Kontakt

Neue Zeitungs GmbH
Gutenbergstraße1
6858 Schwarzach

Phone: 0043 5572 501 500

Forschen am Schnittpunkt dreier Welten

Die Mechatronik ist der Schnittpunkt von drei Welten: Mechanik, Elektrotechnik und Informatik greifen ineinander. Horatiu Pilsan (51) ist seit zehn Jahren Professor für Elektronik und technische Informatik an der FHV. Er steht dem Department of Engineering vor und leitet den Forschungs-bereich Mechatronik.

Heidrun Joachim

Das Kunstwort Mechatronik wurde in den 70er-Jahren in Japan ins Gespräch gebracht, um die Verschmelzung von Mechanik, Elektronik und Informationsverarbeitung zu beschreiben. Überall dort, wo mechanische Bauteile mit elektronischen Elementen wie Sensoren, Aktoren oder/und Mikrocontrollern ausgestattet oder verbunden werden, hat es der Mensch mit Mechatronik zu tun. Etwa Roboter in der Industrie: Die Maschinen müssen sehen, fühlen, sich erinnern und bewegen können. Ohne die Entwicklung von mechatronischen Systemen wäre das nicht möglich. „Die Mechatronik ist ein noch junges technisches Fachgebiet, aber versehen mit einem sehr hohen Innovationsgrad und großem Wachstumspoten­zial“, sagt Professor (FH) Horatiu Pilsan, der dem Department of Engineering vorsteht. Dieses Kompetenzzentrum für Technik an der FH richtet den Fokus auf die Mechatronik. Fachübergreifendes Wissen wird einerseits in mehreren Studiengängen vermittelt und andererseits in Form von Forschungsprojekten mit Firmen und Dienstleistungen für Unternehmen genutzt.

Reicher Erfahrungsschatz

Pilsan, gebürtiger Rumäne und seit 20 Jahren in Dornbirn lebend, kann auf einen reichen Erfahrungsschatz verweisen. Nach dem Studium in Bukarest arbeitete er über zehn Jahre in Entwicklungsabteilungen verschiedener Unternehmen. Seit zwölf Jahren lehrt er als Professor an der Fachhochschule, leitet seit 2005 das Department und seit dem Jahr 2010 den Forschungsbereich Mechatronik.

„Die Idee, einen Mechatronik-Forschungsbereich an der FHV zu installieren, kam aus dem Department heraus. Da stehen wir noch am Anfang“, sagt der Experte. In der Forschung befasst sich das Team um Pilsan mit der Integration mechatronischer Komponenten und Systeme in aktuellen Produkt- und Produktionstechnologien sowie mit Innovationen im Bereich der Produkte. Derzeit läuft etwa ein Projekt „Doppeltes Pendel“. Aufgabenstellung ist, das Pendel so zu balancieren, dass es senkrecht steht. „Die Intelligenz dieses Systems muss sozusagen ,gezüchtet’ werden. Es sind Messungen und Berechnungen sowie natürlich praktische Tests notwendig“, erklärt Pilsan. Mit diesem Projekt würden neue Lösungen geprüft, die später in Industrievorhaben eingesetzt würden

Ein bereits abgeschlossenes Projekt, an dem gemeinsam mit dem Lustenauer Unternehmen Obrist Engineering geforscht und gearbeitet wurde, ist die Erhöhung der Lebens- und Leistungsdauer von Lithium-Ionen-Batterien. „Diese Batterien sind das Herzstück jedes Hybrid- und Elektro-Fahrzeugs.“ Lebensdauer und Leistungsfähigkeit dieser Batterien sollten erhöht werden, denn die Kosten dafür sind hoch. „Stark abhängig ist die Lebensdauer der Batterie von der Temperatur und deren Verteilung. Also muss ein Thermomanagement gewährleistet werden. Relevant für E-Fahrzeuge sind ebenso Volumen und Masse der Batterie“, umreißt der FH-Professor grob die Problematik.

Simulation

Um ein solches effizientes thermisches Management entwickeln zu können, musste das Zusammenspiel einer Vielzahl verschiedener Einflüsse berücksichtigt werden. Zu beachten sind dabei etwa konstruktive Lösungen, Annahmen über die Verteilung und Dynamik der Temperatur, das Strömungsverhalten der Flüssigkeiten, die Isolierung. „Nun kann man ja nicht einfach alles ausprobieren, darum wird vieles simuliert. Die Korrektheit von Annahmen kann bis zu einem gewissen Grad anhand von Simulationen geprüft werden. Teile der Batterie wurden modelliert“, erklärt Horatiu Pilsan. Bei der Simulation werden Experimente an einem Modell durchgeführt, um Erkenntnisse über das reale System zu gewinnen.

Wichtigstes Thema

Modellierung und Simulation spielen im Produktentwicklungsprozess eine immer bedeutendere Rolle. Während innerhalb der einzelnen Disziplinen der Mechatronik die Möglichkeiten zum Modellieren und Simulieren bereits weit entwickelt sind, gibt es Entwicklungsbedarf, wenn die Systeme als Ganzes betrachtet werden sollen. Deshalb ist die „Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme“ zum wichtigsten Forschungsthema am FH-Fachbereich erklärt worden. Einbezogen werden dazu Projekte, die in der regionalen Wirtschaft zur Lösung anstehen. Weitere Schwerpunkte sind unter anderem Forschungen in den Bereichen Regelungstechnik, industrielle Elektronik, Messtechnik, Robotik, Bildverarbeitung.

Die FHV-Forschung steht auf einem soliden materiellen Fundament. Die Labors sind bestens ausgerüstet. „Und auch die Leute sind da, die die Kompetenz und die Motivation mitbringen, denn Forschungsarbeit macht Spaß“, betont Pilsan.

Mit Innovationen punkten

Fakt ist: Die Industrie ist gefordert, mit Innovationen zu punkten, um am globalisierten Markt bestehen zu können. Viele bei den Entwicklungen auftretende technische Probleme lassen sich in den immer komplexer werdenden Systemen nur noch durch interdisziplinäre Ansätze lösen.

Ingenieure der Mechatronik überwinden die klassischen Grenzen und meistern solche Herausforderungen durch fachübergreifendes Wissen und einen ganzheitlichen Blick auf die technischen Systeme von Morgen. Damit werden sie zu Schlüsselfiguren bei der Entwicklung von innovativen und wirtschaftlich effizienten Produkten und Lösungen.

Bitte melden Sie sich an, um den Artikel in voller Länge zu drucken.

Bitte geben Sie Ihren
Gutscheincode ein.

Der eingegebene Gutscheincode
ist nicht gültig.
Bitte versuchen Sie es erneut.
Entdecken Sie die NEUE in Top Qualität und
testen Sie jetzt 30 Tage kostenlos.