovation verbessert werden? Macht eine Aufstockung der Fonds durch EFRE-Mittel der EU Sinn?

    • Prof. Dr. Baltes
    • Prof. Dr. Guido Baltes

      Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Technologiemanagement (IST)

    • Raum G 341
      +49 7531 206-310
      gbaltes@htwg-konstanz.de

  • KMUdigital - Nutzenbasierter Digitalisierungsnavigator

    Ziel des geplanten Forschungsprojektes ist es, ein Vorgehen für die systematische Erhebung, Analyse, Priorisierung und Umsetzung der Digitalisierungspotenziale in KMU zu entwickeln. Im Gegensatz zu bestehenden Ansätzen soll im ersten Schritt nicht von den technologischen Möglichkeiten, sondern vom Nutzen und vom ganzheitlichen Beitrag zum Geschäftserfolg ausgegangen werden. Mittels einer umfangreichen Analyse der bestehenden Literatur aus Wissenschaft und Praxis sowie mit Hilfe von 5 Workshops mit Unternehmen (8 KMU werden einbezogen) zu den Themen digitale Prozessintegration, Service-Innovation und -Transformation, Digitalisierung in Strategie und Geschäftsmodell, digitalisierte Produktion sowie Personalentwicklung und Ausbildungsbedarf werden die Grundlagen zur Entwicklung des neuen Ansatzes gelegt. Dieser wird zusammen mit den teilnehmenden Unternehmen verifiziert, indem eine Situationsanalyse, eine Potenzialanalyse und eine Bewertung unter den Gesichtspunkten Kosten, Nutzen, Risiken, technologische Machbarkeit, Auswirkungen auf den Aufbau / Schutz von Wettbewerbsvorteilen und soziale Auswirkungen durchgeführt wird. Daraus werden konkrete Handlungsempfehlungen für die Unternehmen abgeleitet. Zu Einzelthemen können Impulse und Ergebnisse aus dem parallel im selben IBH-Lab beantragten Projekt „Entwicklung einer internationalen Musterfabrik i4.0“ aufgenommen bzw. die gewonnenen Erkenntnisse dort ggfs. veranschaulicht werden.

  • KMUdigital - Entwicklung einer internationalen Musterfabrik i4.0

    Ziel ist die Entwicklung und Simulation einer vernetzten Prozesslandkarte 4.0 – d.h. ein Business-Eco-System – im Bodenseeraum. Innerhalb dieser Prozesslandkarte können vielfältige Teilaspekte realisiert werden. Sie beinhalten jeweils die Zusammenführung der technischen mit den wirtschaftlichen, sozialen und rechtlichen Fragestellungen. Die digitale Prozesskette soll einerseits hinsichtlich der Ausbildung junger Studierender und Berufstätiger zur Entwicklung neuer Prozessabläufe und Geschäftsmodelle dienen, andererseits bei Vertretern von regionalen KMU Verständnis für die sich ergebende Chancen und Risiken wecken und sie wissenschaftlich begleiten und fördern. Eingangsportal in die internationale Musterfabrik ist eine virtuelle Online-Umgebung des Business-Eco-Systems, das auch als Präsentations- und Lehrmedium der Ergebnisse dient. Hier soll eine Community abgebildet werden, die zur allgemeinen Diskussion dienen soll und den Kund*innen, Entwickler*innen, Konstrukteur*innen usw. im Entwicklungsprozess leiten soll: "agile Entwicklung". Ein*e Kund*in kommt damit über dieses Eingangsportal zur internationalen Musterfabrik und kann online sein Produkt bestellen. Produziert werden soll ein CPS in Form eines fernsteuerbaren Modellfahrzeugs. Der*die Kund*in kann das Fahrzeug in diversen Varianten zusammenstellen aber auch Teile völlig individuell konstruieren, z.B. Felgen, oder virtuell betrachten. Das Resultat geht online zur NTB Buchs bzw. zur FH Vorarlberg, die Zulieferteile für die Produktionsstraße in der HTWG Konstanz liefern. Bei den Zulieferern steht die hoch-automatisierte Auslegung von Maschinenelementen und Fertigungsparametern bzw. eine flexible Schnittstellendefinition zur Maschinensteuerung mit EEROS im Mittelpunkt. Die Zulieferkomponenten kommen entweder physisch zur HTWG oder werden direkt von den Projektpartner an die Rapid-Prototyping-Möglichkeiten der HTWG gesendet. Die Endmontage und Synchronisation der Haupt- und Nebenmaterialflüsse erfolgt an der HTWG Konstanz. Die internationale Musterfabrik bildet damit eine dezentrale Produktion. Die Grenzen der Globalisierung und Information verschwimmen aber zusätzlich durch eine dezentrale Konstruktion, Übermittlung von Daten und einer physischen – und zeitkorrekten - Produktion einer Komponente an dem Ort, an dem diese benötigt wird. Diese Form der Produktion und Kundeneinbindung ermöglicht darüber hinaus neue Dienstleistungen bzw. bestehende Geschäftsmodelle werden sich stark verändern. Diese Herausforderungen und die rechtlichen Rahmenbedingungen werden von der FHS und der ZU im LAB Verbund betrachtet.

  • ADAPSEC - Innovativer Personenschutz durch adaptive Sicherheitssysteme in Kraftfahrzeugen

    Das Kooperationsprojekt beabsichtigt, das Potential für die Anwendung von Formgedächtnislegierungen (FGL) für die Produktbereiche Airbag und Gurtsysteme auszuloten und technologisch weiterzuentwickeln, um die Anforderung aus der Praxis abdecken zu können. Konkret sollen die Möglichkeiten für den Einsatz von FGL für adaptiv arbeitende Sicherheitssysteme aufgezeigt werden, wobei neben der thermischen Aktivierung von FGL auch der mechanische Formgedächtniseffekt zum Einsatz kommen soll, der beispielsweise durch seine superelastischen Eigenschaften als Dämpfungselement oder zur Kraftbegrenzung eingesetzt werden könnte.

  • AREWESI – Anwendungsorientierte Reibungs- und Verschleißanalyse für geplante Werkstoffsysteme in Verzahnungen mittels Simulationsprüfung auf einem Zweischeibentribometer

    Nach dem aktuellen Stand der Technik werden Zweischeibentribometer (ZST) hauptsächlich für Grundlagenversuche und für entwicklungsbegleitende Versuche (Vergleich von Materialpaarungen, Simulationsprüfung) verwendet. Ziel des Vorhabens ist es mittels eines neu entwickelten adaptiven Zweischeibentribometers Verschleiß- und Reibungsdaten zur Auslegung von Verzahnungen zu ermitteln und ein Verfahren zum Übertrag der gewonnenen Daten in die Verzahnungsauslegung zu etablieren. Auf der Basis der im geplanten Vorhaben erzielten Ergebnisse sollte es möglich sein, durch die Anpassung der Prüfabläufe auf dem ZST noch vor der Durchführung von Bauteilversuchen aussagekräftige Daten zum Verschleißverhalten von Zahnflankenkontakten geplanter Getriebe zu erhalten. Somit ist eine ressourcenschonende Optimierung des industriellen Entwicklungsprozesses im Bereich der Zahnradgetriebeentwicklung möglich.

  • KORRAGO – Korrosionsverhalten von metallischen Oberflächen bei Abgasbeanspruchung

    Das Projekt beinhaltete die Entwicklung einer geeigneten Prüfmethode für die Bestimmung des Korrosionsverhaltens von metallischen Oberflächen bei einer simulierten Abgasbeanspruchung. Seit eine entsprechende Korrosionsprüfanlage fertiggestellt wurde, werden derzeit mit dieser Prüfmethode in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern Korrosionsuntersuchungen durchgeführt, wissenschaftlich ausgewertet und neue Materialkombinationen hinsichtlich deren Beständigkeit in immer komplexer werdenden Abgassystemen entwickelt. Weitere Forschungsarbeiten beinhalten die Entwicklung von verkürzten Prüfzyklen (Wunsch der Industriepartner und Kunden).

  • 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.

  • Anbahnung von Kontakten deutscher Innovationscluster mit kolumbianischen Clustern: COLumbian COCoa

    Ziel des Vorhabens ist, die durch schlechte Lagerungsfähigkeit, Infrastruktur und fehlendes Know-How zu Lagerung und Verarbeitungsmöglichkeiten bedingten Nachernte-Nahrungsmittelverluste (in Kolumbien angebauter Kakao, Getreide, Nussfrüchte u.a.) erfolgreich und nachhaltig zu minimieren. Hierzu bedarf es einer fachlich breiten Zusammenarbeit in den Gebieten Technologie, Logistik und Soziales. Um technologische und sozialwissenschaftliche Möglichkeiten ausschöpfen zu können, bedarf es einer umfangreichen, funktionierenden und vor allem langfristigen Kooperation zwischen Partnern der unterschiedlichen Arbeitsbereiche sowie einer Vernetzung der lokalen Firmen und Bauern vor Ort mit Forschern an Hochschulen und in Forschungseinrichtungen. Im Detail wäre dies hier eine Kooperation und Vernetzung zwischen Hochschulen, Unternehmen und Forschungseinrichtungen in Deutschland wie auch Kolumbien. Auf beiden Seiten sollen so kurz- wie langfristig auch neue Möglichkeiten für junge Nachwuchswissenschaftler*innen eröffnet werden. Dies können Austauschprogramme im Studium, Abschluss- und Projektarbeiten sowie Promotionen sein. Die Prozesskette der Kakaoproduktion (Fermentation/ Wasserentzug / Röstung) bzw. die Veränderung der Eigenschaften des Produkts werden in ihren Verfahrensschritten analysiert und dadurch die relevanten Randbedingungen ermittelt. Hierzu ist die Identifikation der relvanten Arbeitsfelder (Aufbereitungs-, Konservierungs- und Lagerungstechnologien) dringend geboten. Technische und sozialwissenschaftliche Aspekte werden gleichermaßen und in ihren Zusammenhängen einbezogen. So kann die Wertschöpfungskette, besonders für Kakao, analysiert und optimiert und damit das Produkt künftig auch den internationalen Markt bedienen.

    • Prof. Dr.-Ing. Werner Hofacker

      Studiendekan UVT

    • Raum H 003
      +49 7531 206-593
      hofacker@htwg-konstanz.de


    • Sprechzeiten

      nach Vereinbarung

  • RELOAD Verringerung von Nachernteverlusten – Wertschöpfung in ostafrikanischen Nahrungsversorgungsketten

    Ziel des Projektes ist es, durch die Verringerung von Nachernteverlusten zur Ernährungssicherung in Ostafrika beizutragen. Dies wird durch eine optimierte Logistik und Forschung zu technologischen, produktspezifischen und sozioökonomischen Optionen entlang der Wertschöpfungsketten erreicht. Gewonnene Erkenntnisse werden von KMU möglichst nah bei den Produzenten umgesetzt. So können Arbeitsplätze geschaffen und Einkommen generiert werden. Durch Grundlagenuntersuchungen sollen die maßgeblichen Einflussfaktoren auf die Produktqualität, deren Interaktionen sowie deren Einfluss auf die optimalen Lagerungsbedingungen bestimmt werden. Weiterhin sollen Schädigungsdiagramme, als Hilfsmittel zur optimalen Einstellung der Prozessparameter, erstellt werden. Dazu werden Untersuchungen zum Trocknungsverhalten, zum Lagerverhalten und den dabei ablaufenden wichtigsten Qualitätsveränderungen durchgeführt. Das Projekt ist ein Kooperationsprojekt unter Federführung der Universität Kassel.

    • Prof. Dr.-Ing. Werner Hofacker

      Studiendekan UVT

    • Raum H 003
      +49 7531 206-593
      hofacker@htwg-konstanz.de


    • Sprechzeiten

      nach Vereinbarung

  • Bodensee-Racing-Team: Formula-Student-Rennwagen

    Studierende bauen in Teamarbeit einen einsitzigen 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.

  • Strömungsanalysen

    Markteinführungsstudie eines Absauggeräts mit verschiedenen Aufstellungsvarianten in realitätsnaher Umgebung. Erstellung eines Berichtes über die Strömungsanalyse bei verschiedenen Aufstellungsarten.

    • Prof. Dr. Lohmberg
    • Prof. Dr.-Ing. Andreas Lohmberg

      Fachgebiete: Strömungslehre, Strömungssimulation (CFD), Strömungsmaschinen

    • Raum A 135
      +49 7531 206-808
      andreas.lohmberg@htwg-konstanz.de

  • Bodenseezentrum Innovation 4.0

    Die digitale Transformation ist ein Thema, das in Zukunft nahezu jedes Unternehmen betreffen wird. Forschungseinrichtungen und Großunternehmen gestalten den Wandel mit neuen technologischen Lösungen und neuen Geschäftsmodellen. Beim Mittelstand jedoch führen die neuen Technologien und damit verbundenen neuen Wertschöpfungsmöglichkeiten häufig zu Unsicherheiten. In diesem Zusammenhang stellen sich zwei Fragen: Wieviel Digitalisierung muss in den Mittelstand? Wettbewerbs- und Innovationsfähigkeit erfordern eine gute Zusammenarbeit mit Partnern. In vielen Branchen wird diese Zusammenarbeit in Zukunft auf neuen Geschäftsmodellen und einem intensiveren Datenaustausch basieren, was Auswirkungen auf viele Unternehmensbereiche haben wird. Die zweite Frage ist: Wieviel Digitalisierung passt in den Mittelstand? Insbesondere mittelständische Unternehmen benötigen technologische Lösungen, die in vorhandene Systeme integrierbar sind. Doch auch unter Erhalt bestehender Strukturen bringen neue Technologien einen großen Weiterbildungsbedarf mit sich. Das Bodensee-Zentrum Innovation 4.0 (BZI 4.0) wurde an der Hochschule Konstanz in enger Partnerschaft mit der Internationalen Bodenseekonferenz (IBK) und auf Initiative des Staatsministeriums Baden-Württemberg eingerichtet und entwickelt Lösungen für die genannten Fragen.

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  • Innovationsportal als strukturbildende Maßnahme zur Unterstützung von Wissenstransfer und Innovationsvorhaben durch Nutzung von IBH-Kompetenzfeldern — INVISTA-WTI

    Entwicklung eines Portals für grenzüberschreitenden Wissens- und Technologietransfer auf Basis der IBH-Kompetenzfelder.

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  • Modellfabrik Bodensee Industrie 4.0

    Die Modellfabrik Bodensee Industrie ist 2016 als hochschulweit offenstehende Einrichtung zum forschenden Lernen sowie zum Wissens- und Technologietransfer zu den Themen Industrie 4.0, Digitalisierung und Innovation aufgebaut worden. Sie bietet Studierenden, Nachwuchswissenschaftler*innen und Unternehmen die Möglichkeit, das Thema Industrie 4.0 zu erproben. Die Modellfabrik basiert auf effizienzsteigernden Konzepten wie Lean-Production, Energieeffizienz und Systems Engineering. Es kann erprobt und gezeigt werden, wie ausgehend von einem optimierten Produktionsablauf, dieser konsekutiv automatisiert werden kann und welche Steigerungen sich hinsichtlich Produktivität, Effektivität und Nachhaltigkeit ergeben. In der "Modellfabrik Bodensee Industrie 4.0" werden Entwicklungsarbeiten und Workshops in den Gebieten Montage, Logistik, Qualitätssicherung und Kommunikation durchgeführt.

    • Prof. Dr. Schleyer
    • Prof. Dr. Carsten Schleyer

      Modellfabrik Bodensee / Fachgebiete: Produktionsmanagement, Industrie 4.0, Lean Production, Materialwirtschft & Logistik

    • Raum G 148
      +49 7531 206-779
      carsten.schleyer@htwg-konstanz.de

  • DigiTrag – Digital Transformation Guide

    Wie können KMU ihr Kerngeschäft optimieren und gleichzeitig zukunftsfähige Innovationen umsetzen? Der Digital Transformation Guide soll KMU ermöglichen, Chancen und Gefahren, die im Zuge der Digitalisierung auf sie zukommen, zu erkennen und selbst proaktiv anzugehen. Im Fokus steht dabei eine organisationale Ambidextrie, d.h. die Fähigkeit von Unternehmen, ihr Kerngeschäft effizient zu optimieren (Exploitation) und gleichzeitig zukunftsfähige Innovationen umzusetzen (Exploration). Hierzu werden interne Startup-ähnliche Innovationsteams mit digitaler Kompetenz aufgebaut. Diese, von KMU beauftragten Teams setzen Digitalisierungsaufgaben im Unternehmen um, während die KMU nachhaltig die nötigen Kompetenzen erwerben, um eine nachhaltige Digitalisierungsstrategie umsetzen zu können. Entsprechende Tools sowie Case Studies werden innerhalb des Projektes aufbereitet und der Öffentlichkeit zugänglich gemacht. Das Projekt wird an der HTWG von Prof. Dr. Baltes geleitet, Projektpartner sind die Universität St. Gallen und die Zeppelin Universität Friedrichshafen. Im Rahmen des Projektes wurden Workshops und Projekte mit Unternehmen wie Marquardt, ETO und Ingun durchgeführt. Durch die konkreten Anwendungen und die Analyse von Fallstudien wie beispielsweise LEGIC und Alber konnten Erkenntnisse gewonnen werden, die anschließend im Rahmen der Erstellung eines Methodenhandbuchs dokumentiert wurden.

    Das Projekt wird gefördert durch: Interreg Alpenrhein, Bodensee, Hochrhein

    • Prof. Dr. Baltes
    • Prof. Dr. Guido Baltes

      Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Technologiemanagement (IST)

    • Raum G 341
      +49 7531 206-310
      gbaltes@htwg-konstanz.de

  • STRIVE.io

    Ziel der Forschungsinitiative STRIVE.io ist es, Methoden und Werkzeuge zu entwickeln, um unternehmerische Vorgehensweisen und Initiativen als einen integralen Teil der Innovations- und Technologieentwicklung in Technologieunternehmen zu nutzen. Solche Initiativen halten nicht zuletzt angesichts der digitalen Transformation zunehmend Einzug in die Unternehmenspraxis. Bisher jedoch fehlen Handreichungen, welche Aktivitäten des Corporate Entrepreneurship bzw. Corporate Venturing (beispielsweise Inkubation, Acceleration, Corporate Startups, Innovation Labs, Company Builder) jeweils bezogen auf die unternehmenseigene Technologie- und Innovationsstrategie die geeignetsten sind oder ob nicht eine Kombination mehrerer dieser Corporate Venturing Formen zielführender ist. Diese Herausforderung adressiert STRIVE.io durch die Entwicklung einer Methodik zur Ableitung und Umsetzung eines Portfolios von Corporate Venturing Initiativen zur Unterstützung unternehmerischer Transformationsstrategien. 2019 wurden im Rahmen des Projekts zahlreiche Interviews geführt und konkrete Fallstudien, beispielsweise mit ZF in Friedrichshafen ausgearbeitet. Zusätzlich wurde in Unternehmen wie beispielsweise STIHL oder B.Braun die konkrete Umsetzung der gewonnenen Erkenntnisse pilotiert. Die laufende Forschungsarbeit konzentriert sich aktuell auf die Cross Case Analyse der laufenden Projekte und Piloten.

    Das Projekt wird gefördert durch: MWK, Innovative Projekte

    • Prof. Dr. Baltes
    • Prof. Dr. Guido Baltes

      Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Technologiemanagement (IST)

    • Raum G 341
      +49 7531 206-310
      gbaltes@htwg-konstanz.de

  • A-RING – Alpine Research an Innovation Capacity Governance

    Research & Innovation (R&I) policies are designed and implemented by EU, national, regional & local Public Administrations (PA). In Alpine Region (AR) policy makers, academia and business sector are currently not always jointly valorising elements of Smart Specialisation Strategies (S3). They often run at different paces holding back benefits for the entire AR. A-RING addresses the overall need to pool efforts in tackling major challenges with joint R&I approach steering EU Open Innovation path. Likewise, EUSALP macro-regional strategy (MRS) stresses the need to approach development challenges & potentials in a wider geographical context with the overall coordination. A-RING fosters the alignment between different R&I policy initiatives and their institutional frameworks, to effectively address societal challenges and increase uptake of strengths and assets. An innovative bottom-up process is pursued to align R&I strategies, gathering expectations from business communities and innovation potential from academia and research, granting citizens’ needs linked to responsible R&I (RRI), and ensuring transnational multilevel governance by developing a layer for a right policy process. Partners (PP) will create a joint S3 strategy framework with: (i) improved PA dialogue with academia and business world to prioritize topics for R&I agenda, (ii) more targeted R&I activities to meet socio-economic needs in AR, (iii) increased PA institutional capacity in embedding existing S3/Regional Innovation Strategy (RIS) into effective governance arrangements. Definition of Strategic Research and Innovation Agenda (SRIA) with Policy Recommendations validated by EUSALP Action Group (AG) 1 and EC Joint Research Centre (EC-JRC) and shared with Alpine Regions, will support policy harmonization and the 2021-2027 programme definition. Furthermore, the participatory R&I ecosystem will be held up by a permanent multi-stakeholder R&I Capacity Think Tank.

    The Project is being funded by: Interreg Alpine Space

    • Prof. Dr. Baltes
    • Prof. Dr. Guido Baltes

      Direktor des Instituts für Strategische Innovation & Technologiemanagement (IST)

    • Raum G 341
      +49 7531 206-310
      gbaltes@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

      Studiendekan MAB/MEP/MKE, Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik

    • Raum H 302
      +49 7531 206-468
      lazar.boskovic@htwg-konstanz.de

  • LiSSS – Lightweight Selfcut Stealth Screw

    In dem Projekt sollen eine selbstschneidende und selbstverklebende Kunststoffschraube zur multidisziplinären Anwendung sowie eine Berechnungsgrundlage für die konstruktive Verwendung von Kunststoffschrauben entwickelt werden. Gegenwärtiger Stand der Technik selbstschneidender Schrauben sind Modelle aus Metall, die über eine hohe Wärmeleitfähigkeit und hohes Gewicht verfügen sowie korrosionsanfällig sind. Besonders im Bereich der Fassadenschrauben sind diese Eigenschaften problematisch. In dem LISSS-Projekt ist daher geplant, die Veränderung bestehender Produktionstechnologien um eine Gattung von Kunststoffschrauben mit bisher unerreichten Eigenschaften bzgl. der Bruchspannung, maximalen Zugkraft und Zugfestigkeit bei gleichzeitig mimimalem Gewicht zu entwickeln. Dies geschieht unter anderem durch Bestrahlung mittels hochenergetischer β-Strahlung und der Beimischung anderer Komponenten wie Glas- oder Kohlenstofffaser. Zur Erhöhung der Beständigkeit der Schraubenverbindung werden Mikro-Glue Partikel eingebracht, die ein Verkleben bzw.Verschweißen hervorrufen. Als Grundlage für das Kundenvertrauen bzw. für die konstruktive Nutzung ist abschließend die Entwicklung einer Berechnungsgrundlage geplant, die wesentliche Lastfälle einbezieht und Anwendungsbereiche definiert.Im ersten Jahr des LISSS-Projektes wurde der zu verwendene Werkstoff (Polyamid mit Glasfaserverstärkung) ausgewählt und umfangreiche Versuche zu Belastungsgrenzen mit existierenden Kunststoffschrauben mit metrischem Gewinde durchgeführt. Erste Prototypen von selbstschneidenen Schrauben wurden mithilfe 3D-Drucks erstellt. In Anlehnungen an existierende Berechnungsgrundlagen zur Schraubenauslegung (vdi2230) wurden experiementelle Werte mit simulierten verglichen, um die wesentliche Lastfälle einbeziehen und Anwendungsbereiche definieren zu können. Trotz erheblicher Einschränkungen durch die Covid-19 Pandemie wurden 2020 die ersten Prototypen der selbstschneidenden Schraube als M5x30 mit Steigung 1,5 und 2,5 vom Industriepartner hergestellt. Die Modelle wurden aufgrund von FEM- und Spritzgusssimulationen angepasst und optimiert. Verschiedene Materialkombinationen wurden bereits erfolgreich mit Einschraub- sowie Ausreißversuchen getestet, um Empfehlungen für den Einsatz der Kunststoffschraube aussprechen zu können.

    Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

    • Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic

      Studiendekan MAB/MEP/MKE, 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

      Studiendekan MAB/MEP/MKE, 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

      Studiendekan MAB/MEP/MKE, Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik

    • Raum H 302
      +49 7531 206-468
      lazar.boskovic@htwg-konstanz.de

  • Entwicklung einer neuartigen Innenbehandlung für pharmazeutische Behälter aus rostfreiem Edelstahl

    Teilprojekt: Erforschung des Einflusses von Bearbeitungs-und Prozessparametern auf erreichbare Korrosionsbeständigkeit und Anhaftungseigenschaften von Mikroorganismen

    Im Rahmen des Forschungsprojektes wird eine neuartige Innenbehandlung für pharmazeutisch genutzte Behälter aus rostfreiem Edelstahl entwickelt. Dazu soll ein teilautomatisierter Schleifprozess entwickelt werden mit anschließender Anpassung der Elektropolitur. Zusätzlich sollen die Passivierungslösung neu formuliert und entsprechende Versuche zur geeigneten Anwendung durchgeführt werden. Des Weiteren soll der Schleifprozess der Behälter so angepasst werden, dass die Oberfläche korrosionsbeständig bleibt und gleichzeitig die Kontamination mit Mikroorganismen auf ein Minimum reduziert wird. Es werden Behälter erwartet, deren Innenfläche eine komplett neue Innenbeschichtung aufweist, die bislang noch nicht existiert. Damit wird erstmals ein steriler, antimikrobieller, wiederverwendbarer Behälter zum Transport oder zur Lagerung von z.B. Impfstoffen erreicht. Im Projekt kooperieren Bolzlntec als Spezialist für Edelstahlfässer im Bereich der Pharma- und Chemieindustrie sowie die HTWG als Spezialist für Werkstoffwissenschaften. Im Laufe des Jahres 2020 wurden Behälter mit dem neuartigen Verfahren bearbeitet, die erhaltenen Oberflächen mit verschiedenen Methoden charakterisiert und mit konventionell bearbeiteten Oberflächen verglichen. Die mit dem neuartigen Verfahren bearbeiteten Behälter zeichnen sich demnach durch bessere Oberflächenparameter aus als die konventionell geschliffenen. Desweiteren wurden mehrere mögliche Passivierlösungen getestet und auf zwei für weitere Analysen eingegrenzt. Aktuell laufen die Anpassung der Elektropolitur sowie Untersuchungen zu Kontamination und Reinigungsverhalten der neu bearbeiteten Oberflächen.

    Das Projekt wird gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Energie - Zentrales Innovationsprogramm Mittelstand

    • Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic

      Studiendekan MAB/MEP/MKE, 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

  • Entwicklung eines neuartigen Messerstahls sowie zugehörige Herstellungs- und Prüfverfahren

    Im Rahmen des Projektes wird ein neuartiger Messerstahl entwickelt, der für eine hohe Bruchfestigkeit über eine zähe Matrix verfügt und für eine hohe Standzeit Hartstoffe zulegiert bekommt. Ferner soll eine hohe Korrosionsbeständigkeit (Chrom, Molybdän) erzielt werden. Der neuartige Messerstahl soll im HIPVerfahren (heißisostatisches Pressverfahren) hergestellt werden können. Es wird ein Stahl erwartet, der in der Weiterbearbeitung komplett neue Eigenschaften aufweist und somit mit den heute üblichen Verfahren zum Schleifen und Polieren nicht zu bearbeiten ist. Für die Weiterverarbeitung zu einer Messerklinge sollen deshalb Schleif-, Wärmebehandlungs- und Oberflächenbehandlungsverfahren entwickelt werden. Als weiteres Teilprojekt soll ein neuer Prüfstand zum Testen der Schnitthaltigkeit entwickelt werden, der die bisher existierenden DIN-Normen und Verfahren erweitert und verbessert. Mit dem zu entwickelnden Messerstahl und den zugehörigen Fertigungsprozessen wird erstmals ein hochwertiger Damastaufbau von Messerklingen mit industriellen Verfahren erreicht werden können. Im Projekt arbeiten SPM als HIPSpezialist, Giesser als Messerspezialist, Tyrolit als Spezialist für Schleifmittel und die HTWG als Spezialist für Werkstoffwissenschaften kooperativ zusammen. Zunächst wurden vier verschiedene Legierungsvarianten festgelegt, die auf die gewünschten Eigenschaften hohe Korrosionsbeständigkeit, hohe Schnitthaltigkeit und hohe Bruchfestigkeit getestet werden sollen. Zwei Varianten dieser pulvermetallurgisch hergestellten härtbaren nichtrostenden Stähle wurden hergestellt und eine Matrix mit unterschiedlichen Härte- und Anlasstemperaturen erstellt. An diesen Stählen fanden im Berichtsjahr tiefgehende Untersuchungen (z.B. Härteprüfung, Kerbschlagbiegevesuche, Korrosionsversuche, Gefügeanaylse) zur Materialcharakterisierung statt. Für die Optimierung und Anpassung des Schleifverfahrens wurden die Schleifscheiben und die zu testenden Parameter ausgewählt sowie eine erste Legierung für Tests bestimmt. Im Berichtszeitraum wurden an diesem Material die ersten Schleifversuche bei Tyrolit durchgeführt. Parallel erfolgte bereits die Auswahl einer neuen Legierung; erste zu untersuchende Probematerialien wurden der HTWG zur weiteren Prüfung Anfang 2020 bereitgestellt. Nachdem mit dieser neuen Legierung keine zufriedenstellende Korrosionsbeständigkeit erreicht werden konnte, erfolgten zahlreiche Arbeiten zur Steigerung des Chromgehaltes in der Matrix. Durch das Einfügen eines Lösungsglühungsverfahrens mit nachfolgender Schnellabkühlung vor dem Härten und Anlassen konnte der gewünschte Effekt erzielt und eine Verbesserung des Korrosionsverhaltens erreicht werden. Im Teilprojekt zur Entwicklung und Anwendung von Prüfverfahren zur Bestimmung und Verbesserung der Verschleiß- und Korrosionsbeständigkeit von neuartigem Messerstahl wurden die neuen Rahmenbedingungen auch auf den Prüfstand übertragen und der neuartiger Testprüfstand zur Ermittlung der Schneidhaltigkeit für Messer entsprechend weiterentwickelt. Der mechanische Aufbau wurde nach ersten Tests nochmal weiter verbessert und ist mittlerweile abgeschlossen. Die Software-Programmierung wird nun auf den Prüfstand übetragen, und ab 2021 kann mit den neu gefertigten Messerrohlingen und -klingen die Erprobungsphase starten.

    Das Projekt wird gefördert durch: BMWi - ZIM

    • Prof. Dr.-Ing. Lazar Boskovic

      Studiendekan MAB/MEP/MKE, Fachgebiete: Finite Elemente Methode, Betriebsfestigkeit, Kunststofftechnik

    • Raum H 302
      +49 7531 206-468
      lazar.boskovic@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.