Beiträge aus Forschung und Technik 2000

Forschungsbericht der Fachhochschule Offenburg

GRUßWORT

Prof. Dr.-Ing. Winfried Lieber Rektor der FH Offenburg

Der anerkannt hohe Stellenwert von Die Forschung der ProfessorInnen dient Forschung und Entwicklung (FuE) an anwendungsorientierter Forschung und einer aktuellen, wissenschaftlichen und der Fachhochschule Offenburg dar. Vor Entwicklung an Fachhochschulen steht anspruchsvollen Lehre. Darüber hinaus diesem Hintergrund nehme ich mit für eine beispiellose Erfolgsgeschichte verhindert die Durchführung von For- Freude zur Kenntnis, dass die Bedeu- dieser Hochschulart in den letzten 20 schungs- und Entwicklungsvorhaben tung des IAF´s als Wissens-Pool sowie Jahren. Als unverzichtbare Bestandteile mit Partnern vor allem aus der regiona- als zentrale Anlaufstelle für interne und sichern sie heute die Verbindung von len Wirtschaft ein Abkoppeln der fach- externe Fragen zu Forschung und Ent- Theorie und Praxis, gleichwohl sind sie lichen Kompetenz der ProfessorInnen wicklung weiter gesteigert werden Garant für die Aktualität und Qualität von den Fortschritten in Wissenschaft konnte. der Lehre. und beruflicher Praxis. In diesem Sinn leistet das IAF der Fachhochschule In diesem Sinn danke ich allen Kolle- Mit der Entwicklung von internationalen Offenburg einen beachtlichen Beitrag gen, insbesondere der Leitung des IAFs, Studiengängen hat sich die Fachhoch- für die Innovationsfähigkeit unserer Herrn Prof. Dr. Jansen und Herrn Prof. schule Offenburg für ausländische Stu- Hochschule. Außerdem ist die Erhö- Dr. Spangenberg, den Mitarbeitern dierende mit überdurchschnittlich gu- hung der Drittmittelfähigkeit angesichts sowie den Studierenden, die durch die tem ersten Studienabschluss geöffnet. der rückläufigen Haushaltsmittel ein Wahrnehmung von Aufgaben in der Gleichzeitig ermöglichen sie qualifizier- zentraler Aspekt zugunsten gut ausge- anwendungsorientierten Forschung ein ten AbsolventInnen der eigenen grund- statteter Labors. wesentliches Profilelement unserer ständigen Diplomstudiengänge mit den Hochschule gefördert haben. international anerkannten Hochschul- Der vorliegende Forschungsbericht der graden MSc. bzw. MBA abzuschließen. Fachhochschule Offenburg unter- Gerade der langfristige Erfolg dieser streicht mit qualifizierten Projekten den Studienangebote setzt ein ausgewoge- hohen Stellenwert, den Forschungs- nes Zusammenspiel zwischen innova- und Entwicklungsarbeiten an unserer tiven Lehrinhalten und produktorien- Hochschule einnehmen. Angewandte tierter Forschung voraus. Es wird also Forschung an der FHO ist zu einem entscheidend darauf ankommen, durch integralen Bestandteil der Ausbildung eine gute Forschungsinfrastruktur an der geworden. Als zentrale wissenschaft- Hochschule im wettbewerblichen liche Dienstleistungseinrichtung stellt Kontext zur Attraktivität dieser Pro- das IAF den notwendigen Freiraum und gramme beizutragen. den organisatorischen Rahmen für

3 INHALT

I ANGABEN ZUM IAF DER FACHHOCHSCHULE OFFENBURG ...... 7

II FORMEN DER ZUSAMMENARBEIT MIT DEM IAF ...... 11

III GESCHÄFTSBERICHT ...... 17

IV MITTEILUNGEN ZU DURCHGEFÜHRTEN FORSCHUNGSARBEITEN . . . . 25 IV.1 Chip im Reifen, CIR ...... 29 IV.2 Thermologger ...... 30 IV.3 Miniaturisierter EKG-Logger ...... 31 IV.4 CardioMonitor ...... 32 IV.5 Cryocord ...... 33 IV.6 ASIC-Entwicklung an der FH Offenburg ...... 34 IV.7 Einsatz von Doppelschichtkondensatoren als Energiespeicher in Elektrofahrzeugen ...... 37 IV.8 IN-SITU Spleißanalyse ...... 39 IV.9 Differential Mode Delay (DMD) in Multimode Optical Fiber ...... 42 IV.10 Bau und Testung eines neuartigen Dioden-Array Dünnschichtscanners . . . . 47 IV.11 Das RegioDemoCentre – eine Kooperation der Fachhochschule Offenburg und der Universität Louis Pasteur in Straßburg ...... 49 IV.12 SOLARTHERMIE-2000 ...... 51 IV.13 On-Line Partikel-Emissionsanalyse von Verbrennungsmotoren ...... 57 IV.14 MOSES – Mobile Object Security System ...... 61 IV.15 Aktuelle Projekte aus der anwendungsbezogenen Forschung, Automotive Engineering ...... 63 IV.16 Nummerische Simulationen in Thermo- und Fluiddynamik ...... 67 IV.17 Java-basiertes Framework zur hochproduktiven Entwicklung betriebswirtschaftlicher Software ...... 69 IV.18 iSign – Internet based Simulation of Guided wave Propagation ...... 73 IV.19 Beobachtungslernen mit interaktivem Video – Wissenschaftliche Studie zur Lerneffizienz von digitalem Video in multimedialen Lernumgebungen ...... 75 IV.20 Simulation und Implementierung von schnellen Reglern auf einem VXI-System ...... 77

V ZUSAMMENSTELLUNG ...... 79

Stichwortverzeichnis ...... 85

5 IMPRESSUM

Herausgeber: Institut für Angewandte Forschung (IAF) Fachhochschule Offenburg Tel.: +49/7 81/2 05-2 67 (Prof. Dr.-Ing. Jansen, Leiter IAF) Redaktion und Gestaltung: [email protected] Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen Ingrid Lange, IAF-Sekretariat Tel.: +49/7 81/2 05-2 31 (Prof. Dr. rer. nat. Spangenberg, Verantwortlich für den Inhalt: Stellv. Leiter IAF) Die Autoren und Projektleiter der Institut für Angewandte Forschung [email protected] jeweiligen Projekte

Tel.: +49/7 81/2 05-2 72 (Sekretariat) Gesamtherstellung: Fachhochschule Offenburg Fax: +49/7 81/2 05-1 74 WEKA Verlagsgesellschaft für aktuelle Institut für Angewandte Forschung [email protected] Publikationen mbH Badstraße 24 Lechstraße 2; 86415 Mering D-77652 Offenburg Tel.: +49/7 81/2 05-0 (Zentrale) Tel.: 0 82 33/3 86-0 Fax: 0 82 33/3 86-3 21 http://www.weka-aktuell.de http://www.zukunftschancen.de

77652063/3 Printed in Germany 2001

6 I ANGABEN ZUM IAF DER FACHHOCHSCHULE OFFENBURG

Prof. Dr. Dirk Jansen Leiter IAF

Die im IAF der Fachhochschule Offen- Gliederung Prof. Dr.rer.nat. Werner Schröder burg seit 1986 durchgeführten anwen- Prof. Dr.-Ing. Lothar Schüssele dungsbezogenen Forschungsarbeiten System- und Regelungstechnik Prof. Dr.rer.nat. Michael Wülker demonstrieren Ausbildungsniveau und • Bildverarbeitung zur Objekter- Prof. Dr.-Ing. Richard Zahoransky Leistungsfähigkeit der Hochschule. kennung Diese F&E-Arbeiten verfolgen die Ziel- • Biomedizintechnik, Biomechanik Wissenschaftliche Mitarbeiter : setzung, Technologie und innovative • Mikropositioniersysteme Dipl.-Ing. (FH) Thomas Bea Impulse an die Industrie im Sinne einer • Mikroelektronik & ASIC-Design Dipl.-Ing. (FH) Bertram Birk wirtschaftlichen Verwertung weiterzu- Dipl.-Ing. (FH) F. da Costa leiten. Dieser Praxisbezug sichert der Physikalische Sensorik Dipl.-Phys. Dan Curticapean Fachhochschule durch die Rückkopp- • Optische Übertragungssysteme Dipl.-Ing. (FH) Klaus Erb lung eine stetige Aktualisierung und • Faserkreiselentwicklung Dipl.-Ing. (FH) Philipp Eudelle Verbesserung des Status Quo der Lehre. • LWL-Technologie Dipl.-Ing. (FH) Markus Fischer • Spektrometrie Dipl.-Ing. (FH) Stefan Göhringer Die verschiedenen Abteilungen kon- Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Hauser zentrieren ihre Aktivitäten dabei auf Verfahrens- und Umwelttechnik Dipl.-Ing. (FH) S. Himmelsbach Problemstellungen aus den Bereichen • Thermische Verfahrenstechnik Dipl.-Ing. (FH) Uta Klingenberger der Automatisierungstechnik und der • Solartechnik Dipl.-Ing. (FH) Richard Kutnar Mess- und Sensortechnik sowie der Ver- • Umweltanalysentechnik Dipl.-Ing. Jürgen Lott fahrens- und Umwelttechnik. Die sich Dipl.-Ing. (FH) M. Rieger-Motzer in jüngster Zeit ergebenden Koopera- Dipl.-Ing. (FH) Lars Schanbacher tionen mit in- und ausländischen For- Institutsmitglieder Dipl.-Ing. (FH) Andrea Seigel schungsinstituten erfüllen die im Zuge Dipl.-Ing. (FH) Carsten Störk der europäischen Harmonisierung Geschäftsführender Leiter: Dipl.-Ing. (FH) Bernhard Terwey wachsende praktische Bedeutung einer Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen länderübergreifenden Zusammenarbeit. Stellvertretender Leiter: Prof. Dr. rer. nat. Bernd Spangenberg

Sekretariat: Ingrid Lange

Professoren: Prof. Ellmar Bollin Prof. Dr.-Ing. habil. Karl Bühler Prof. Dr.rer.nat. Detlev Doherr Prof. Dr.-Ing. Joachim Jochum Prof. Dr.-Ing. Jürgen Kern Prof. Dipl.-Ing. Franz Kolb Prof. Dr.-Ing. Heinz-Werner Kuhnt Prof. Dr.-Ing. Winfried Lieber Prof. Dr.rer.nat. Klemens Lorenz Prof. Dr.-Ing. Rainer Probst

7 Kooperationspartner

Das Institut arbeitet mit den unten auf- geführten Kooperationspartnern zusammen:

Institute und Vereinigungen:

III LIME

Universität Joseph Fourier Grenoble

IUT, ULP Strasbourg

Laboratoire de Cristallographie, ULP Strasbourg

ENSPS/IMF , ULP Strasbourg

CNR Kernforschungszentrum Strasbourg

Groupe d´Optique Appliquée (GOA)

DIS, Universität Pavia Industrie:

IAF, Fachhochschule Karlsruhe ASS Adam Stegner, Stockheim Mercedes Benz AG, Wörth (Oberfranken) IAF, Fachhochschule Furtwangen Argus Fluid, Karlsruhe-Albtal BURDA Druck GmbH Offenburg, IAF, Institut für Medizintechnik, Tiefdruck Standort Offenburg Marquette - Hellige GmbH, Freiburg Fachhochschule Ulm August Koehler AG, Oberkirch Siemens AG, München IAF, Universität Magdeburg Striebel & John GmbH, Sasbach Audi AG, Neckarsulm FZK Karlsruhe, Institut für Angewandte Informatik SCC Schwarz Communication Raymond GmbH, Lörrach Consult, Karlsruhe Otto von Guericke Universität Magdeburg, Institut für Witzig & Frank GmbH, Offenburg Arbeitswissenschaft

CIMOSA Association e.V.

Beratender Expertenkreis aus Industrie und Wissenschaft

Deutsche Forschungsgemeinschaft, Rechnerkommission

Universität Delft, NL, Institut für Messdatenerfassung

Universität Heidelberg, Institut für Anatomie II

Universität Danzig, Department of Computer Science

8 II FORMEN DER ZUSAMMENARBEIT MIT DEM IAF

In der folgenden Zusammenstellung • so weit produktnah sind, dass in ab- Companies und aggressiven jungen sollen die Formen der Zusammenarbeit sehbarer Zeit eine Verwertung mög- Unternehmen herausgestellt, die den mit dem IAF beschrieben werden. Das lich erscheint, Stachel der High-Tech-Industrie bilden IAF ist als öffentlich rechtliche Institu- andererseits aber und die mit traumhaften Wachstumsra- tion nicht gewinnorientiert und nicht im • das Risiko im Industrieumfeld zu groß ten und neuen Arbeitsplätzen glänzen. eigentlichen Sinne wirtschaftlich tätig. erscheinen lassen, als dass eine Silicon Valley wäre nie entstanden ohne Forschung und Entwicklung wird als einzelne Firma eine eigene komplette die Stanford University und UC Berke- Ergänzung der Lehre und Mittel der Entwicklung durchführen könnte. ley. Die IC-Technologie, der PC und das Weiterqualifikation der Mitarbeiter ver- Mobiltelefon wurden nicht von den standen und erst in einem sekundären Typische Beispiele sind die Umsetzung alten Elektronenröhrenherstellern wie Schritt als Support für die lokale neuartiger Verfahren und Technologien Sylvania oder GE entwickelt, die heute Industrie, wobei die strukturfördernde (z.B. Mechatronic, Mikrosystemtechnik, nicht mehr existieren bzw. nur noch auf Wirkung in erster Linie durch hervor- CAE-Techniken) und die Anwendung anderen Arbeitsfeldern aktiv sind. ragend und modern ausgebildete Stu- neuer wissenschaftlicher Methoden im denten entsteht, die „in Persona“ das Rahmen von Entwicklungsprozessen Hochschulen sind Brutstätten der Wissen in die Industrie tragen. (z.B. Verfahren der Finite-Elemente, Innovation, die Eier mögen unscheinbar neuartige Berechnungsmethoden usw.). aussehen, die Küken verletzlich, das Aktuelle Lehre ist aber nur dort mög- Routineaufgaben der Entwicklung sind flügge Tier mag eine ergiebige Lege- lich, wo an den jetzigen und zukünf- deshalb nicht von Interesse, sie würden henne oder ein Paradiesvogel werden. tigen Problemen der Industrie gearbei- in Konkurrenz zur Industrie oder ingeni- Um im Bild zu bleiben, man braucht tet wird, was ein konsequentes Engage- eurmäßig tätigen Selbständigen stehen. dazu gutes Nistmaterial, einen unge- ment in Wissenschaft und Forschung störten Nestplatz und die nötige Ruhe nach sich zieht. Gerade in den Ingeni- Das besondere Potenzial der Hoch- zur Aufzucht, und natürlich Futter für eurwissenschaften ist die Halbwertszeit schulen liegt dabei in der Interdiszipli- die Jungen, bis sie selbst in der Lage des Wissens auf wenige Jahre zurück- narität, d.h. es stehen hervorragende sind zu fliegen und sich zu ernähren. gegangen, die Relevanz des vermittel- Fachleute in vielen Fachgebieten mit ten Stoffs kann nur durch Auseinander- Spezialkenntnissen und Laboratorien Jede in die Hochschulen investierte setzung der Lehrenden mit akuten unter einem Dach bereit. Moderne Mark verzinst sich volkswirtschaftlich technischen Herausforderungen in Projekte berühren häufig mehrere gesehen exponenziell, gut ausgestattete konkreten Anwendungen aufrechter- Fachgebiete. Welche Firma hat eine Hochschulen bilden gute Studenten aus, halten werden. solche Breite in der Ausrüstung und die wiederum ihr aktuelles Wissen in der Kenntnisse in so vielen Gebieten? Wer Wirtschaft zu neuen Produkten um- Die Hochschule ist deshalb daran verfügt über vergleichbare Infrastruktur, setzen, an deren Erfolg letztlich ganze interessiert, mit der Industrie in an- über Kenntnisse der aktuellen Fach- Industriezweige hängen. Die Wirtschaft spruchsvollen Projekten zusammen zu literatur, und wer verfügt über Bezie- kann ihren Nutzen noch vergrößern, arbeiten. Hierbei liegt anwendungs- hungen zu Fachkollegen, Netzwerken wenn Sie dieses Potenzial frühzeitig und orientierte Forschung im besonderen des Wissens und das Grundlagenver- intensiv in ihre Strategie einbezieht, um Fokus der Hochschulen, was sich schon ständnis, wenn nicht die Hochschulen? im Schulterschluss mit der Hochschule im Namen des Instituts für Angewandte innovativ neue Produkte anzugehen. Forschung (IAF) niederschlägt. Unter Im angelsächsischen Raum haben sich „angewandter Forschung“ sind dabei längst die Hochschulen als Entwick- Die Hochschule kann hierbei sowohl Aufgabenstellungen zu verstehen, die lungskerne einer modernen Grün- neutral, begutachtend, bewertend, be- einerseits dungsszene, als Quelle der Spinn-Off- ratend tätig werden als auch konkret

11 und aktiv Aufgaben aus dem Entwick- konkreten Produktentwicklungen F&E- oder pauschal. Da das IAF nicht lungsbereich selbständig übernehmen. Aufgaben bearbeiten. Die Transfer- umsatzsteuerabzugsberechtigt ist, ist Es sind heute viele Formen der Koope- zentren werden von Professoren gelei- die Lieferung von Waren ausge- ration möglich. Vertraulichkeitsschutz tet, die z.T. auch im IAF engagiert sind. schlossen, es können nur Dienstleis- wie auch Neutralität sind kennzeich- Die Aufgabe der Transferzentren ist die tung erbracht und allenfalls ein Proto- nend für ein öffentlich rechtliches direkte, industrienahe Auftragsbearbei- typ oder Demonstrator gebaut und aus- Institut, das Einblick in viele Firmen hat tung, wie sie in dieser Form vom IAF geliefert werden. Der Auftrag muss und niemals selbst als Konkurrent auf nicht geleistet werden kann und wie sie notwendig den Charakter der For- dem Markt auftreten wird. Häufig wer- den Intentionen des mehr im vor- schung und Entwicklung enthalten. den nach einem erfolgreichen Projekt wettbewerblichen Bereich einzuord- Gewöhnlich werden nur Forschungs- die Mitarbeiter, die hervorragend ein- nenden IAF`s widerspricht. Transfer- aufträge akzeptiert, die im jeweiligen gearbeitet sind und alle Details der Ent- zentren und IAF ergänzen sich dabei Forschungsgebiet der Professoren wicklung kennen, übernommen. Ko- hervorragend. liegen. operationen mit Hochschulen sind auch häufig die Schlüssel zu Fördergeldern Weitere Mittel der Innovationsförde- nationaler wie internationaler Organi- rung sind Ausgründungen, bei denen Kooperationen sationen, die nur in Verbindung mit Absolventen eigene Firmen mit Unter- dem Partner Hochschule akquiriert stützung, Know-how und teilweise Die Kooperation ist die häufigste und werden können. Die Aktivität bezüglich direkter Förderung der Hochschule flexibelste Form der Zusammenarbeit des Themas kann dabei von der Indus- gründen. Das IAF ist hier ebenfalls An- zwischen Industrie und Hochschule. trie wie von der Hochschule ausgehen. sprechpartner und über das CTO (Cam- Sie ist gewöhnlich auf ein bestimmtes pus Technology Oberrhein) Mitglied in Arbeitsfeld und einen Zeitraum be- Forschung und Entwicklung an der der regionalen Förderinstitution. Ein grenzt und regelt die Vorgehensweise, Fachhochschule Offenburg ist im rundes Dutzend Arbeitsplätze ist so in Rechte und Pflichten der Kooperations- Institut für Angewandte Forschung or- den letzten Jahren entstanden, mit partner in einem Vertrag. Kooperatio- ganisiert, das sich als Dachorganisation wachsender Tendenz. nen werden eingegangen, um gemein- für alle hauptamtlichen Forschungs- same Anträge an Förderinstitutionen zu aktivitäten der Hochschule versteht. Im Folgenden sollen die möglichen stellen, Projekte gemeinsam zu bear- Das IAF sorgt für die einheitliche Formen der Zusammenarbeit mit dem beiten und Ergebnisse gemeinsam aus- Außendarstellung wie für die interne IAF der Fachhochschule Offenburg kurz zuwerten. Die Form der Zusammen- Abwicklung der Forschungsprojekte. dargestellt werden. Wegen weiterer arbeit kann sehr lose wie auch sehr eng Hierzu stellt es Mitarbeiter ein, die die Einzelheiten bitten wir, mit dem Leiter sein, die Förderrichtlinien sind ge- eigentliche Forschungs- und Entwick- des IAF´s Kontakt aufzunehmen und wöhnlich zu beachten oder werden als lungsarbeit leisten, meist hervorragen- sich beraten zu lassen. Wir werden so Leitlinie für Vertragsabschlüsse verwen- de Absolventen aus den eigenen Stu- flexibel wie möglich versuchen, den det. Bei umfangreichen Kooperationen diengängen, weniger Studenten in wechselnden Bedürfnissen der Industrie wird das IAF vom Technischen Lizenz- Form von Tutorien. Der früher sehr gerecht zu werden. büro Baden (TLB) in Karlsruhe beraten. effektive Werkvertrag kann seit Inkraft- Kooperationen beginnen meist mit treten des „Scheinselbständigen Ge- einem „Letter of Intent“ (Absichts- setzes“ nicht mehr vergeben werden. Direkte Forschungsaufträge erklärung). Einzelheiten der Verträge Diplomanden arbeiten in den Labo- werden gewöhnlich erst festgelegt, ratorien an Aufgabenstellungen aus Direkte Forschungsaufträge durch die wenn eine verbindliche Förderzusage dem IAF. Der Schwerpunkt der Projekte Industrie kommen in Frage, wenn sich vorliegt. Die Fördermittel werden in wird von hauptamtlichen Mitarbeitern das Ziel der Entwicklung absehen lässt den meisten Fällen von den Partnern bearbeitet, die hierfür mit Zeitverträgen und das Risiko kalkulierbar bleibt. Das separat beantragt, verwaltet und eingestellt sind, anders ist die not- IAF erarbeitet hierzu ein Angebot, abgerechnet, ein Unterauftragnehmer- wendige Projektkontinuität wie auch Umfang der Tätigkeit, Rechte und verhältnis besteht nicht. die Qualität der Ergebnisse nicht zu Pflichten werden vertraglich geregelt. gewährleisten. Die Projektleitung er- Für kleinere Aufträge (z.B. Gutachten) Kooperationen können auch strate- folgt durchweg durch die Professoren wird auf Standardkonditionen verwie- gisch, informativ und ohne Geldfluss in der jeweiligen Fachgebiete, die ihre sen. Wegen der begrenzten Personal- beiderseitigem Interesse geschlossen Arbeitskraft derzeit für Gotteslohn ein- kapazität, der IAF-Intentionen und des werden. bringen, der in wenigen Fällen ge- administrativen Aufwands werden klei- währte, geringfügige Deputatsnachlass nere Projekte mit konkreten Arbeitszie- von 2 SWS steht in keinem Verhältnis len gewöhnlich an die Transferzentren Arbeitsgemeinschaften zum persönlichen Zeitaufwand. weitergeleitet. Der Umfang sollte aus- reichend sein, einen Mitarbeiter für Diese Form der Zusammenarbeit geht Neben der hauptamtlichen Forschung einen gewissen Zeitraum zu bezahlen. über Kooperationen hinaus, wobei ein bestehen im Umfeld der Fachhoch- Die Kalkulation stellt hierbei marktüb- Partner verantwortlich Projektleitung schule Offenburg noch derzeit 7 Trans- liche Kosten für Personal in Rechnung, und finanzielle Abwicklung über- ferzentren der Steinbeis GmbH, die in die Abrechnung erfolgt nach Aufwand nimmt. Der Partner kann sowohl im

12 Industrie- wie auch Institutsbereich sein können, z.B. zur „Förderung von Beratung angesiedelt sein. Gewöhnlich umfasst F&E im Bereich der Mikroelektronik“ eine AG mindestens 3 und mehr, auch oder zur „Förderung der Forschung im Das IAF berät die Industrie in allen internationale Partner und findet sich Gebiet der Chromatographieanalysen- Fragen, in denen es kompetent ist. Ein zusammen zur Bearbeitung von Groß- technik“ etc. Der Sinn dieser Spenden erster Beratungskontakt ist nach Verein- projekten, bevorzugt im EU-Bereich. von Industieseite aus ist der Aufbau barung möglich und gewöhnlich eines entsprechenden Know-how - kostenfrei. Umfangreiche und mehr- Trägers im Institut, auf den dann über fache Beratungen werden nach Auf- Lizenzen direkte Forschungsaufträge zurückge- wand abgerechnet, wobei marktübli- griffen werden kann. Über die An- che Kostensätze zugrundegelegt wer- Die Hochschulen erarbeiten im nahme einer Spende muss, wegen der den. Beratungen werden gewöhnlich Rahmen von Projekten Ergebnisse, die Implikationen und eventuellen Folge- an das TZ-Technische Beratung der dem Urheberrecht oder Patentrecht kosten, durch die Hochschulleitung Steinbeis-GmbH weitergegeben, das unterliegen. Soweit eigene Mittel der entschieden werden. Klassisch sind IAF wird hier als Institution nicht tätig. Hochschule aufgebracht wurden oder Gerätespenden, d.h. die kostenlose die Förderanträge das zulassen, können Überlassung oder auch Schenkung von Beratungen werden, neben Anfragen die Ergebnisse an Industrieunterneh- Geräten und Anlagen zur weiteren und Projektakquisitionen, häufig in men zur ausschließlichen oder nicht Verwendung in der Forschung oder in Verbindung mit Lizenzverträgen zur ausschließlichen wirtschaftlichen Ver- der Lehre. Begleitung einer Entwicklung in die wertung lizenziert oder auch verkauft Serie angefordert. werden. Hierbei werden marktübliche Grants sind in Deutschland bisher noch Konditionen angestrebt, das TLB berät wenig entwickelt und ihr Wert für die bei der Vertragsgestaltung. Die Hoch- Industrie noch nicht deutlich genug er- Schulungen schule berücksichtigt dabei den kannt. Sie dokumentieren auch nach Charakter der lizenznehmenden Firma. außen hin die Bedeutung, die die Das IAF führt auch Schulungen in den So werden bei Ausgründungen häufig Hochschule für die Grant gebende In- Kompetenzbereichen durch. Hier wird sehr günstige Konditionen in der dustrie hat. Die Wirtschaft übernimmt eng mit den TZ und weiteren, im Wei- Anfangsphase vereinbart, um den damit ein kleines Stück der Verant- terbildungsbereich tätigen Institutionen Startup des Unternehmens nicht zu wortung für die Zukunft selbst und kann zusammengearbeitet. belasten. Grundsätzlich erhebt die entsprechend eigene Schwerpunkte Hochschule aber den Anspruch auf setzen. Verglichen mit den Kosten für Beteiligung am wirtschaftlichen Erfolg eine eigene F&E-Abteilung, deren Aus- Ausgründungen des lizensierten Systems. lastung auch zu sichern wäre, ist die Förderung eines entsprechenden For- Das IAF unterstützt bei Ausgründungen schungsschwerpunktes an der regiona- oder führt selbst Ausgründungen durch. Grants, Stiftungen und Spenden len Hochschule durch Grants überaus Hierbei arbeitet es eng mit CTO und effektiv, steuerrechtlich vorteilhaft und den ortsansässigen Ansprechpartnern Eine strategische Zusammenarbeit der kostengünstig. (Banken, IHK) zusammen. Die Unter- Industrie mit dem Institut wird durch stützung kann in unterschiedlichster Grants, im deutschen Sprachraum Stif- Form erfolgen: tungen oder auch Spenden genannt, Gutachten stark beflügelt. Stiftungen sind von •Bereitstellung eines Arbeitsplatzes Natur aus zweckgebunden und auf die Gutachten sind eine Standarddienst- und Übernahmen der 1/2 Personal- Bearbeitung bestimmter Themen aus- leistung von Forschungsinstitutionen. kosten. Dieses Programm richtet sich an gerichtet, die Maximalform ist wohl die Das IAF leitet Anfragen direkt an Absolventen, die sich mit eigenen Ideen Stiftungsprofessur für ein bestimmtes geeignete Fachgutachter weiter, die selbständig machen wollen. Die Arbeitsgebiet. Stiftungen unterscheiden gewöhnlich nach Gebührenordnung Hochschule ermöglicht, die Arbeiten sich von Forschungsaufträgen dadurch, abrechnen. Das IAF wird dabei nicht ohne Kosten für Gerätenutzung in dass die erzielten Ergebnisse allgemein direkt involviert. Umfangreichere Hochschulräumen durchführen zu zugänglich sein müssen, z.B. veröffent- Untersuchungen werden zunächst über können und übernimmt sogar einen Teil licht werden, also nicht exklusiv dem die Transferzentren bearbeitet, soweit der Personalkosten. Das auf 2 Jahre Auftraggeber zur Verfügung stehen. Der hier Kompetenz vorhanden ist, in beschränkte Förderprogramm erfordert steuerrechtlich enger gefasste Begriff selteneren Fällen, wenn bestimmte einen entsprechenden Antrag, der von der Stiftung kommt nur in wenigen Einrichtungen benötigt werden, auch in der Hochschule gestellt werden muss. Fällen zum Tragen, z.B. wenn eine der Hochschule. Wegen des per- regelmäßige Summe zur Förderung von sönlichen Bezugs wird das Gutachten •Beratung und Begleitung sowie Bereit- F&E in einem bestimmten Arbeitsgebiet immer vom zuständigen Professor auch stellung von Räumen und Geräten zu ausgelobt wird. In den meisten Fällen persönlich erstellt, verantwortet und stark ermäßigten Konditionen. Diese handelt es sich um einmalige „Spen- auch abgerechnet. Förderung läuft über CTO, die Rege- den“, die ebenfalls zweckgebunden lungen fördern insbesondere Gruppen

13 von jungen Ausgründern, die bereits eine Rechtsform haben (z.B. GmbH) in den ersten Jahren der Firmenexistenz. Das Programm kann nur so weit in An- spruch genommen werden, wie die Hochschule hierfür Kapazitäten bereit- stellen kann.

•Direkte Ausgründungen als Transfer- zentrum der Steinbeis GmbH. Hierbei wird der vereinfachte Mechanismus der Steinbeis GmbH verwendet. Dies hat den Vorteil, dass auf die Organisation der Steinbeis GmbH einschließlich Personalabwicklung, Material- und An- gebotswesen zurückgegriffen werden kann, wofür ein pauschalierter Ge- meinkostenanteil am Umsatz abzu- führen ist. Der Weg über das Trans- ferzentrum ist der einfachste und mit geringstem persönlichen Risiko für die Ausgründer verbunden, allerdings ist er nur als Zwischenstation geeignet, da kein eigener Firmenname und nur eine beschränkte Selbständigkeit gegeben ist.

•Volle Ausgründung mit eigener Rechtsform, eigenem Firmennamen und eigener Administration. Die Hoch- schule kann solche Ausgründungen durch Übernahme eines Gesellschaf- teranteils, eigene Einlagen in Form von Kapital (seltener), Geräten oder durch Überlassung von Lizenzen fördern. Einzelheiten sind vertraglich in beider- seitigem Interesse zu regeln. Die klassi- sche Form ist die Verwertung von an der Hochschule im Rahmen von Projekten erarbeiteter Programme, die durch die Firma vermarktet und zukünftig betreut werden.

14 III GESCHÄFTSBERICHT

Der Bericht gibt die im Kalenderjahr aktuell. Hinsichtlich des Mitglieder- Kompetenzbereiche 2000 durchgeführten Forschungs- und und Mitarbeiterbestandes wird der im Entwicklungsarbeiten der Fachhoch- Dezember erreichte aktuelle Stand Das IAF der Fachhochschule Offenburg schule Offenburg, davon der überwie- beschrieben, wobei Halbtagskräfte nur pflegt die in Abb. 1 dargestellten Kom- gende Teil im Institut für Angewandte anteilig gezählt wurden. Der Beitrag petenzbereiche. Das Institut verfügt Forschung durchgeführt, wieder. Die der Professoren in Form von Deputats- über die Schwerpunkte Angaben über Umsatz und Auftrags- erlass ist bisher noch nicht in den • System- und Regelungstechnik, volumen entsprechen dem Stand der Umsatz eingerechnet. • Physikalische Messtechnik, Buchführung vom 31.12.2000 und sind • Verfahrens- und Umwelttechnik.

Abb. III-1: Kompetenzbereiche des Instituts für Angewandte Forschung der Fachhochschule Offenburg

17 Dienstleistungen im IAF

Das IAF der FH Offenburg versteht sich als zentrale Dienstleistungsinstanz in Forschungsangelegenheiten. Es bildet den Ansprechpartner für externe und interne Kommunikation. Abb. III-2 zeigt eine Übersicht über die wesentlichen Angebote, die den forschenden Mitglie- dern der Hochschule zur Verfügung ste- hen. Wie aus der Abbildung ersichtlich, werden insbesondere administrative und technische Hilfestellungen gege- ben, die eigentliche Forschungs- und Entwicklungstätigkeit erfolgt in den Laboratorien der Mitglieder. Nur grö- ßere Projekte, die den Einsatz mehrerer Mitarbeiter erfordern, werden in IAF- eigenen Räumen bearbeitet. Abb. III-2: Dienstleistungen des IAF´s

Einnahmen und Umsatz den, ein erheblicher Teil der bestehen- der Grundfinanzierung (Bonus) sowie den Mitarbeiter hat eine Stelle in der die Gewinnung von Fördermitteln aus Einnahmen und Umsätze konnten in Wirtschaft mit bis zu 50% höherem Ein- dem Programm „Neue Generation“, und den letzten Jahren erheblich gesteigert kommen angetreten. Akquirierte Projek- dem Schwerpunktprogramm III, die werden. Abb. 3 enthält die Umsatzent- te konnten deshalb nicht in dem Maße zusätzliche Investitionen ermöglichten. wicklung der letzten Jahre. Die Zahlen wie ursprünglich geplant bearbeitet wer- basieren auf den kalkulatorischen den, insbesondere Drittmittelprojekte An dieser Stelle sollte erwähnt werden, Kosten für die Personalstellen, die somit mussten ins Jahr 2001 geschoben wer- dass inzwischen alle Mitarbeiter des auch Kosten für Arbeitsplatz, Räume den. Das damit gegebene Auftrags- DARIF-Projektes die Hochschule ver- und Grundausstattung umfassen und polster ist zwar einerseits angenehm, an- ließen, wobei drei von Ihnen auf der entsprechen damit den Realkosten. Die dererseits können nicht weitere Aufträge Basis des DARIF-Know-hows eine Sachkosten sind durch Kostenstellen- mit ruhigem Gewissen übernommen Firma gründeten, die inzwischen mehr Rechnung erfasste Realkosten. werden, wenn die Bearbeitung nicht ge- als 5 Mitarbeiter hat. sichert ist. Mit dem Ausscheiden der er- Der Umsatz ist in 2000 auf jetzt aktuell fahrenen Mitarbeiter ging auch sehr viel Die Förderung durch Hochschulmittel, 1,83 Mio DM zurückgegangen. Maßge- Know-how verloren, in einigen Arbeits- im Wesentlichen dem IAF zugewiesene bend war hierfür das Ende des Großpro- gebieten ist damit der Anschluss an die Personalstellen, konnte angesichts der jektes DARIF, welches in den Jahren Technik gefährdet und die Weiterarbeit engen personellen Situation an der davor mit ca 600 kDM pro Jahr einen schwierig geworden. Hier zeigt sich Hochschule nur mit Mühe beibehalten wesentlichen Umsatzanteil ausmachte massiv, wie die Unterbezahlung im werden, ist jedoch immer noch von Be- und in 1999 endgültig auslief. Dies ist öffentlichen Dienst aufgebaute Struktu- deutung. In den Anfangsjahren hat die auch im Drittmittelbereich deutlich zu ren zu zerstören vermag, wobei die Bereitschaft der Fachbereiche, das IAF erkennen, der ebenfalls wesentlich inflexible Personal- und Besoldungs- mit Personal zu unterstützen, wesentlich durch DARIF bestimmt wurde. In 1999 politik maßgeblich dazu beiträgt. Von zum erfolgreichen Start und Wachstum ergab sich gerade hier noch ein Maxi- der Demotivation der betroffenen des Instituts beigetragen. Von großer mum, da insbesondere der Industriebei- Kollegen und den enttäuschten Kunden Bedeutung für die Akquisition neuer trag in diesem Jahr wesentlich zum Um- soll hier nicht weiter die Rede sein. Projekte sind auch Verstärkungsmittel satz beitrug. Dieser Rückgang konnte aus dem Hochschulbereich, die erst die durch kleinere Projekte nicht aufgefan- Dem Diagramm kann entnommen wer- notwendigen Vorarbeiten bei F&E- gen werden. den, dass der abfallende Drittmittelanteil Projekten durchzuführen erlauben. Da wieder stärker durch landesfinanzierte in diesen Vorarbeiten in erheblichem Der Umsatzrückgang wäre nicht so Projekte („Innovative Projekte“) kom- Umfang Studenten in Studien- und drastisch ausgefallen, wenn nicht pensiert wurde, die in 2000 wieder eine Diplomarbeiten engagiert sind, gleichzeitig der enge Arbeitsmarkt für stärkere Rolle spielten. Diese waren das kommen diese Mittel gleichzeitig der Mitarbeiter eine Expansion in neue auslaufende Innovative Projekt Lehre zugute. Im übrigen ist die Projekte verhindert hätte. So konnten „MINELOG“, das neu akquirierte Projekt Zusammenstellung der Förderung durch bei der wirtschaftlich nicht mehr „Chip im Reifen CiR“ und das ebenfalls die Fachbereiche sicher unvollständig, attraktiven Bezahlung nach BAT IVb (im in 1999 hinzugekommene Projekt da weder die Deputatsbeiträge noch die ersten halben Jahr BAT V) kaum noch „Partikelmesstechnik in Abgasen“. von Assistenten geleisteten Beiträge Mitarbeiter für das IAF gewonnen wer- Hinzu kam eine erhöhte Zuweisung bei kostenmäßig erfasst sind.

18 Im Drittmittelbereich konnten in einem ersten Verwertungsschritt bei MINELOG, im VU-Bereich sowie im Bereich der Lichtwellenleitertechnik bemerkenswerte Einnahmen als direkte Industriemittel erzielt werden.

Im europäischen Rahmen konnte mit dem Projekt „RegioDemoCentre“, einer Zusammenarbeit mit der Straßburger Partnerhochschule, ein längerfristiges europäisch finanziertes Projekt begon- nen werden. Neu begonnen wurde auch das bundfinanzierte SOLARTHER- MIE-2000 Projekt. Darüber hinaus führte eine Patentanmeldung im VU Schwerpunkt inzwischen zu einem Abb. III-3: Umsatzentwicklung im IAF der Fachhochschule Offenburg (kalkulatorische Realkosten in DM) Industrieprojekt. Die Vorarbeiten im Schwerpunkt Physikalische Sensorik haben zu einem weiteren Anschluss- projekt geführt, in dessen Rahmen eine mit Projektingenieuren in Zeitverträgen die noch nicht erreicht werden konnte. Dissertation erarbeitet wird. Auch im arbeitet. Inwieweit unter der wenig So konnte zwar die Zahl der Instituts- Mikroelektronikbereich konnte ein marktgerechten Bezahlung nach BAT mitglieder (Professoren) auf heute 16 Indstrieprojekt akquiriert werden. Der IVb und beginnender Knappheit von Mitglieder (Abb. III-5) erhöht werden, Industrie-Umsatz gliedert sich in eine Ingenieuren in Zukunft noch qualifi- die Zahl der Mitarbeiter ist mit durch- Vielzahl von Einzelprojekten. Sach- zierte Absolventen gewonnen werden schnittlich 13 wieder zurückgegangen spenden der Industrie sind nicht können, ist fraglich. Da die Arbeit in den und zu gering für eine stabile, sich aufgeführt. größeren Projekten zunehmend pro- selbst tragende Weiterentwicklung, ins- fessioneller und industrieähnlicher wird, besondere, da sich diese auf mehrere Anträge für weitere Projekte wurden muss die Bezahlung auch Industriever- Fachbereiche und Disziplinen aufteilen erarbeitet und gestellt, werden sich aber hältnissen angepasst sein, insbesondere, und eine durchschnittliche Verweil- erst 2001 im Umsatz niederschlagen. wenn durch Projektablauf und Zeit- dauer von unter 2 Jahren üblich ist. Im begrenzung damit ein Arbeitsplatz- letzten Jahr wurden verstärkt Halbtags- Abb. III-4 zeigt die Quellen der Förder- risiko verbunden ist. kräfte beschäftigt, so dass die Zahl der mittel. Für 1999 konnte ein Umsatz von Mitarbeiter zeitweise auf bis zu 19 1 833 800,62 DM erzielt werden. Das Das aufgebaute Know-how kann nur anwuchs. Da aber nicht genügend Diagramm zeigt, dass der Finanzie- dann erhalten bleiben, wenn eine per- Büroarbeitsplätze verfügbar sind und rungsanteil des Landes wieder auf 38 % sonalmäßig „kritische Masse“ ständiger auch raummässig ein Teilen des Arbeits- gestiegen ist, wobei allerdings die Inno- Mitarbeiter vorhanden ist, eine Zahl, platzes sich nicht bewährt hat, kann die vativen Projekte mitgezählt wurden. Die eigentliche Basisfinanzierung ist trotz Bonus mit 10 % außerordentlich bescheiden.

Der überwiegende Teil der Mittel wird für Personal aufgewendet (ca. 70 %), Sachmittel und Investitionen machen nur ca. 30 % aus. Durch zwei ABM- Stellen (Sekretariat, Elektroniktechni- ker) konnte die Personalkraft des Insti- tuts kostengünstig gesteigert werden. Die Personalkosten enthalten bisher nicht die Arbeitsleistung der Professo- ren und sind insofern noch nicht ganz mit anderen Instituten vergleichbar. Dies soll im nächsten Jahr berücksich- tigt werden.

Bei den Personalkosten ist zu beachten, dass das IAF über keine „Personal- Stellen“ verfügt, sondern ausschließlich Abb. III-4: Zusammensetzung der Umsätze nach Förderquellen

19 Halbtagsbeschäftigung nicht weiter forciert werden. Weitere Probleme ent- standen in der Projektabwicklung, da viele Entwicklungstätigkeiten ebenfalls nicht teilbar sind. Halbtagstätigkeit kann deshalb nur als ein ungeliebter Kompromiss akzeptiert werden und soll nur in Zusammenhang mit den Master- studiengängen weitergeführt werden.

Eine Steigerung der Grundfinanzierung auf mindestens 3 - 4 Stellen und Planungssicherheit sind deshalb für ein weiteres Gedeihen des Instituts unab- dingbar. Hierbei ist auch aus Gerechtig- keitsgründen der Anteil der Arbeit im Institut, der unmittelbar lehr- und aus- bildungsbezogen ist, vom Staat zu tragen. Ferner ist zu bedenken, dass die Abb. III-5: Entwicklung der Mitgliederzahl nahezu ausschließliche Arbeit mit Absolventen, die erst in die industrie- nahe Tätigkeit eingearbeitet werden Industrie mehr gegeben, allenfalls noch erfolgt, im ersten Fall hat sich hieraus müssen, erhebliche zusätzliche Kraft im Mikroelektronik-Bereich, wo die bereits ein Industrieprojekt entwickelt. bindet und das Entwicklungsrisiko Fertigung komplett außer Haus gege- Das IAF hat an der INSTI – Initiative zur aufgrund der Unerfahrenheit der ben wird. Förderung der Patentanmeldungen Mitarbeiter stark erhöht. In der Konkur- mitgearbeitet und führt auch einfache renzsituation mit anderen Instituten In zunehmendem Maße konnten Beratungen durch. An dieser Stelle und der Industrie im europäischen Projekte aus der Biomedizintechnik muss darauf hingewiesen werden, dass Raum muss deshalb auch für die IAF`s akquiriert werden, wobei der Erfolg des diese Aktivitäten sofort versiegen Chancengleichheit hergestellt werden, Projektes MINELOG diesen Bereich werden, wenn die geplante massive was nur durch Übernahme dieser öffnete und eine Schar von Nachfolge- Verschlechterung der Rechtsstellung Ausbildungskosten und Risiken durch projekten, in denen das gewonnene der Professoren (zukünftige Behand- das Land erfolgen kann. Know-how weiterverwertet wird, mit- lung wie Arbeitnehmer) im Urheber- zieht. Durch den in dem abgeleiteten recht bzw. Arbeitnehmererfindungs- Projekt „CardioMonitor“ errungenen gesetz tatsächlich umgesetzt wird. Die Projektübersicht Innovationspreis wurde der Bekannt- Arbeit des IAF´s, ja seine Existenz, ist heitsgrad erhöht, weiterhin konnten damit unmittelbar bedroht. Einer Im IAF der Fachhochschule Offenburg wichtige Kooperationen mit Universi- Behandlung wie Arbeitnehmer müsste werden Projekte aus den Fachgebieten täten (Heidelberg, Mannheim, Ulm) dann auch eine Entlohnung wie und Fachhochschulen aufgebaut wer- Arbeitnehmer entsprechen, was in • System- und Regeltechnik ein- den. In diesem Cluster wird eine absehbarer Zeit aus den verfügbaren schließlich biomedizinische Mikro- weitere Expansion erwartet, die maß- Mitteln nicht aufgebracht werden kann. elektronik, geblich durch die attraktive Verbindung • Physikalische Sensorik, von Mikroelektronik und Biomedizin- • Verfahrens- und Umwelttechnik technik geprägt ist. Einbettung in die Forschungslandschaft der FH Offenburg bearbeitet. Bei den in den letzten Jahren Eigentliche „Produkte“ des IAF`s sind bearbeiteten Projekten ist deren Ein- deshalb Urheberrechtsobjekte, heute Im Rahmen der im Zuge der Evaluation ordnung in Schwerpunkte wegen ihres „IP“ genannt (von Intellectual Property), des Instituts durchgeführten Bestands- interdisziplinären Charakters immer in Form von Programmen, Designs oder aufnahme der Forschungslandschaft an schwieriger geworden. Fast in allen Pro- Plänen, die erst Warencharakter der FH Offenburg im Juni 1997 wurde jekten spielt der Einsatz von Rechnern erringen müssen. Der Schutz durch der Anteil der im Institut durchge- eine bedeutende Rolle, so dass der Urheberrecht und Patente hat deshalb führten Forschungsleistungen auf etwa Informatik-Kompetenz größte Bedeu- große Bedeutung. In 2000 konnte hier 1/3 der insgesamt an der FH im tung zukommt. Die Entwicklung von ein maßgeblicher Erfolg durch Hauptamt betriebenen F&E geschätzt. Hardware-Komponenten hat demge- Lizensierung einer Entwicklung Inzwischen wurde dieser Anteil durch genüber, nicht zuletzt wegen des ge- (MINELOG) an die Industrie erzielt Aufnahme von Kollegen aus den genüber früher gestiegenen Aufwandes werden. Das IAF wird auch in Zukunft Fachbereichen Maschinenbau und in Personal, Kompetenz und Werkzeug- an dem Erfolg dieses Produktes beteiligt Verfahrens- und Umwelttechnik auf kosten, deutlich abgenommen. Hier ist sein. Weitere Patentanmeldungen im über 70 % erweitert, so dass nun die auch keine Konkurrenzfähigkeit mit der Bereich VU und Mikroelektronik sind wesentlichen an der Fachhochschule

20 Offenburg durchgeführten hauptamt- zuwachs die Veränderung der Rahmen- Wie der Graphik in Abb. III-6 lichen Forschungsaktivitäten im IAF bedingungen, insbesondere die hohen entnommen werden kann, sind die angesiedelt sind. und nicht marktgerechten Geräte- Transferzentren in Personalunion der nutzungsgebühren, die zu einem Leiter mit der Hochschule liiert und Hinzu kommt die F&E, die im Rahmen untragbaren Geschäftsrisiko wurden. leisten den größten Teil der unmittel- der 7 Transferzentren der Steinbeis Zwar stellt die Schaffung qualifizierter baren, auftragsbezogenen F&E für die Stiftung geleistet wird, die sich aber und dauerhafter Arbeitsplätze in den KMU´s der Region. zum größten Teil außerhalb der Transferzentren für die Region einen Hochschule niedergelassen haben. großen Gewinn dar, jedoch gehen der Hierfür verantwortlich war neben der Hochschule das Know-how und die räumlich engen Situation durch Ausbau Befruchtung durch die industrienahe weiterer Studiengänge ohne Gebäude- Entwicklungsarbeit verloren.

Abb. III-6: Forschungslandschaft an der Fachhochschule Offenburg. Die Steinbeis-Transferzentren sind durch Personalunion der Leiter der Hochschule verbunden.

21 IV MITTEILUNGEN ZU DURCHGEFÜHRTEN FORSCHUNGSARBEITEN

Im Folgenden werden die im Jahre 2000 Projekte aus Landesförderung durchgeführten Forschungsvorhaben inhaltlich kurz angerissen. Die Projekte Projekte dieser Art setzten in größerem sind in der nachstehenden Tabelle nach Umfang Landesmittel ein. Hierzu Fachgebieten / Schwerpunkten sortiert, gehören insbesondere die „Innovativen die Förderkategorie kann der Eintra- Projekte“, Verbundprojekte, sowie gung entnommen werden. Die Zuord- Projekte, die aus der Zukunftsinitiative nung kann im Einzelfall bei mehreren oder aus Schwerpunktmitteln Leistun- Förderquellen schwierig sein. Es wer- gen erhalten haben, z.B. die Projekte den im Wesentlichen drei Kategorien MINELOG, CryoCord, CiR und Partikel- unterschieden: messung.

Projekte aus Mitteln öffentlicher För- Projekte aus FH – Eigenmitteln derer und der Industrie Diese Projekte werden aus Eigenmitteln Projekte dieser Art werden mit einem der Fachhochschule gefördert, wobei erheblichen Teil durch Drittmittel geför- sich die Förderung im Wesentlichen auf dert, die entweder aus der Industrie die Bereitstellung von Labor- und direkt stammen oder von öffentlichen Gerätekapazität, in geringem Umfang Förderstellen wie BMFT und EU. Die von Mitarbeiterkapazität oder Werkver- vom Land geförderten Projekte sind der trägen für Studenten sowie Material- nächsten Kategorie zugeordnet. Das beschaffung bezieht. Über diese Pro- Projekt RegioDemoCentre, ein EU– jekte, bei denen es sich im Charakter Projekt in Verbindung mit der Universi- um Studien in der Vorphase sowie tät Straßburg/F , wird seit 1999 erfolg- kleinere Voruntersuchungen handelt, reich bearbeitet. Das Projekt SOLAR- wird hier nur unverbindlich informiert. THERMIE-2000 wird vom BMFT unter- Eine Beschränkung der Information in stützt, Thermologger ist ein reines der Darstellung ergibt sich auch aus der Industrieprojekt, CardioMonitor ist ein Notwendigkeit, die Urheberrechte und mit der Industrie zusammen gefördertes potenziellen Patentrechte der Forscher AiF-Projekt. Die Fortsetzung der LWL – in aktuellen, sensitiven Gebieten nicht Spleißuntersuchungen und das Projekt zu verletzen. Die Projekte sind im zur Spektroskopie mit LWL sind eben- Folgenden kurz skizziert. falls reine Industrieprojekte.

25 Nr. Projektthema Projektleiter Förderer Status Kategorie

1 Chip im Reifen (CiR) Prof. Dr. Jansen, Verbund; IAF-Furt- Laufend B Prof. Dr. Mescheder, wangen; Industrie Ende 2001 Furtwangen 2 Thermologger Prof. Dr. Jansen Industrie Laufend C 3 Miniatur EKG-Logger Prof. Dr. Jansen, Verbund; IAF Ulm; Abgeschl. B, C Prof. Dr. Paulat (FH Ulm) Industrie 4 CardioMonitor Prof. Dr. Jansen AiF, ProInno Laufend C 5 CryoCord Prof. Dr. Jansen, Land Laufend B Prof. Dr. Mense (Uni Heidel- berg), Prof. Dr. Jünemann (Uni Mann- heim) 6 ASIC-Entwicklung an der FHO Prof. Dr. Jansen FH-IAF, MPC Laufend D 7 Einsatz von Doppelschichtkondensatoren Prof. Dr. Probst FH-IAF, FZ-Ka, Ind. Abgeschl. A als Energiespeicher in Elektrofahrzeugen 8 In-Situ Spleißanalyse Prof. Dr. Lieber Industrie Laufend C Prof. Dr. Schröder 9 Diffential Mode Delay (DMD) in Prof. Dr. Lieber Industrie Laufend C Multimode Optical Fiber 10 Bau und Testung eines neuartigen Prof. Dr. Spangenberg Industrie Laufend C Dioden-Array Dünnschichtscanners Prof. Dr. Klein (FH Giessen) Dr. Ahrens (Unikrankenhaus Jena) 11 RegioDemoCentre – eine Kooperation Prof. Dr. Schröder EU Laufend A der FH Offenburg und der Unitversität Louis Pasteur 12 SOLARTHERMIE 2000 Prof. Bollin Bund Laufend A 13 Online Partikelemissionsanalyse von Prof. Dr. Zahoransky Land Laufend B Verbrennungsmotoren 14 MOSES – Mobile Object Security System Prof. Dr. Felhauer FHO Laufend C, D 15 Aktuelle Projekte aus der anwendungs- Prof. Dr. Kuhnt Verbund; FHO; Laufend B, C bezogenen Forschung, Automotive Industrie Engineering 16 Nummerische Simulation in Thermo- und Prof. Dr. Bühler IAF Laufend D Fluiddynamik 17 Java-basiertes Framework zur hoch- Prof. Dr. Riese FHO Abgeschl. D produktiven Entwicklung betriebswirt- schaftlicher Software 18 iSign – Internet based Simulation of Prof. Dr. Christ FHO Laufend D Guided wave Propagation 19 Beobachtungslernen mit interaktivem Prof. Dr. Riempp FHO Abgeschl. D Video – Wissenschaftliche Studie zur Lerneffizienz von digitalem Video in multimedialen Lernumgebungen 20 Implementierung von schnellen Reglern Prof. Dr. Wülker Industrie Laufend C auf einem VXI-System (ProDAQ) mit dem Real-Time Workshop von Matlab/Simulink

Tabelle 1: Projektübersicht (thematisch gegliedert) Legende: A: Großprojekt; B: Innovatives Projekt; C: Industrieprojekt; D: Vorphasenprojekt (Eigenmittel)

26 1948 Geboren in Wuppertal, Chip im Reifen, CiR • 1967 Nach dem Abitur Studium der Elektrotechnik an der TH Darm- Thermologger • Miniatu- stadt zum Diplom-Ingenieur 1972 Wissenschaftlicher Mitarbeiter von Professor Ramsayer im Institut risierter EKG-Logger • für Flugnavigation der Universität Stuttgart CardioMonitor • Cryo- 1979 Promotion 1978 - 1986 Industrietätigkeit beim Bodenseewerk Gerätetechnik cord • ASIC-Entwicklung GmbH; Reorganisation der Laboratorien Bauteile der Elektro- technik, Optoelektronik (Lehrbuch), SMD- Technik und an der FH Offenburg Schaltungstechnik, ASIC Design Center 1989. Mitglied des IEEE; Mitglied bei EUROPRACTICE und OMI. Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen Seit 1995 Leiter des Instituts für Angewandte Forschung (Umsatz 1,9 Leiter des Insituts für Angewandte Mio) der Fachhochschule Offenburg, Mitglied in den Senatsaus- Forschung schüssen EDV und Forschung. Sprecher der Multichip-Projekt-Gruppe (MPC) der Fachhochschulen Baden-Württembergs. Badstraße 24 Forschungsgebiete: Entwurf integrierter Anwenderschaltungen, Hardware/Software-Codesign, integrierte 77652 Offenburg Prozessorkerne, Hochsprachenentwurf digitaler Schaltungen (VHDL), Logiksynthese, induktive Daten- Tel.: 07 81/2 05-2 67 übertragung. E-Mail: [email protected]

IV.1 Chip im Reifen, CiR Oberflächenmikromechanik muss zu- Im IAF der FH Offenburg wurde ein dem eine potenzielle Integration mit Auswertemodul für den obigen Sensor Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen der Auswerteelektronik in Standard- ausgelegt und entwickelt. Das Modul Dipl.-Ing. (FH) Klaus Erb CMOS ermöglichen. Ein geeigneter erlaubt eine direkte digitale Auslesung Prof. Dr. Mescheder (FH Furtwangen) Sensor wurde erfolgreich entwickelt. und eine Integration mit dem Mikro- Auf die Veröffentlichung der FH prozessorkern FHOP für die Konzep- Die Messung von Reifendruck und Furtwangen ist hier hinzuweisen. tion eines Komplettsystems. -temperatur im fahrenden Fahrzeug ist mit zunehmender Elektronik im Fahr- zeug sicherheitstechnisch von großem Interesse. Die bisher existierenden Systeme arbeiten mit Sensoren in der Radnabe oder Felge und sind bis dato nicht überzeugend. Ein Chip im Reifen, der gleichzeitig auch noch eine Identifikation für logistische Zwecke enthält, ist die elegantere Lösung.

Das im ASIC Design Center der FH Offenburg in den letzten Jahren erarbeitete Wissen über eingebettete Prozessorkerne, induktive Datenüber- tragung und Sensorik wird an einem anspruchsvollen Projekt angewendet.

In einer Kooperation mit der FH Furt- wangen, Prof. Dr. Mescheder wurde ein Abb. IV-1.1: CiR-Modul mit ASIC der FH Offenburg und Antennenspule in Kfz-Reifen integriert (Experiment) neues Konzept für einen im Fahrzeug- reifen integrierten mikromechanischen Sensor und Auswerteelektronik ent- wickelt und experimentell demonstriert. Die FH Furtwangen entwickelt hier den mikromechanischen Drucksensor, wobei die extremen Bedingungen, die in einem Kraftfahrzeugreifen bezüglich Beschleunigung (1000g), Vibrations- belastung wie auch im Temperatur- bereich vorliegen, die Verwendung eines marktüblichen Sensors ver- hindert. Der konzipierte Sensor muss zudem extrem robust sein und darf praktisch keinen Leistungsverbrauch aufweisen. Eine Neukonzeption in Abb. IV-1.2: Funktionskonzept von CiR

29 In einem experimentalen Aufbau, der IV.2 Thermologger seln, womit sich neue Anwendungsbe- einen am IAF im Rahmen eines anderen reiche erschließen. Die Chipentwick- Projekts entwickelten Signal Prozessor Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen lung in diesem Bereich ist noch nicht Chip enthält, wurde ein Komplettmodul Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Hauser abgeschlossen, wobei in einer 0,5 µm zusammen mit einem Temperatur- und Fa. CoolCard/München CMOS-Technologie gefertigt werden Drucksensor aufgebaut und in einen soll. Reifen integriert. Die Erfassung von Temperaturprofilen mit einem Chipkarten großen speichern- Die Vermarktung der Entwicklung, die Berührungslos kann mit diesem Modul den Temperatursensor wird im ASIC Weiterentwicklung zu einem Produkt Druck und Temperatur auch während Design Center schon seit Jahren ver- erfolgt in Zusammenarbeit mit der des Fahrbetriebes ausgelesen werden. folgt. Ein erstes funktionierendes Sys- Firma CoolCard. Anwendungsgebiete Das System demonstriert die Daten- tem mit einem separaten digitalen finden sich in der Landwirtschaft, der übertragung und die geforderte Funk- Sensorchip und einem an der FH Gärtnerei und vor allem im Transport- tionalität. Der Sensor ist programmier- Offenburg entwickelten ASIC mit wesen, z.B. beim Transport verderb- bar und begründet die Technologiebasis Microcontroller und CMOS-Speicher licher Güter. für die Weiterentwicklung. wurde auf der DATE 99 in München präsentiert. Das System besteht aus Die im Rahmen des innovativen einer Daumennagel großen Leiter- Projektes, gefördert vom Land Baden- platte, die in ein Chipkarten großes Ge- Württemberg, geplanten Untersuchun- häuse integriert ist. Das Auslesen erfolgt gen und Entwicklungen konnten damit über eine Telefonkartenschnittstelle. zu einem erfolgreichen Abschluss gebracht werden. Es ist Ziel der näch- Die als Thermologger (Abb. IV-2.1) be- sten Phase, neu entwickelte Sensoren zeichnete Anwendung ist in der Lage, und zugehörige Elektronik als integrier- ca. 7.000 Temeperaturmesswerte, mit ten Baustein zu vereinigen und damit in digitaler Kompression auch ein Viel- der weiteren Industriealisierung ein faches davon, zu erfassen und zu spei- anwendungsreifes Produkt zu schaffen. chern. Die Auflösung beträgt 0,2° C, die Genauigkeit etwa 0,5° C.

Die neueste Version enthält zusätzlich eine induktive Schnittstelle und erlaubt eine Fernabfrage über eine geeignete Abb. IV-2.1: Thermologger-Chipkarte zur Antenne. Damit ist es prinzipiell mög- Aufzeichnung von Temperaturprofilen mit ASIC lich, den Logger hermethisch zu kap- der FH Offenburg

Abb. IV-2.2: Thermologger-Chip, V3

30 IV.3 Miniaturisierter EKG-Logger

Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen Dipl.-Ing. (FH) Markus Fischer Dipl.-Ing. (FH) Carsten Störk Dipl.-Ing. (FH) Stefan Göhringer Dipl.-Ing. (FH) Thomas Bea Prof. Dr. Paulat (FH Ulm) Dipl.-Ing. (FH) Mohamed Rezaiean

Im Medizinbereich werden häufig Pa- tienten mit EKG-Datenloggern ausge- stattet, um über einen Zeitraum von Stunden oder Tagen die Herzrhythmen aufzuzeichnen. Aus den Aufzeichnun- gen kann auf Rhythmusstörungen oder andere Anomalien geschlossen werden.

Im Rahmen des Projektes MINELOG (Miniatur-EKG-Logger) wurde ein 24 h- EKG-Datenaufzeichnungsgerät entwi- Abb. IV-3.1: Cardio Scout (MINELOG) mit Elektrodenpflaster und Recordermodul ckelt, das so klein ist, dass es in ein auf der Brust befestigtes Elektrodenpflaster gesteckt wird.

Das Projekt wurde im Jahr 2000 mit Übergabe der Entwicklung an die Firma Mediworld/Überlingen erfolgreich abge- schlossen. Es konnten alle Entwicklungs- ziele, insbesondere die technischen Leistungsdaten bezüglich Empfindlich- keit, Genauigkeit der Aufzeichnungen wie auch Speichervermögen, realisiert werden. Das Gerät wird von Mediworld nun unter dem Namen „Cardio Scout“ gefertigt und kommerziell angeboten und wurde auf der MEDICA 2000 im November 2000 der Öffentlichkeit vor- gestellt. Es ist mit 20g Gewicht der der- zeit weltkleinste 24h-EKG-Recorder.

Damit konnte zum ersten Mal ein am IAF der FH Offenburg entwickelter ASIC und die dazugehörige Systement- wicklung erfolgreich an die Industrie lizensiert werden. Die weiteren Koope- rationspartner, die zum Erfolg beige- tragen haben, sind die FH Ulm, Prof. Dr. Paulat und die Kardiologische Praxis Dr. Witzenrath / Gengenbach, der die Erfahrung aus der Praxis einbrachte und die Erprobung unterstützt. Das IAF wird das Projekt auch in Zukunft begleiten Abb. IV-3.2: Das System Cardio Scout, entwickelt auf der Basis von MINELOG, mit Recorder-Modul, und am Markterfolg teilnehmen. Lesestation und Auswerteprogramm auf PC

31 IV.4 CardioMonitor

Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen Dipl.-Ing. (FH) Markus Fischer Dipl.-Ing. (FH) Carsten Störk Dipl.-Ing. (FH) Stefan Göhringer Dipl.-Ing. (FH) Thomas Bea

Auf der Basis der Entwicklung des 24h- EKG-Monitors wurde eine Version ab- geleitet, bei der ein Mobiltelefon mit dem Sensormodul verbunden wird. Damit ist es möglich, die im Modul gespeicherten Daten über das Mobil- telefon abzufragen, zu konfigurieren und zu steuern.

Das hieraus gebildete System, als CardioMonitor bezeichnet, wurde zu- sammen mit der Firma UbiCom /Berlin, die für die Mobilfunkseite verantwort- lich zeichnet, konzipiert und entwi- ckelt. CardioMonitor ermöglicht damit die Überwachung von Risikopatienten über einen längeren Zeitraum im pri- vaten Umfeld, was heute häufig eine Abb. IV-4.1: Systemkonzept CardioMonitor, Patientenüberwachung über das GSM-Netz stationäre Aufnahme im Krankenhaus erfordert. Von einer Zentrale kann jederzeit, sofern der Patient sich im Mobilfunkbereich befindet, das Ver- halten abgefragt und eventuell Hilfe herbei geführt werden. Es ist im Rah- men dieses Projekts ebenfalls vorgese- hen, dass ein Teil der Überwachung bereits im CardioMonitor-Modul er- folgt, wodurch ein Alarm bei Vorliegen eines medizinisch relevanten Ereig- nisses ausgelöst werden soll. Das Pro- jekt wird im Rahmen von ProInno, AiF gefördert.

CardioMonitor wurde als Kooperations- projekt von UbiCom und IAF mit dem Innovationspreis des Landes Berlin/ Brandenburg 2000 im November 2000 Abb. IV-4.2: Empfang des Innovationspreises Berlin/ bei 200 Mitbewerbern ausgezeichnet. Brandenburg für die CardioMonitor-Entwicklung

32 IV.5 Cryocord der Materialtechnik und der Thermo- Das Projekt wird als innovatives Koope- dynamik interdisziplinär zusammen rationsprojekt durch das Land Baden- Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen geführt werden müssen. Das IAF bringt Württemberg gefördert. Es ist die Basis Dipl.-Ing. (FH) Richard Kutnar hier seine Erfahrung im Bereich der für weitere Kooperationen in diesem Be- Prof. Dr. Mense (Uni Heidelberg) Mikroelektronik und Sensorik ein. reich, die in Zukunft angestrebt werden. Lira Toktomambetova Prof. Dr. Jünemann (Uni Mannheim) Dr. Seif

Im Rahmen seiner medizintechnischen Entwicklungen bearbeitet das IAF der FH Offenburg seit Anfang 2000 das Pro- jekt Cryocord, bei dem es um die Ent- wicklung eines Implantats für Quer- schnittsgelähmte geht. Basis sind die Forschungsarbeiten des Kooperations- partners Prof. Dr. Mense an der Univer- sität Heidelberg, der gezeigt hat, dass durch Kühlung von Nerven im Rückenmark Störungen der Blasenfunk- tion reversibel verbessert werden kön- nen, was bisher nur durch Amputation der Nerven und damit irreversibel möglich war. Abb. IV-5.1: 3D-Modell des Wirbelsäulenimplantats mit Kühlthermode und Stimulationselektroden Ziel der Entwicklung, die noch weitest- gehend Forschungscharakter hat, ist die Konzeption eines Implantats mit einem thermoelektrischen Kühler, das in die Lendenwirbelsäule implantiert werden soll.

Versorgung und Steuerung soll von außen durch induktive Daten- und Leistungsübertragung erfolgen. Das IAF der FH Offenburg hat in diesem Projekt die technologische Arbeit übernom- men, während die Uni Heidelberg die Forschungsaufgaben, insbesondere die mit Versuchstieren durchführt, die Uni Mannheim die operativen Techniken und die Erfahrung und Erprobung an Versuchstieren (Schweine) überneh- men wird.

Cryocord ist eine technologische Heraus- forderung, wobei modernste Mikroelek- tronik mit Anforderungen im Bereich Abb. IV-5.2: Wirbelsäulenmodell mit Implantat, erste Studienkonzeption

33 IV.6 ASIC-Entwicklung an der FH Reifen sowie CryoCord zu nennen, die können. Dieser Kern soll in High-End- Offenburg alle auf den im ASIC Design Center Applikationen den nun schon sechs entwickelten anwendungsspezifischen Jahre alten FHOP-Kern ablösen. Archi- Prof. Dr.-Ing. Dirk Jansen Bausteinen basieren. Das System- tekturentwurf dieses unter dem Code- Dipl.-Ing. (FH) Markus Fischer Know-how umfasst dabei nicht nur den namen ANTARES begonnenen Designs Dipl.-Ing. (FH) Jürgen Hauser Hardware-Teil, sondern auch die Fähig- erfolgte bereits. Ebenfalls wurde ein Dipl.-Ing. (FH) Klaus Erb keit der Systemsimulation und der Ent- C-Compiler und ein Software-Entwick- Dipl.-Ing. (FH) Thomas Bea wicklung der zugehörigen chipnahen lungssystem im Rahmen eines For- Software. So wurden im Bereich der schungsaufenthaltes von Prof. Dr. Jan- An der FH Offenburg steht seit Mitte Betriebssystem-Software (BIOS) wie sen im Center for Embedded Computer 1990 ein gut ausgestattetes Labor für auch bei Assembler, Simulator und Systems an der University of California, den Entwurf integrierter Anwender- Debugger wichtige Fortschritte erreicht. Irvine (UCI) erarbeitet. schaltungen (ASIC steht für Application Specific Integrated Circuits) zur Verfü- Eines der nächsten Ziele ist die Ent- Für die weitere Entwicklung von gung. Im Rahmen der Studentenausbil- wicklung eines neuen Prozessorkerns ANTARES sind derzeit Anträge zur dung, in Studien-, Diplom- und For- höherer Leistung mit der Fähigkeit, Beschaffung der notwendigen Mittel schungsarbeiten wurden inzwischen 25 C-Programme optimal ausführen zu gestellt. integrierte Schaltkreise entworfen, ge- fertigt und erprobt.

Hierbei wird eng mit Kollegen der MPC- Gruppe zusammen gearbeitet, die von den in dem Gebiet der Mikroelektronik tätigen Fachhochschullehrern Baden- Württembergs gebildet wird und einen regen Austausch in Lehre, Ausrüstung und Forschung sicherstellt. So konnten die von den Studenten entwickelten Chips erfolgreich gefertigt werden, was allein die notwendige Entwurfserfah- rung und den Rückfluss von Informa- tion durch Test der Chips sicherstellt. Die Fertigung der Schaltungen erfolgt über die europäsche Organisation EUROPRACTICE, in der die FHO seit 1991 Mitglied ist (zuvor EUROCHIP).

Der Schwerpunkt der Arbeiten an der Fachhochschule Offenburg konzen- triert sich seit einiger Zeit auf digitale Schaltungen, wobei als bisher umfang- reichster Entwurf ein eigener 16 Bit- Mikroprozessor (FHOP) entwickelt und erfolgreich erprobt werden konnte. Als Zelle von nur 1,2 mm2 Größe kann dieser Prozessorkern auch in sehr kom- plexe digitale Schaltungen zusammen mit Speichern und Peripheriezellen integriert werden und damit Applika- tionen vom Taschenrechner bis zum Fahrradcomputer abdecken.

Das ASIC Design Center verfügt inzwi- schen über umfangreiches Know-how, um komplexe Systeme auf Chips zu integrieren (SOC) und erfolgreich in Produkte umzusetzen. Als Beispiele sind die Projekte Thermologger, Abb. IV-6.1: Entwurf eines komplexen SOC-ASIC´s mit den CAE-Werkzeugen des ASIC Design Centers der CardioMonitor, Minelog, Chip im FH Offenburg (hier DSWPC)

34 Jahrgang 1939; Einsatz von Doppel- Studium Staatstechnikum Karlsruhe; schichtkondensatoren 3 Jahre Ingenieur im Prüf- und Versuchsfeld für El. Maschinen des Dynamowerks Berlin der Fa. Siemens. als Energiespeicher in 4 Jahre Studium der Elektrotechnik an der Universität Karlsruhe, 3 Jahre Wissenschaftlicher Mitarbeiter und Assistent am E.T.I. der Elektrofahrzeugen Uni Karlsruhe mit den Arbeitsgebieten Dynamik el. Maschinen und Leistungselektronik, Vorlesung über Gleichstrom- maschinen. Prof. Dr.-Ing. Reiner Probst 10 Jahre Professor an der FH Frankfurt/Main mit den Lehrgebieten El. Maschinen, El., Antriebe und Leistungselektronik. Badstraße 24 Seit 1981 Professor an der FH Offenburg mit den Lehrgebieten El. 77652 Offenburg Antriebe und Leistungselektronik. Laborleiter des Labors für El. Tel.: 07 81/2 05-3 09 Antriebe und Leistungselektronik, wobei die Schwerpunkte moderne Leistungselektronik und Servoantriebe mit den zugehörigen Messeinrichtungen neu eingerichtet wurden. E-Mail: [email protected] Forschungsgebiete: Leistungselektronik und Antriebstechnik

IV.7 Einsatz von Doppelschichtkon- schichtkondensator die kurzzeitige angaben wiesen eine deutliche Stei- densatoren als Energiespeicher in Spitzenlast übernimmt, während die gerung der Leistungsdaten dieser Zelle Elektrofahrzeugen Hauptversorgung den Grundleistungsbe- gegenüber dem Vorgängermodell durch darf deckt. Gleichzeitig ermöglicht er die Änderung der Zellengeometrie und Prof. Dr.-Ing. Reiner Probst Speicherung von Bremsenergie bei nicht Vergrößerung der Kathodenfläche aus Dipl.-Ing. Jörg Lott rückspeisefähigen Versorgungsstrukturen. (11 W / kg –> 36 W / kg ).Das aus dem Grundausstattungsprogramm „Umwelt Bei dem Projekt „Doppelschichtkon- Der zusätzliche Leistungspuffer ist und Energie, Verfahrenstechnik und densatoren im Elektrofahrzeug“ wurde daher überall dort mit Vorteil einzu- Werkstoffe“ des Ministeriums für der Einfluss eines zusätzlichen Energie- setzen, wo Energie aus einem mitge- Wissenschaft, Forschung und Kunst speichers zur Unterstützung der Haupt- führten Energieträger (Benzin, Diesel, Baden-Württemberg geförderte Projekt energiequelle untersucht. Wie bereits in Wasserstoff, Methanol etc.) über einen wurde in Zusammenarbeit mit der den vorhergehenden Jahresberichten geeigneten Enegiewandler in elektrische Universität Karlsruhe sowie den Firmen angekündigt, konnte im Jahr 2000 das Energie umgesetzt wird und die Aus- EnBW Energie Baden-Württemberg, vollständig umgerüstete Fahrzeug im legung dieses Wandlers auf die maxi- Stadtwerke Karlsruhe und dem TEK fließenden Verkehr erprobt werden. malen Leistungsanforderungen des realisiert. Daimler-Chrysler stellte das Antriebssystems unwirtschaftlich ist im Elektrofahrzeug zur Verfügung. Dabei überzeugte der Kurzzeitspeicher Vergleich zur Integration eines Puffer- mit Doppelschichtkondensatoren sowohl speichers. Als positiver Nebeneffekt tritt Die Veröffentlichung der Dissertation im Boosterbetrieb als zusätzlicher Ener- die Rekuperationsfähigkeit auf. mit dem Titel „Einsatz des Doppel- giepuffer mit hoher Leistungsbereitstel- schichtkondensators als Zusatzspeicher lung im Sekundenbereich als auch bei Die Funktionsfähigkeit des Doppel- im Elektrofahrzeug“ erfolgt demnächst. der Rekuperation (Bremsenergierückge- schichtkondensatorspeichers als Zusatz- winnung), die allein mit der nicht rück- speicher für hohe Leistungsanforderun- speisefähigen Batterie nicht möglich ist. gen wurde am Beispiel der Kombination mit der Zink-Luft-Batterie im realen Fahr- Im Rahmen der durch die Zink-Luft- betrieb nachgewiesen. Dieser Batterie- Batterie mit den eingesetzten Zellen typ entspricht den genannten Versor- ZOXY P280 limitierten Fahrleistungen gungseigenschaften. Ein Reaktionspart- zeichnete sich das aufgebaute Hybrid- ner (Zink) liegt als Brennstoffvorrat in der speichersystem durch ein problemloses Anode vor. Durch die Entnahme des Zusammenwirken der beiden Speicher anderen Reaktionspartners (Sauerstoff) aus. Mit den beiden Stromrichter- aus der Umgebung ist einerseits eine zweigen zur Ankopplung von Doppel- höhere spezifische Energie erreichbar als schichtkondensator und Batterie an das bei abgeschlossenen Systemen, anderer- Antriebssystem ist eine Energiefluss- seits limitiert die Luftsauerstoffelektrode steuerung bei hohen Wirkungsgraden die spezifische Leistung. Die eingesetzte möglich. Zelle ist nicht rückspeisefähig.

Die erzielten Ergebnisse lassen sich auf Zum Abschluss des Projekts in diesem andere Energiequellen (Verbrennungs- Jahr erfolgte ein Test mit einer neuen motor mit Generator, Brennstoffzelle) Batterie, die mit Zellen des Typs ZOXY Abb. IV-7.1: Testfahrt mit dem Elektrofahrzeug übertragen, bei denen der Doppel- P250S aufgebaut wurde. Die Hersteller- von DaimlerChrysler

37 Geb. 1955; In-Situ Spleißanalyse Studium der Elektrotechnik an der Universität Kaiserslautern; 1983 Diplom; Prof. Dr.-Ing. Winfried Lieber 1983 - 87 Wissenschaftlicher Mitarbeiter im Institut für Optische Rektor der Fachhochschule Offenburg Nachrichtentechnik an der Uni Kaiserslautern. 1987 Promotion über Messung und Analyse von Ausbreitungseigen- schaften dispersionsoptimierter Einmodenfasern. Badstraße 24 1987 Eintritt in die SIEMENS AG, Unternehmensbereich Öffentliche 77652 Offenburg Kommunikationsnetze München, Gruppenleiter: Lichtwellen- Tel.: 07 81/2 05-2 00 leiter-Verbindungstechnik und zugehörige Messtechnik, Referats- E-Mail: [email protected] leiter: Lichtwellenleiter-Ortsnetze und Aktive LAN-Komponenten. 1992 Professur an der Fachhochschule Offenburg, Leiter des Labors für Optoelektronik und Optische Nachrichtentechnik. 1995 - 97 Studiengangleiter Medien und Informationswesen. 1995 Berufung in den Fachausschuss 5.4 der ITG im VDE: Informationstechnische Gebäudesysteme (ITG: Informationstechnische Gesellschaft). 1997 Fachgruppenleiter in der ITG. Seit 1997 Rektor der FH Offenburg. Lehrgebiete: Physik, Optoelektronik, Optische Nachrichtentechnik, Kommunikationsnetze.

Geb. 1954; In-Situ Spleißanalyse Studium der Physik an der Universität Bielefeld mit Abschluss- diplom 1979; Prof. Dr. rer. nat. Werner Schröder 1982 Promotion über Inelastische Streuprozesse, 1983 - 1988 Aufbau und Leitung der Faserkreiselentwicklung bei der Firma Litef Freiburg. Badstraße 24 Seit 1988 Professur an der Fachhochschule Offenburg über Physik, 77652 Offenburg Impulstechnik. Tel.: 07 81/2 05-2 71 Leitung des IAF-Schwerpunkts Physikalische Sensorik. E-Mail: [email protected] Mitglied der Deutschen Physikalischen Gesellschaft. Leitung des Steinbeis Transferzentrums Physikalische Sensorik. 1996 Ausgründung einer Firma mit 8 Mitarbeitern.

Forschungsgebiete: Optische Kreiseltechnik, Photonik

IV.8 In-Situ Spleißanalyse Die Untersuchungen können so erwei- einem weiteren Schritt die Entnahme tert und mit speziell implementierten der notwendigen Werte für die Auswer- Prof. Dr.-Ing. Winfried Lieber Algorithmen alle Bildinformationen tung. Mit den so gewonnenen Daten Prof. Dr. rer. nat. Werner Schröder ausgewertet werden. Dazu müssen alle lassen sich Positions- und Temperatur- Lic. fiz. Dan Curticapean Daten über PCI-Messkarten und Frame- werte des Spleißvorganges berechnen grabber eingelesen und gespeichert und der zeitliche Ablauf des Spleißvor- Moderne Spleißgeräte bieten heutzu- werden. ganges wiederherstellen. Die Simula- tage die Möglichkeit einer direkten tion eines einzelnen Spleißvorganges Beobachtung des Spleißprozesses Eine effektive Methode, um Spleißvor- wird somit möglich. durch eingebaute Videokameras. Mit gänge zu untersuchen, ist die Real Zunahme der Speicherkapazität und Time-Bildaufzeichung kombiniert mit Die Software für die Real Time- der Rechenleistung in den neuen Rech- einer In-Situ Messung der spleißcharak- Bildaufzeichnung besteht aus zwei nern eröffnet sich die Möglichkeit einer teristischen Größen. Modulen. Das erste Modul dient der digitalen Aufzeichnung des Spleißvor- digitalen Aufzeichnung des Vorganges. ganges. Im Unterschied zu analogen Die Real Time-Bildaufzeichnung er- Um Informationsverluste zu vermeiden, Aufzeichnungen lassen sich aus den möglicht die Aufnahme einer Bildse- werden die Sequenzen unkomprimiert digital gespeicherten Bildern nach der quenz des Spleißvorganges in digitaler gespeichert. Bei einer Aufzeichnungs- Aufzeichnung Informationen entneh- Form. Dadurch besteht die Möglichkeit, rate von 25 Bildern pro Sekunde men und zu einem späteren Zeitpunkt nach Ablauf des Spleißvorganges die entsteht eine Datenmenge von ca. 10 bearbeiten. einzelnen Frames zu extrahieren und in MB pro Sekunde. Diese Datenmengen

39 können nicht in Echtzeit auf der Fest- Die beiden Methoden liefern gleichzei- platte gespeichert werden. Sie werden tige Aussagen zur Temperatur und er- im RAM zwischengespeichert. So ergibt gänzen sich gegenseitig. Durch diese sich für die Gesamtdauer eines Spleiß- Untersuchungen werden neue Mög- prozesses von ca. 50 Sekunden eine lichkeiten zur Verbesserung der Spleiß- Datenmenge von ca. 520 MB in den geräte und des Spleißes möglich. RAM.

Im zweiten Modul (Abb.IV-8.1) werden die einzelnen Sequenzen analysiert und bearbeitet. So besteht die Möglich- keit der Anwendung von Bildbearbei- tungsroutinen wie:

• Punkt zu Punkt Bildoperationen • Arithmetische Operationen • Morphologische Filter • Messen und Kalibrieren

Aus den ausgewählten Bildern der Se- quenz werden die Grauwerte entnom- men, die in weiteren Algorithmen unter MathConex (Abb. IV-8.2) bearbeitet werden. Die so gewonnenen Informati- onen über Position und Temperatur wer- den in einer Datei gespeichert. Durch die zeitliche Zuordnung der Ergebnisse kann ein Zeitablauf und eine Simulation des Spleißvorganges erstellt werden. Abb. IV-8.1: Bildbearbeitungssoftware, Modul Spleißanalyse

Die In–Situ Messung liefert Informati- onen zu den optischen Größen und zur Temperatur. Diese Messungen werden während des Spleißprozesses zwischen den einzelnen Bildaufzeichnungen (ca. 40 ms) durchgeführt. Der Zeitablauf der In-Situ Messung ist in Abb. IV-8.3 dar- gestellt. Die gemessenen Werte werden mit Hilfe einer A/D-Wandlerkarte im Rechner gespeichert und nach Ablauf des Spleißvorganges ausgewertet. Um die Messgenauigkeit zu erhöhen, wer- den die Kanäle der A/D-Wandlerkarte mehrmals abgetastet. Die Temperatur- messungen werden im ersten Intervall durchgeführt, und danach wird über einen digitalen Ausgang der Karte eine LED eingeschaltet. Im zweiten Intervall werden die Transmissionsmessungen durchgeführt und die LED ausgeschal- tet. Der zeitliche Temperaturverlauf eines Spleißvorganges ist in Abb. IV-8.4 dargestellt. Abb. IV-8.2: MathConex Auswertungsoberfläche

40 Abb. IV-8.3: Zeitablauf der In-Situ Messungen

Abb. IV-8.4: Temperaturverlauf eines Spleißprozesses

41 IV.9 Differential Mode Delay (DMD) the light source and the multimode fiber The output pulse for the 980 m long 50 in Multimode Optical Fiber axis ensures stable transmission at high µm Graded-Index multimode fiber with Effect of DMD on Bandwidth tuned by data rates. zero offset launch is given in figure 2. transversal Offset The DUT exhibits a central index dip. The actual report verifies this behavior Pulse degradation due to slow and fast Prof. Dr.-Ing. Winfried Lieber by measuring the bandwidth of a 50 µm modal groups can be clearly seen. Xiao Su Yi, Nisapol Nontasut, and 62.5 µm Graded-Index multimode Taking into account an offset of about 5 Dan Curticapean fiber in the time domain versus different µm, the differential mode delay even offset launching conditions at 1.3 µm results in pulse-splitting which of Abstract: Gigabit Ethernet fiber optic wavelength. Restricted mode excitation course corresponds to poor bandwidth applications (IEEE 802.3z) requires laser is obtained by using the near field values (see figure 3 and 4). For offset sources instead of LEDs to transmit output pattern of a single-mode fiber. values of more than 15 µm, the DUT information over both multi-mode fiber responds with an almost Gaussian- as well as single-mode fibers at high Figure 1 shows the actual measurement shaped pulse. Fiber bandwidth as high data rates (1000BASE-LX Transmitter). setup for different launch conditions. In as 2.6 GHz is obtained for 20 µm offset. While the launching conditions of LEDs the actual report the offset launch is ensure sufficient uniform mode used to tune the DMD. Short light Figure 4 shows similar behavior for the distribution in a multimode fiber, the pulses (FWHM ≈ 50 ps) of a MQW 62.5 µm Graded-Index fiber. However restricted conditions of laser sources - Fabry-Perot Laser are launched into a due to the fact that the fiber length is small spot size and narrow beam single-mode fiber. The end of the single- 2270 m, the effect is limited in com- divergence - can excite several number mode fiber is used as light source for the parison to the shorter 50 µm fiber. of ambiguous modal groups. However device unter test (DUT). After measu- such modal groups may exhibit signi- ring the input and output pulse of the The actual measurement setup enables ficant group delay time differences DUT, the -3dB optical bandwidth is for measuring the bandwidth of a resulting in a consequential increase in obtained by FFT-processing. multimode fiber in the time domain up modal dispersion which finally reduces the bandwidth. The degradation de- pends on the refractive index profile in the region illuminated by the laser spot. Taking into account an ideal refractive index alpha-profile all modes are tuned to minimize mode delay time differen- ces ensuring high bandwidth. However a „dip“ in the fiber axis can increase the width of the output pulse, and the band- width decreases. Even small discrepan- cies from the perfect alpha-profile change the launch power distribution in such a way that the fiber responds with a limited transmission capacity depen- ding on the illuminated spot within the fiber core and the corresponding local refractive index gradient. Fig. 1: Actual measurement setup; offset launch is used to tune the DMD If the laser source is perfectly aligned in the fiber axis the restricted mode excitation can ensure a high trans- mission bandwidth due to the reduced number of propagating modes. Never- theless small offsets of a few micron between the fiber axis and the laser spot caused by unavoidable tolerances in the manufacturing process or bad connectors along the trunk can signifi- cantly decrease the impulse response. Refractive index profile degradation due to a central index dip is limited to the region near the fiber axis. As can be concluded a sufficient large transversal Fig. 2: Received pulse; DUT 50/125, length 980 m, launching conditions single-mode fiber, offset between the radiation pattern of aligned butt joint (zero offset)

42 to 3 GHz with high accuracy. The results be applied to measure the bandwidth in obtained on a 50 µm and a 62.5 µm Gigabit Ethernet fiber optic networks. Graded-Index fiber clearly indicates the strong behavior of the fiber`s bandwidth More recently new refractive index due to differential mode delay. It is tuned multimode fibers overcome this obvious that launching conditions which problem. However care has to be taken produces power distribution close to the for use of already installed „older“ fiber equilibrium mode distribution can not types.

Fig. 3: Fiber bandwidth versus transversal offset, output pulses are shown for 0 µm, 5µm and 16 µm

Fig. 4: Received pulse for 5 µm offset launch (two orthogonal axis are shown in the photograph); poor transmission capacity due to pulse splitting

Fig. 5: DUT 62.5/125, length 2270 m; fiber bandwidth versus transversal offset

43 Geb. 1955; Bau und Testung eines Studium der Chemie und Philosophie an der Universität Marburg; neuartigen Dioden-Array 1983 Diplom in Chemie; 1987 Promotion über neue Reaktionen von Sulfenen am Dünnschichtscanners Pharmazeutischen Institut der Universität Marburg. 1988 Eintritt in die E. Scheurich Pharmwerk GmbH als Laborleiter, Leiter der Abteilung analytische Forschung und Entwicklung, Prof. Dr. rer. nat. Bernd Spangenberg stellvertretender Kontrolleiter. Prodekan Fachbereich Verfahrens- 1990 Wechsel zur EBULON AG, Basel, als Leiter der Entwicklungs- technik analytik. Stellvertretender Leiter IAF 1991 Professor an der Fachhochschule Offenburg, Leiter des Labors für Analytik und Umweltanalytik. Seit 1991 stellvertretender Fachbereichsleiter Verfahrenstechnik und Badstraße 24 seit 1998 stellvertretender Leiter IAF. Lehrgebiete: Analytik, 77652 Offenburg Umweltanalytik, Abfall- und Recyclingtechnik. Tel.: 07 81/2 05-1 01 Forschungsschwerpunkte: Chemometrie, Trenntechniken, Dünnschichtchromatographie. E-Mail: [email protected]

IV.10 Bau und Testung eines neu- artigen Dioden-Array Dünnschicht- scanners

Prof. Dr. Bernd Spangenberg Prof. Dr. Karl-Friedrich Klein (FH Giessen Friedberg) Dr. Björn Ahrens (Universitätskrankenhaus Jena) Dirk Blankenhorn (FH Offenburg)

Die Entwicklung des neuartigen Dünn- schicht-Scanners auf Dioden-Array Basis ist weitgehend abgeschlossen. In Zusammenarbeit mit der Fa. J&M in Aalen wurde ein Prototyp des Scanners gebaut und ausgetestet. Abb. IV-10.1 zeigt den fertigen Scanner im Labor der Umweltanalytik an der FH Offenburg. Im vergangenen Jahr sind die Einzel- komponenten mit finanzieller Hilfe der Fa. Merck und der Fa. J&M optimiert worden. Nun hat sich das Gerät in der Abb. IV-10.2: Konturplot einer Urinprobe eines Schmerzmittelpatienten Praxis zu bewähren.

ten der Fa. Merck aufgetrennt und im La- bei 225 Sekunden. Der Konturplot in bor der FH Offenburg vermessen. Ziel Abb. IV-10.2 beschreibt den spektralen der Arbeit ist neben der Überprüfung Bereich von 200 nm bis 400 nm. Oben der Praxistauglichkeit des DC-Scanners im Bild ist das bei 280.2 nm aufge- auch die Testung neuer Algorithmen zur nommene Densitogramm dargestellt. Peakidentifizierung sowie zur Peak- Es kann zur Quantifizierung einzelner Reinheitsüberprüfung. In Abb. IV-10.2 Substanzen benutzt werden. Links ist ist eine DC-Plattenbahn einer Urin- das UV-Spektrum des Peaks bei einer probe zu sehen, die einem Patienten in Laufhöhe von 13.5 mm abgebildet. Das Jena abgenommen wurde. Die Urin- Spektrum enthält substanzspezifische probe ist über eine Distanz von 45 mm Daten und kann zur Identifikation und in ihre Einzelsubstanzen aufgetrennt. zur Reinheitskontrolle der abgetrennten Abb. IV-10.1: Prototyp des an der FH Offenburg Verbindung dienen. entwickelten Dünnschichtscanners Der abgebildete Konturplot besteht aus 450 Einzelspektren zu je 512 Daten- In Zusammenarbeit mit der Uniklinik Im Rahmen eines Projektes mit der Uni- punkten, die einen Messbereich von Jena wurde eine Spektrenbibliothek versitätsklinik Jena wurden Blut- und 200 nm bis 612 nm abdecken. Die Auf- aufgebaut, mit der Substanzen anhand Urinproben auf Si60 Dünnschichtplat- nahmezeit liegt für eine 45 mm Bahn ihrer UV-VIS Daten automatisch identi-

47 fiziert werden können. Eine Reihe von Die Fa. J&M wird den DC-Scanner im Erkennungsalgorithmen sind an der FH Mai 2001 auf einer DC-Tagung in Offenburg programmiert und getestet Interlaken (Schweiz) vorstellen. Das worden. Letztendlich fiel die Wahl auf sich abzeichnende Interesse der Wirt- einen Algorithmus, der eine Korrelation schaft bringt in Zukunft sicherlich eine zwischen dem Probenspektrum und Reihe neuer, interessanter Projekte an den Bibliotheksspektren berechnet. die Fachhochschule. Geplant ist insbe- Nur die gewählte Korrelationsrechnung sondere die Ausweitung des Messbe- zeigte an realen Proben die geforderte reiches auf 1100 nm, um auch farbige Leistungsfähigkeit und ermöglicht eine Substanzen bestimmen zu können. Eine sichere Substanzidentifikation. hierfür benötigte Kombinationslampe ist als Projekt bei der Offensive zur IAF- In Abb. IV-10.3 ist das Spektrum aus der Ausstattungsverbesserung beantragt. Urinprobentrennung bei 13.5 mm (unten) gegen das Bibliotheksspektrum einer reinen Codeinprobe (oben) dargestellt. Der spektrale Fit, die Über- einstimmung zweier Spektren, errech- net sich zu 98.9%. Bei einem Fit von 100% sind beide Spektren identisch. Damit ist die Substanz Codein, die heu- te noch in Hustenmitteln Verwendung findet, im Urin des Patienten eindeutig nachgewiesen. Codein wird von Dro- genabhängigen wegen seiner morphin- ähnlichen Wirkung oft als Ausweich- droge benutzt.

Abb. IV-10.3: Vergleich eines Probenspektrums (unten) mit einem Codein-Referenzspektrums (oben)

48 IV.11 Das RegioDemoCentre – eine Zum größten Teil sind diese Projekte so Management von F&E-Projekten Kooperation der Fachhochschule weit fortgeschritten, dass zu Demonstra- Offenburg und der Universität tionszwecken bereits Vorführungen In Projekten, die aus den Marketingak- Louis Pasteur in Straßburg stattfinden können. tivitäten des RDC entstehen, können qualifizierte Mitarbeiter auch leitend Prof. Dr. rer. nat. Werner Schröder und beratend mitwirken und sogar das Dipl.-Ing. (FH) Philipp Eudelle Das RDC als Technologietransferstelle gesamte Projektmanagement überneh- men. Den Rahmen hierzu bildet eine Die Fachhochschule Offenburg hat im Das RegioDemoCentre ist mehr als nur Ausbildung der Mitarbeiter am Institut Frühjahr 1999 gemeinsam mit der eine Technologietransferstelle. Sein Ziel ERMITE, das mit seinem Projektmana- Universität Louis Pasteur in Straßburg liegt in der Anbahnung und Festigung gement-Instrument „Kommunikations- das von INTERREG II geförderte Projekt von Kontakten zwischen öffentlichen Matrix“ bereits viele Kooperations-Pro- RegioDemoCentre gestartet. Ziel dieses Forschungsinstituten und industriellen jekte von Forschungsinstituten und Zentrums ist eine engere Zusammen- Partnern. Aber es geht viel weiter, in- Industrieunternehmen in Deutschland arbeit der beiden Hochschulen in den dem die Kontakte über den Technolo- und Spanien erfolgreich geleitet hat. Bereichen Lehre und Forschung. Des- gietransfer hinaus betreut werden. Das weiteren sollen bestehende Kontakte RDC bietet die Durchführung eines und Partnerschaften zwischen der In- industriellen Kooperationsprojektes bis RegioDemoCentre dustrie und den Forschungseinrichtun- hin zur Markteinführung eines neuen Fiber-Optic-Workshop gen gefestigt bzw. neue vermittelt wer- Produktes an. den. Dies geschieht u.a. durch die Ent- Am 24. November 2000 fand an der wicklung von Demonstrationsmodellen Fachhochschule Offenburg unter der und deren Ausstellung im RDC. Als Das RDC und Marketing Regie des RegioDemoCentre der 1. Dienstleistung für die Industrie bildet deutsch-französische Fiber-Optic-Work- das RDC ein Kontaktzentrum für Die Hauptaktivitäten des RDC liegen shop statt. Ziel dieser Veranstaltung war, Technologiefragen in der Region. im Marketing von wissenschaftlichen die Anforderungen der Wirtschaft mit Kompetenzen. Das RDC unterstützt die den Kompetenzen der Wissenschaft Das Gesamtbudget des RegioDemo Forscher aber ebenso mit geeignetem zusammen zu führen. Centre beträgt 1,2 Mio. DM über einen Projektmanagement, um ihre Arbeiten Zeitraum von 2,5 Jahren und wird zu am Markt zu orientieren. Durch engagierten Einsatz und mit Hilfe 50% von der Europäischen Union geför- der Optical Fibers, Integrated Optics and dert. Für die andere Hälfte des Budgets Das Marketing des RDC basiert auf Optoelectronics, Splicing Technologies kommen zu gleichen Teilen die Fach- folgenden Grundsätzen: und Optical Networks wurde ein recht hochschule Offenburg und die Uni- breites Spektrum dieser Technologie versität Louis Pasteur in Straßburg auf. • Die Industrie sucht in der Forschung abgedeckt. Partner, die fähig sind, ihre Probleme An der FH Offenburg sind folgende Pro- zu lösen. Zugleich wurden den Teilnehmern, jekte mit der Erstellung von Demonstra- • Die Problemlösung erfordert einen dank der kompetenten Referenten, toren am RegioDemoCentre beteiligt: direkten Austausch zwischen Wissen- auch sehr detaillierte Informationen ge- schaft und Industrie. boten, was durch die Möglichkeit zu • Microwave Noise Measurement (Prof. • Das RDC vereinigt eine kritische Fragen nach jedem Vortrag zusätzlich Dr. Schüssele) Masse an deutsch-französischen vertieft werden konnte. Mit insgesamt • Adaptive Noise Compensation (Prof. Kompetenzen, die es für die Industrie 15 Vorträgen und über 50 externen Teil- Dr. Reich) so interessant machen, dass sich ein nehmern wurden die Erwartungen der • Pressure Loss Measurement (Prof. Dr. Besuch lohnt. Veranstalter vollkommen erfüllt, und Dahlmann) die durchweg positive Resonanz fordert • Self-heterodyne Line-with Measure- Unter den Marketinginstrumenten des uns auf, diese Veranstaltung auch künf- ment (Prof. Dr. Schröder) RDC befinden sich Prospekte, eine tig wieder zu organisieren. • Visualization of Electromagnetic Fields Web-Site und Demonstratoren von in Virtual Reality (Prof. Dr. Christ) Industrieanwendungen einzelner Insti- Zusätzlich bestand für unsere Hoch- • Autonomous Gyro-Controlled Naviga- tute. Darüber hinaus betreibt es die schulmitglieder die Möglichkeit, die ting Experimental System (Prof. Dr. Akquisition von Industriepartnern und Vorträge in einem anderen Saal unserer Hinsken) organisiert hierzu Veranstaltungen, Hochschule per Video-Übertragung live • Integrated Medical Telemetry System Konferenzen und Seminare. zu verfolgen, und als besonderes High- (Prof. Dr. Jansen)

49 light wurde die Veranstaltung durch die Unterstützung von Assistenten und Stu- denten des Studienganges Medientech- nik live ins Internet übertragen.

Auf der Internet-Seite www.fiber-optic-workshop.com besteht weiterhin die Möglichkeit, sich über die Inhalte dieses Workshops zu informieren und sich einige Beiträge herunterzuladen. Abschließend bleibt zu erwähnen, dass alle Vortragenden und Teilnehmer das Konzept und auch den Informationsgehalt dieser Veran- staltung als positiv bewertet und für künftige Veranstaltungen ihre erneute Teilnahme zugesagt haben. Abb. IV-11.1: Prof. Dr. Winfried Lieber, Rektor der FH Offenburg, Fiber-Optic-Workshop, November 2000

50 Geboren 21.02.1954; Solarthermie-2000 Studium Allgemeiner Maschinenbau an der Technischen Fernüberwachung von Hochschule Karlsruhe; 1981 Diplom; Thermischen Solaranlagen 1982 - 92 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Fraunhofer-Institut für zur Trinkwassererwärmung Solare Energiesysteme Freiburg. Seit 1993 Professur an der Fachhochschule Offenburg, für Gebäude- automation, Haustechnik und Solartechnik im Studiengang Prof. Elmar Bollin Versorgungstechnik. Forschungsgebiete: Solarthermische Großanlagen, Photovoltaische Badstraße 24 Inselversorgung, Energiemanagement in Gebäuden. 77652 Offenburg Tel.: 07 81/2 05-1 26 E-Mail: [email protected]

IV.12 Solarthermie-2000 durchgeführt, aus dessen Messergeb- Fernüberwachung von Thermischen So- nissen die bereits erwähnten System- laranlagen zur Trinkwassererwärmung kennwerte ermittelt werden. Anhand dieser Kennwerte können die einzelnen Prof. Dipl.-Ing. Elmar Bollin Solaranlagen bewertet und miteinander Dipl.-Ing. Sascha Himmelsbach verglichen werden. Dipl.-Ing. Uta-Maria Klingenberger Bisher ist bei zwei der von der FH www.fh-offenburg.de/mv/st2000 Offenburg betreuten Solaranlagen der einjährige Detail-Messbetrieb abge- Im Rahmen des BMWi-Forschungspro- schlossen. Dabei ergaben sich die in gramms Solarthermie-2000 betreut die Tab.IV-12.1 dargestellten Ergebnisse. FH Offenburg derzeit fünf solare Groß- anlagen zur Trinkwassererwärmung. Diese Anlagen werden von der FH Studentendorf Kreiskrankenhaus Offenburg aus mittels Fernmonitoring Vauban in Freiburg Mindelheim überwacht. Dabei soll eine ständige Funktions- und Ertragskontrolle und das Einstrahlung auf Kollektorfläche: 185.112 kWh/a 156.340 kWh/a Aufzeigen von Optimierungspotenzia- Solarertrag: 93.035 kWh/a 64.254 kWh/a len erfolgen. Im Folgenden ist schema- tisch der Ablauf der Fernüberwachung Systemnutzungsgrad: 50,3% 41,0% dargestellt. Solarer Deckungsanteil am Warmwasser-Zapfverbrauch: 17,3% 35,3% Außerdem sind der Projektstand im 3 3 Dezember 2000 und die Messergeb- Eingespartes Erdgas: ca. 11.500 m /a ca. 8.000 m /a nisse von zwei Anlagen dargestellt, CO2-Reduzierung: ca. 23.000 kg/a Ca. 16.000 kg/a deren einjähriger Detail-Messbetrieb Kosten für Solaranlage inkl. Planung: 223.984 DM 181.830 DM am 31.07.2000 abgeschlossen wurde. Solare Wärmekosten: 0,21 DM/kWh 0,29 DM/kWh

Messergebnisse Tab. IV-12.1: Messergebnisse Studentendorf Vauban und Kreiskrankenhaus Mindelheim

Nach Inbetriebnahme der Solaranlagen erfolgt ein mehrere Monate dauernder Probebetrieb, in dessen Verlauf die Funktion der Anlagen genau überprüft wird und festgestellte Fehlfunktionen beseitigt werden. Im Anschluss daran wird ein einjähriger Detail-Messbetrieb

51 Abb. IV-12.1: Ablauf der Fernüberwachung

An der Solaranlage werden bis zu 50 Messstellen installiert. Dabei werden gemessen: • Temperaturen (°C) • Solare Einstrahlung (W/m2) • Volumenströme (m3/h) • Pumpenstatus (0 oder 1) • Ventilstellungen (0 oder 1) • Stromverbrauch (kW)

Die Messstellen werden von einem Datenlogger (Mac 19 von Schuehle) alle 10 Sekunden erfasst und abgespeichert. Aus den Messwerten werden im Logger Leistungen (kW), Energien (kWh), Betriebsstunden und Volumina (m3) berechnet. Außerdem werden Intervall-Mittelwerte gebildet und abgespeichert. Die Länge des Intervalls ist dabei frei wählbar. Standardmäßig beträgt die Intervalllänge für Detail- betrachtungen 5 Minuten, im normalen Messbetrieb 30 Minuten.

Die im Datenlogger gespeicherten Mittelwerte der Messdaten werden täglich von der FH Offenburg aus über ein Modem ausgelesen. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, Momentanwerte auszulesen und online in Tabellenform oder in einem Anlagenschema darzustellen.

Die ausgelesenen Mittelwerte werden konvertiert, kontrolliert und abgespeichert. Die konvertierten Daten können am PC als Kurven, Diagramme und Tabellen abgebildet werden, anhand derer eine Überprüfung der Anlagenfunktionen erfolgt. Es werden Störfallanalysen durchgeführt und Optimierungsvorschläge erarbeitet. Letztendlich werden aus den Messdaten Anlagenkennwerte (Solarertrag, Nutzungs- und Deckungsgrade, Warmwasserverbrauch und Solare Wärmekosten) ermittelt, die eine Bewertung der Solaranlagen ermöglichen.

52 Abb. IV-12.2: Jahresverlauf von Einstrahlung, Solarertrag und Systemnutzungsgrad an der Solaranlage Studentendorf Vauban

Projektstand im Dezember 2000

Abb. IV-12.3: Studentendorf Vauban in Freiburg, Abb. IV-12.4: Kreiskrankenhaus Mindelheim/ Kollektorfläche 143 m2, Detailmessbetrieb Allgäu, Kollektorfläche 120 m2, Detailmessbetrieb abgeschlossen abgeschlossen

Abb. IV-12.5: Hegau-Klinikum Singen GmbH, Abb. IV-12.6: Stadtklinik Baden-Baden, Abb. IV-12.7: Wohngebäude Wilmersdorfer Str. Kollektorfläche 264 m2, Im Probebetrieb Kollektorfläche 276 m2, Im Detailmessbetrieb Freiburg, Kollektorfläche 228 m2, Probebetrieb ab Januar 2001

53 Geb. 31.3.1952; On-line Partikel- 1972 - 1977 Studium des Maschinenbaus an der emissionsanalyse von Universität Karlsruhe (T.H.); bis 1982 Wiss. Angestellter am Institut für Thermische Strömungs- Verbrennungsmotoren maschinen der Universität Karlsruhe; 1982 Promotion über Untersuchungen zur homogenen Kondensation löslicher Binärgemische; Prof. Dr.-Ing. Richard Zahoransky 1982 - 1984 als Feodor Lynen-Stipendiat der A.v. Humboldt-Stiftung Gastwissenschaftler an der Yale University, New Haven/Ct., USA; Badstraße 24 1985 - 1993 leitende Positionen in mittelständischen Unternehmen 77652 Offenburg des Maschinenbaus in Spanien und Deutschland. Seit 1993 Professor für Energietechnik und Strömungsmaschinen an Tel.: 07 81/2 05-2 55 der Fachhochschule Offenburg, Fachbereich Maschinenbau E-Mail: [email protected] Studiengang Versorgungstechnik; 1998/99 Gastprofessor an der Yale University. Mitglied verschiedener Normenausschüsse, Editor des Buches „Entwicklungstendenzen in der Energieversorgung, Informationsschrift der VDI-GET, ISBN 3-931384-17-9, 1998. Forschungsgebiete: Strömungsmaschinen, Energietechnik, Partikelmesstechnik, Partikel/Tropfen-Entstehung und Wachstum, Nicht-Gleichgewichts-Thermodynamik

IV.13 On-line Partikelemissions- partikelbeladenen Abgase von Diesel- analyse von Verbrennungsmotoren motoren ergeben sich unterschiedliche Intensitätsabschwächungen der drei Prof. Dr.-Ing. Richard Zahoransky Lichtwellenlängen. Unter den sinnvol- Dipl.-Ing. (FH) Bernhard Terwey len Annahmen von sphärischen Parti- keln und einer Log-Normal-Verteilung Die Partikelemission von Diesel- und lassen sich mit Hilfe der Mie-Theorie anderen Verbrennungsmotoren wird als die wesentlichen Aerosolparameter generelles ökologisches und gesund- heitliches Problem erkannt. Partikel aus • Volumetrische Partikelkonzentration motorischen Quellen gelangen in die • Volumetrisch gemittelte Partikelgröße Atmosphäre, wo sie die Sonnenein- strahlung beeinträchtigen (Whitehouse- extrahieren. Die dritte Information Effekt). Die gesundheitlichen Wirkun- dient zur Prüfung der Messgüte und der gen der Partikel in den Bronchien und Annahmen. Eine besondere Unsicher- Lungen sind noch in Erforschung, wo- heit stellt die optische Eigenschaft der bei derzeit weniger den chemischen als Partikel dar. Als Wert des Brechungs- den mechanischen Eigenschaften der index hat sich n = 1,92 - 0,66i bewährt. Rußpartikel kanzerogene Eigenschaften Es ist bekannt, dass Rußpartikel agglo- bei der Anlagerung in Bronchien und merieren. Im Falle von kettenförmigen Lungen zugesprochen werden. Ent- Aggregaten misst das Verfahren in guter scheidende Einflussgröße ist neben der Näherung den Durchmesser und die Partikelkonzentration die Partikelgröße. Konzentration der Primärpartikel („Kettendurchmesser“). Die erhaltenen Gegenstand dieses Projekts ist die Durchmesserwerte stimmen gut mit direkte quantitative on-line/in-situ REM-Aufnahmen überein, und die Analyse von Partikelgröße und -kon- gemessenen Konzentrationen korrelie- zentration im unbehandelten Abgas ren mit gravimetrischen Filtermessun- von Verbrennungsmotoren. Hierzu gen. Als Rußdichte ergab sich experi- wurde an der FH Offenburg ein mentell ein Wert von 0,55 kg/m3, mit optoelektronisches Partikelmessgerät dem sich bei den Messungen beste gebaut, das berührungsfrei direkt im Übereinstimmung der optisch ermittel- heißen, unverdünnten Abgasstrom ten Volumenkonzentration und der misst. Grundlage ist das Multiwellen- gravimetrisch erhaltenen Massenkon- längen-Extinktionsverfahren (Partikel- zentration ergab. Theoretische Unter- Abb. IV-13.1: Ausgeführter Partikelanalysator, spektroskopie), im Gerät auf drei suchungen bestätigen diesen Wert. angebaut an Whitezelle Wellenlängen beschränkt. Die Rußpar- tikel schwächen das Licht durch Streu- Moderne Dieselmotoren emittieren nur chung zu erzielen, denn bei dem Mess- ung und Absorption ab, wobei die noch geringe Partikelkonzentrationen prinzip wird nicht nur die absolute Intensität wellenlängenabhängig ist. bei sehr kleinen mittleren Primärparti- Intensitätsabschwächung, sondern die Drei Wellenlängen aus Laserdioden mit keln. Das bedingt für die Extinktions- Unterschiede in den Abschwächungen etwa 675, 810 und 1300 nm kommen messungen eine lange optische Weg- der einzelnen Wellenlängen analysiert. zum Einsatz. Bei Durchstrahlung der strecke, um eine günstige Abschwä- Deshalb kommt eine Whitezelle zum

57 Einsatz, bei der der Strahl mit den drei Wellenlängen mehrfach selbstfokussie- rend zwischen zwei konkaven Spiegeln gefaltet wird. Für niedrige Lastwerte von Dieselmotoren sind Messlängen von etwa 10 m günstig.

Abb. IV-13.1 zeigt das ausgeführte Gerät, angeflanscht an die Whitezelle. Im kompakten Gerätegehäuse sind drei Laserdioden mit Thermostatisierung, Steuerung und Optik untergebracht. Auf der Detektorseite trifft der Strahl auf eine breitbandige Photodiode. Durch Modulation der Laserdioden im kHz- Bereich kann auf eine Filteroptik verzichtet werden.

Besonderer Vorteil ist die on-line Anzei- ge der Messergebnisse (Konzentration und Größe) während der Versuchs- durchführung. Abb. IV-13.2 zeigt eine on-line Darstellung von Konzentration, mittlerer Partikelgröße und zugehöriger Motorlast, aufgenommen an einem AUDI 90 TDI Dieselmotor. Hierbei wur- de die Motorlast entsprechend variiert. Der mittlere Partikeldurchmesser ist im Nanometerbereich zwischen 20 < dm < 40 nm, was für moderne Dieselmotoren typisch ist. In manchen Fällen wurde ein Zusammenhang von Partikelgröße und Last gefunden, der allerdings bei Direkt- einspritzern und modernen Motoren mit Abgasrückführung nicht mehr eindeutig verschwindet.

Es ist Ziel des Projekts, dieses Mess- system für den mobilen Einsatz in Dieselfahrzeugen zu ertüchtigen, um damit die Partikelemission in realen Fahrzyklen zeitaufgelöst analysieren zu können. Letztendlich soll der Partikel- analysator zur Optimierung der Metho- den zur inner- und außermotorischen Emissionsminderung dienen und zuver- lässige Daten für die weitergehende Beurteilung der Partikelemission auf deren atmosphärische und gesundheit- Abb. IV-13.2: On-line Messdatendarstellung von Konzentration, mittlerer Partikelgröße und zugehöriger liche Auswirkungen liefern. Motorlast; Versuchsmotor: Audi 90 TDI

58 Geboren 1965 MOSES – Mobile Object Studium der Elektrotechnik/Nachrichtentechnik an der Universität Security System Kaiserslautern. 1990 Diplom 1990 - 1994 wissenschaftlicher Mitarbeiter am Lehrstuhl für hoch- Prof. Dr.-Ing. Tobias Felhauer frequente Signalverarbeitung der Universtität Kaiserslautern 1994 Promotion über neuartige Verfahren zur hochgenauen Badstraße 24 Vermessung von Funkkanälen mit Bandspreizsignalformen 1994 - 1999 Systemingenieur und Projektleiter im Zentralbereich 77652 Offenburg Technik der DaimlerChrysler Aerospace, Ulm Tel.: 07 81/2 05-2 08 1994 Literaturpreis der ITG für eine Veröffentlichung in IEEE AES E-Mail: [email protected] 1997 Best Paper Award des amerikanischen Instituts of Navigation (ION) seit 1999 Professor an der Fachhochschule Offenburg für das Fachgebiet Telekommunikationstechnik, Leiter des Labors Telekommunikationstechnik 2000 Berufung in die EU-Expertenkommission „Genesis Task Force on Galileo Receiver Requirements“. Forschungsschwerpunkte: Mobilkommunikation und Satellitennavigation

IV.14 MOSES – Mobile Object Korrekturdaten im standardisierten strahlt werden. Beim Dienst ALF wer- Security System RTCM-Format, die über einen separa- den seit 1996 mit Hilfe eines Lang- ten DGPS-Empfänger empfangen wer- wellensenders der Deutschen Telekom Prof. Dr.-Ing. Tobias Felhauer den können, zur Verfügung zu stellen. in Mainflingen differentielle Korrektur- Das dabei ausgenutzte differentielle daten ausgesendet. Die Sendefrequenz Die Mobilkommunikation, insbesonde- Navigationsverfahren beruht darauf, beträgt 123,7 kHz. Die Datenrate re auf Basis des GSM (Global System for dass ein GPS-Referenzempfänger, der beträgt 300 Bit/s. Der Dienst RASANT Mobile Communication), und die Satel- auf einer geodätisch genau vermesse- wird von der Arbeitsgemeinschaft der litennavigation auf Basis des GPS (Glo- nen und damit für ihn bekannten Vermessungsverwaltungen der Länder bal Positioning System) gehören zweifel- Position betrieben wird, basierend auf der Bundesrepublik Deutschland (AdV) los zu den dynamischsten und vielver- seinen eigenen Messdaten ständig zur Verfügung gestellt. Bei diesem Dienst sprechendsten Bereichen der Telekom- differentielle Korrekturdaten berechnet werden von einem Netz von z.Z. 15 RA- munikation. Ziel dieses im Labor Tele- und den umliegenden Navigations- SANT Referenzstationen über UKW-Ra- kommunikationstechnik durchgeführten empfängern zur Korrektur ihrer eigenen diofrequenzen differentielle GPS-Korrek- Projekts ist es, die durch die Systeme GSM Messdaten über eine Funkschnittstelle turdaten ausgesendet. Dabei werden die und GPS zur Verfügung gestellten Diens- zur Verfügung stellt. DGPS-Korrekturdaten zunächst in Da- te Mobilkommunikation und Navigation tenpakete verpackt, so dass sie über den synergetisch und technisch in optimaler Im System MOSES können DGPS- Dienst RDS (Radio Daten Service) über- Weise in einem System zur Ortung Korrekturdaten mit entsprechend ent- tragen werden können. Schließlich wur- mobiler Objekte zu integrieren. Das dazu wickelten Einheiten empfangen wer- de im Rahmen des Projekts MOSES aber an der FH Offenburg in einer ersten den, die über die Dienste ALF (Accurate auch auf dem Dach des Gebäudes B Entwicklungsstufe entwickelte System Positioning by Low Frequency) und der FH Offenburg eine eigene DGPS- MOSES (Mobile Object Security System) RASANT (Radio Aided Satellite Naviga- Referenzstation eingerichtet, mit der besteht nach Abb.IV-14.2 aus einer bzw. tion Technique) deutschlandweit ausge- DGPS-Korrekturdaten online erzeugt mehreren mobilen Systemeinheiten so- wie einer ortsfesten Systemeinheit. Eine mobile Einheit wiederum besteht aus einem GPS-Empfänger, der die Signale der sichtbaren GPS-Satelliten empfängt und zum Zwecke der Bestimmung der eigenen Position verarbeitet. Diese im Standardprotokoll NMEA (National Marine Electronic Assosiation) ausgege- benen Positionsdaten werden dann mit Hilfe eines Funkmodems zur entspre- chenden Empfangsstelle in der ortsfesten Systemeinheit übertragen und dort mittels einer geeigneten Auswertesoft- ware auf einer digitalen Karte angezeigt.

Zur Erhöhung der Genauigkeit der Posi- tionsdaten des GPS-Empfängers ist es optional möglich, diesem differentielle Abb. IV-14.1: DGPS-Referenzstation der FH Offenburg

61 und über ein Funkmodem abgestrahlt DGPS-Korrekturdaten über das Internet Der Autor dankt den Firmen Mannes- werden können. Die Antenneneinrich- verfügbar gemacht werden. Desweite- mann Mobilfunk, Düsseldorf, und tung dieser DGPS-Referenzstation ist in ren werden in einer zweiten Ausbau- Siemens AG, München, die dieses Abb. IV-14.1 dargestellt. stufe des Systems MOSES die zur Zeit Projekt in Form von Sachspenden geför- noch verwendeten kommerziellen dert haben. Desweiteren gilt mein Zur Zeit befindet sich im Labor Tele- Funkmodems durch GSM-Modems Dank den zahlreichen Studenten, die kommunikationstechnik ein Web- ersetzt, die von einer eigenentwickelten im Rahmen studentischer Arbeiten zum Server im Aufbau, mit dessen Hilfe DSP-basierten Steuereinheit ange- technischen Gelingen dieses Projekts diese an der FH Offenburg generierten steuert werden können. beigetragen haben.

Abb. IV-14.2: MOSES Systemarchitektur und Systemkomponenten

62 Geboren 27.7.55; Aktuelle Projekte aus der Studium des Maschinenbaus an der Universität Kaiserslautern. anwendungsbezogenen Stationen des beruflichen Werdeganges waren Keiper-Recaro in Rockenhausen, die BMW Motorenentwicklung, wobei im Forschung, besonderen die Themenbereiche Motor- und Fahrzeugkühlung sowie die Leistungsentwicklung im Vordergrund standen. Automotive Engineering Promotion an der TU Darmstadt; Tätigkeit im Auftrag der AVL in Novi, Michigan, USA. Professur an der Fachhochschule Offenburg in den Bereichen Prof. Dr.-Ing. Heinz-Werner Kuhnt Kraft- und Arbeitsmaschinen, Kolbenmaschinen und Fahrzeugtechnik. Badstraße 24 Forschungsgebiete: Sondermotoren (Zweitakt-, Viertakt-, Rotations- 77652 Offenburg kolbenmotoren) für Gartengeräte, Aggregate, Flugzeuge und Motor- Tel.: 07 81/2 05-2 39 sportanwendungen, thermodynamische und gasdynamische Optimie- rung von Motorprozessen, Prozesssimulation, Entwicklung und Applikation von Motorsteuerungssystemen. E-Mail: [email protected]

IV.15 Aktuelle Projekte aus der Die Probleme dieses Motorenkonzep- tors, der zu optimieren ist, um zumin- anwendungsbezogenen Forschung, tes liegen allerdings beim hohen Ölver- dest in Nischenbereichen zum Hub- Automotive Engineering brauch, einer kostenintensiven Ferti- kolbenmotor konkurrenzfähig zu sein. gung und bei höherem Verbrauch. Prof. Dr.-Ing. Heinz-Werner Kuhnt Eine detaillierte Untersuchung zeigte, Festigkeitsuntersuchungen und Struk- dass sowohl beim motorischen Prozess turoptimierungen an Sattelaufliegern Wankelmotorenentwicklung als auch bei der Konstruktion noch ein Verbesserungspotenzial besteht. Relativ Bei Nutzfahrzeugen besteht ein Konflikt Rotationskolbenmotoren nach der Bau- günstige Verhältnisse ergeben sich beim zwischen der notwendigen Stabilität art Wankel werden für spezielle An- Betrieb mit Propan- und Erdgas. Ein der tragenden Struktur und der Forde- wendungen als Antrieb in Erwägung weiteres Ziel der Entwicklungsarbeiten rung nach kostengünstigem Leichtbau, gezogen. Die Gründe liegen in einer ist die Reduzierung der notwendigen um möglichst hohe Nutzlast zu errei- hohen Leistungsdichte und günstigem Bauteile. Die Abb.IV-15.1 zeigt den Auf- chen. Um eine optimale Auslegung der Leistungsgewicht. bau eines konventionellen Wankelmo- Struktur zu erreichen, sind einerseits Festigkeitsberechnungen, andererseits Messungen der aktuell auftretenden Spannungen und Dehnungen not- wendig.

Steifigkeitsuntersuchungen an Motor- rädern und Motorradgespannen

Für den Aufbau gewichtsoptimierter Rahmen sind Steifigkeitsuntersuchun- gen am gesamten Fahrwerk und Festig- keitsberechnungen unabdingbar. Es zeigte sich, dass in der Vergangenheit vor allem im Bereich der Gabel und der Hinterradschwinge Verbesserungen erzielt wurden. Bei der Gabel wurden Vorteile durch die wesentlich massiver ausgelegten Gabelbrücken erzielt. Im Bereich der Schwinge wurde zwar die gesamte Konstruktion wesentlich stei- fer, die Gesamtsteifigkeit des Bauteiles wurde allerdings nicht verbessert, da das Bauteil deutlich verlängert wurde, um Verbesserungen im Fahrverhalten Abb. IV-15.1: Explosionszeichnung eines Wankelmotors zu erreichen.

63 Untersuchung von Katalysatoren für Thermodynamische Analyse von turbo- grad des Motors. Bei Ottomotoren ist Motorroller aufgeladenen Sportmotoren zudem noch die Gefahr einer klopfen- den Verbrennung gegeben, die gegebe- Kleine Motorräder und Motorroller Die Leistung und der Wirkungsgrad von nenfalls eine Spätverstellung der Zün- leisten europaweit im innerstädtischen turboaufgeladenen Verbrennungsmoto- dung notwendig macht. Bereich einen wichtigen Beitrag zur ren wird maßgeblich durch das Ver- individuellen Mobilität. Daher müssen dichtungsverhältnis, durch die Lage des Im Rahmen dieser internen Forschungs- Maßnahmen zur Schadstoffminderung, Verbrennungsschwerpunktes und arbeiten wird ein Zusammenhang zwi- auch bei diesen Kleinmotoren ergriffen durch die Nutzung der Energie im schen den Parametern Ladedruck, Ver- werden. Ein Zielkonflikt besteht dabei Abgas bestimmt. So führt ein später dichtungsverhältnis, Drehzahl, Zünd- oft zwischen Preis und Effizienz der Verbrennungsschwerpunkt zu hoher winkel und Verbrauch erarbeitet. verwendeten Katalysatortechnologie. Abgasenthalpie und damit zu hoher Unterschiedliche Katalysatoren mit Energieumsetzung im Turbolader. Auf Folien- und Drahtgestrickträgermaterial der anderen Seite ist eine späte Schwer- wurden in Langzeittests untersucht. punktslage ungünstig für den Wirkungs-

Abb. IV-15.2: Im Bild dargestellt ist ein Betriebspunkt bei dem die Klopfgefahr eine deutliche Spätverstellung der Zündung erfordert. Der Wirkungsgrad des innermotorischen Prozesses ist dabei relativ schlecht. Die Verdichtung des Motors wäre also für diesen Betriebspunkt abzusenken, um eine Prozessverbesserung zu erreichen.

64 Geboren 1948 in Achern; Nummerische Simula- Lehre als Mechaniker tionen in Thermo- und bis 1971 Studium an der Ingenieurschule Offenburg 1975 Diplom an der Universität (TH) Karlsruhe für Maschinenbau Fluiddynamik 1975 Habilitation im Gebiet Strömungslehre bis 1985 Assistent am Institut für Strömungslehre und Strömungs- maschinen. Prof. Dr.-Ing. habil. Karl Bühler 1985/86 Privatdozent an der Uni Karlsruhe; bis 1991 Professor an der Uni Karlsruhe. Badstraße 24 Seit 1991 Professur an der Fachhochschule Offenburg. 77652 Offenburg 60 Veröffentlichungen auf den Gebieten Reibungsbehaftete Strömungen, der Grenzschichttheorie und der Thermodynamik, Tel.: 07 81/2 05-2 68 darunter ein Buch. E-Mail: [email protected] Z.Zt. Gastdozent an der University of Colorado. Forschungsgebiete: Thermo- und Fluiddynamik.

IV.16 Nummerische Simulationen in Computer spricht man von numme- Der Boden des Behälters wird auf 313K Thermo- und Fluiddynamik rischer Simulation. Hierfür wird als erwärmt. Gleichzeitig wird die Deck- erstes mit dem Computer ein Modell fläche gekühlt, indem ihre Temperatur Prof. Dr.-Ing. habil. Karl Bühler von dem zu untersuchenden Objekt auf einen konstanten Wert von 303K Aleksandra Markowska (cand. mach.) erstellt. Dieses Modell wird anschlie- gehalten wird. Wie sich herausstellt, ßend in ganz kleine Einheiten unterteilt bildet sich bei diesen Bedingungen eine Leistungsfähige Programme zur Berech- (in s.g. Zellen). Danach müssen die natürliche Konvektionsströmung aus. nung von Thermo- und Fluiddynamik- Randbedingungen und alle sich daraus Dabei entstehen mehrere sogenannte problemen sind erst seit kurzem auf ergebenden und für die Berechnung Konvektionsrollen, die zu einem dem Markt verfügbar. Bis dahin muss- wichtigen Größen für das Experiment erhöhten Wärmetransport in dem Fluid ten jegliche Probleme experimentell festgelegt werden. beitragen (siehe Abb. IV-16.2 und IV- mit Hilfe von Modellen, bzw. theore- 16.3). Das Medium erwärmt sich zu- tisch durch mathematische Gleichun- Auf der Basis der Grundeinstellungen nächst an der unteren Seite des Behäl- gen und Beziehungen „zu Fuß“ gelöst sind dann weiterführende Angaben zu ters, wobei sich die Dichte des werden. Ein Nachteil dieser Vorgehens- treffen. Hat man alle Randbedingungen Mediums ändert. Das Siliconöl wird weise sind die natürlichen Grenzen, die festgelegt, so kann man die Berechnung leichter und steigt nach oben. An der dazu führen, dass nicht alle Fragen be- starten. Je nach dem, aus wie vielen oberen Seite des Behälters passiert züglich des zu berechnenden Modells Zellen das Modell besteht und welche genau das Gegenteil. Hier wird dem beantwortet werden können. Es ist unbekannten Größen als Ergebnis Fluid die Energie entzogen, da die beispielsweise nicht möglich, ein Expe- gefordert sind, kann eine Berechnung Wand eine niedrigere Temperatur als riment durchzuführen, bei dem man die auf einer Workstation Stunden, ja sogar das Öl besitzt. Als Folge hieraus sinkt Ströme in einem Microchip bestimmen Tage dauern. Als Beispiel soll die das Siliconöl. kann, da es sich hierbei um ein sehr Berechnung eines Strömungsverlaufs kleines Objekt handelt. Auch bei man- herangezogen werden, welcher sich Das oben durch Simulation festgestellte chen anderen Versuchen würde man durch Wärmeeinwirkung einstellt. Bei Phänomen wurde als erstes von den scheitern, wenn z.B. die Experimente dem Modell handelt es sich um einen Wissenschaftlern namens Bénard und sich über eine sehr lange Zeit er- geschlossenen Behälter, der im Inneren Rayleigh Anfang des 20 Jahrhunderts strecken, bzw. im umgekehrten Fall, das mit Siliconöl gefüllt ist (Prinzipskizze beobachtet. Aus diesem Grund wird zu beobachtende Phänomen zu kurz siehe Abb. IV-16.1). diese Erscheinung als Rayleigh-Bénard dauert, um Messungen durchführen zu können.

Ein weiterer Nachteil der theoretischen Lösungsansätze besteht in der Komple- xität der mathematischen Ansätze die oft zu rechenintensiv, bzw. nahezu unlösbar sind.

Simulationsprogramme bieten den Vor- teil, dass sich mit ihnen viele physika- lische Phänomene berechnen lassen. Bei der Lösung eines Problems mit dem Abb. IV-16.1: Prinzipskizze des Modells

67 Zellularkonvektion bezeichnet. Durch Nähere Informationen zur nummeri- die Bedeutung in Wissenschaft und schen Simulation sowie weitere Bei- Technik wurden zahlreiche Verallge- spiele werden in der Diplomarbeit von meinerungen dieses Problems studiert. A. Markowska ausführlich beschrieben.

Wie man anhand des Beispieles fest- stellen kann, lassen sich durch Simula- tion mit dem Computer relativ schnell aussagefähige Ergebnisse in der Ther- mo- und Fluiddynamik treffen.

Abb. IV-16.2: Temperaturverteilung in der Fluidschicht

Abb. IV-16.3: Strömungsverlauf in der Fluidschicht

68 Geboren 1945 Java-basiertes Framework Studium des Wirtschaftsingenieurwesens an der Universität (TH) zur hochproduktiven Karlsruhe 1971 - 1979 bei der Daimler Benz AG mit verschiedenen planerischen Entwicklung betriebs- Tätigkeiten 1972 - 1975 Promotion zum Dr. rer. pol. an der Universität (TH) wirtschaftlicher Software Karlsruhe Seit 1979 Professor an der Fachhochschule Offenburg Seit 1989 Leiter des Steinbeis-Transferzentrums Wirtschaftsinformatik Prof. Dr. rer. pol. Gundolf Riese 1998 Fortbildungssemester bei der Siemens-Beteiligungsgesellschaft Italdata S.p.A in Avellino/Italien Klosterstraße 14 Lehrgebiete: Wirtschaftsinformatik, Material- und Zeitwirtschaft (ERP) 77723 Gengenbach Tel.: 0 78 03/96 98-17 E-Mail: [email protected]

IV.17 Java-basiertes Framework zur Softwareproduktion nach industriellen dardfunktionalität durch Mitarbeiter hochproduktiven Entwicklung Maßstäben unmittelbar und vollständig erstellen zu lassen, die die Feinheiten betriebswirtschaftlicher Software zu unterstützen: gemeint ist personen- der zugrundeliegenden Programmier- unabhängige und verteilte Produktion, sprache und Bibliothek nur wenig Prof. Dr. rer. pol. Gundolf Riese basierend auf einheitlichen Gestal- kennen, die jedoch zuverlässig und tungsregeln und Konventionen, doku- sorgfältig arbeiten. Damit kann der Bei der Entwicklung betriebswirtschaft- mentiert in einer durchgängigen Gestal- Entwicklungsprozess verstärkt auf licher Anwendungen für Industriebe- tungsrichtlinie (Styleguide). unterschiedliche Personen mit abwei- triebe (insbesondere ERP-Software) chenden Qualifikationen verteilt wer- müssen unterschiedliche Ziele verfolgt Das Problem eines Werkzeugherstellers den, ohne dass die Qualität leidet. werden: Erstes Ziel ist die Robustheit besteht darin, dass er einen Styleguide (Stabilität gegenüber Fehlbedienung); nicht vollständig durchformulieren Grundlage unserer Lösung ist ein über zweites Ziel ist die Benutzerfreundlich- kann und will, weil sein Produkt welt- mehrere Softwaregenerationen entwi- keit (verständliche, komfortable und weit und für unterschiedlichste Zwecke ckeltes und angepasstes System von ansprechende Bedienung) und drittes verwendet werden soll. Damit fehlt Programmtypen, das offen und erwei- Ziel ist die Wirtschaftlichkeit (über zwangsläufig die Verbindung zwischen terbar ist, und das vor allem die mehrere Jahre flexible Abbildung der einer gekauften Standard-Bibliothek typischen Anforderungen mittelständi- betrieblichen Prozesse zu kontrollierter und einer auf einem bewährten Style- scher Industriebetriebe berücksichtigt. Qualität und mit vertretbaren Kosten). guide aufgebauten Klassenbibliothek. Dieses System besteht aus Basis- Programmtypen, Ergänzungs-Kompo- Der Softwarehersteller kann daraus fol- Ziel unseres Projekts ist deshalb ein nenten, spezifischen Sonderfunktionen gende Strategie ableiten: Setze ein Framework, das, basierend auf bewähr- und Zusatzdiensten. Entwicklungswerkzeug ein, das länger- ten Konventionen und ERP-Anforderun- fristige Nutzung erwarten lässt und gen, die schnelle Herstellung anforde- Angenommen, eine Anwendung ist verwende dabei möglichst viele rungsgerechter Lösungen ermöglicht. weitgehend fertig konzipiert, d.h. es bewährte Komponenten. Dazu werden neben den Swing-Klassen existieren zumindest die Struktur der nur die JBuilder-eigenen Klassen zur Ge- zugehörigen Datenbasis und ein Ent- Die Umsetzung dieser Strategie besteht staltung von Oberflächen und zur Be- wurf der Algorithmen zur Bearbeitung heute im Einsatz einer objektorientierten nutzung der Datenbank verwendet der Prozesse. Dann besteht der erste Programmiersprache mit einer leistungs- (DataExpress). Implementierungsschritt in der Anlage fähigen Entwicklungsumgebung und der Tabellen anhand eines vorhan- einer reichhaltigen Bibliothek, welche Das Ergebnis des Projekts umfasst heute denen Dienstprogramms, das die wesentliche Komponenten zur Realisie- eigene Klassen, zahlreiche einfach Datenstruktur auch gleichzeitig ange- rung von ERP-Lösungen bereits enthält. anzupassende Softwarekomponenten messen dokumentiert. Unsere Wahl fiel auf die Program- und – vor allem – eine Arbeitsan- miersprache Java und auf das Entwick- weisung, welche die Realisierung Die Objekte der Anwendung, nämlich lungswerkzeug JBuilder von Borland. detailliert an Hand von Beispielen Kunden, Aufträge, Stücklisten usw. beschreibt. Die Arbeitsanweisung ist werden bearbeitet durch graphische Was kann nun eine solche Entwick- daneben auch geeignet als Prüfproto- Objekte, die insgesamt die Benutzer- lungsumgebung? Verglichen mit ihren koll zur Qualitätssicherung. Wegen des schnittstelle ergeben. Diese graphi- Vorgängern (COBOL-Generator, 4GL, hohen Detaillierungsgrades dieser schen Objekte können meist einer C++ basierte Werkzeuge usw.) ausge- Arbeitsanweisung ist es möglich, ein einzigen steuernden Datei (Tabelle) sprochen viel – jedoch zu wenig, um hohes Programmvolumen mit Stan- zugeordnet werden, deren Struktur

69 bestimmend ist bei der Auswahl des Protokollierungen unter Verwendung Die Entwicklungslinien bei der Durch- Basis-Programmtyps zu einer Maske von Umgebungsvariablen und andere. führung unseres Projektes werden be- oder Liste. Sobald der gewählte Pro- stimmt durch ein vorhandenes praxis- grammtyp angepasst ist, kann er bereits Eine besonders wichtige Ergänzungs- bewährtes ERP-Produkt. Die wesentli- getestet werden. Wichtige Merkmale komponente für betriebswirtschaftliche chen Komponenten unseres Framework zur Sicherung von Robustheit und Anwendungen ist eine Suchfunktion, mit werden momentan auf Benutzertaug- Benutzerfreundlichkeit fehlen jedoch der auch in sehr großen Datenbeständen lichkeit getestet; dies geschieht in noch. Im nächsten Schritt werden dann unter Verwendung vorgegebener Felder mehreren Programmierkursen für Tech- die Ergänzungsbausteine bestimmt. dynamisch eine beliebige Auswahl von nische Betriebswirte und Wirtschafts- Einheitliche Konventionen sorgen hier- zu bearbeitenden Datensätzen getroffen ingenieure am Standort Gengenbach. bei für gleiches Aussehen gleicher werden kann. Diese Ad-Hoc-Suchfunk- Studierende sind, da meist ungeübt, als Bearbeitungsschritte. tion (QueryByExample) kann mittels Referenz-User besonders geeignet zur einer einfachen Schnittstelle implemen- Überprüfung der Durchgängigkeit und Basis-Programmtypen sind beispiels- tiert werden. Plausibilität der Arbeitsanweisungen. weise Oberflächen der freien Form, Die bisherigen Erfahrungen zeigen, Tabellenform, Master-Detail-Form so- Spezifische Sonderfunktionen sind dass es mit unserem Produkt möglich wie der Batch-Vorlauf-Form mit jeweils beispielsweise Batch-Algorithmen zur ist, in relativ kurzer Zeit die Grundideen verschiedenen Ausprägungen. Umbenennung oder zum Kopieren von des Software Engineering zu verstehen Stamm- und Bewegungsdaten unter und in Lösungskonzepte umzusetzen. Ergänzungskomponenten sind beispiels- Berücksichtigung der Integrität der weise Absicherungen und Selektions- Datenbank, die Verbindung einzelner Nachfolgendes Beispiel zeigt das Ad- hilfen für Fremdschlüssel, Einblendungen Masken zur Verkettung von Bearbei- Hoc-Suchen; die Implementierung für ergänzender Texte, automatische Verga- tungsschritten und die Absicherung der die Such- und die Auswahlmaske ben flexibler Transaktionsnummern, Benutzerprivilegien. dauert nur wenige Minuten.

Abb. IV-17.1: Ad-Hoc-Suche, Implementierung für die Such- und die Auswahlmaske

70 Geboren 1958 iSign – Internet based Studium der Elektrotechnik an der Universität Karlsruhe Simulation of Guided Promotion an der Technischen Hochschule Darmstadt über die nummerische Berechnung dreidimensionaler elektro- wave Propagation dynamischer Felder 5 Jahre tätig bei Siemens AG (u. a. Zentrale Forschung, Öffentliche Telekommunikationsnetze, Mobilfunk) Prof. Dr.-Ing. Andreas Christ Seit 1993 Professur an der Fachhochschule Offenburg über Nachrichten- und Mikrowellentechnik Badstraße 24 Seit 1997 Leiter des Studiengangs Medien und Informationswesen 77652 Offenburg Forschungsgebiete: Elektrodynamik und VR-Visualisierung Tel.: 07 81/2 05-1 30 E-Mail: [email protected]

IV.18 iSign – Internet based Simu- Maxwellschen Gleichungen. Dies zur Verfügung gestellt werden können, lation of Guided wave Propagation gewährleistet die Berücksichtigung werden alle Daten in einer zentralen aller dynamischen Feldeigenschaften, Datenbank verwaltet und die www- Prof. Dr.-Ing. Andreas Christ auch bei höchsten Frequenzen. Aus den Seiten dynamisch generiert. elektromagnetischen Feldern ermittelt Moderne Systeme der Kommunikati- F3D in einem zweiten Schritt die Der Anwender bzw. Lernende sieht ons- und Informationstechnik bedienen Streuparameter zur Beschreibung der hierdurch die theoretischen Lerninhalte sich in hohem Maße mikrowellentech- hochfrequenten elektrischen Eigen- eng mit den praktischen Aufgaben ver- nischer Komponenten. Genannt seien schaften betrachteter Strukturen. zahnt. Auch gestaltet die Lernumgebung exemplarisch die Mobil- und Satelliten- die Übungen so realitätsnah wie mög- kommunikation, Wireless Lans, hoch- Im Rahmen des Projektes wird eine lich, da sie dem Anwender keine vorge- bitratige Netzwerke usw. Die mikro- interaktive Lernumgebung geschaffen, fertigten Simulations-Applets als Schab- wellentechnischen Teilsysteme sind die die theoretischen Betrachtungen lone zur Verfügung stellt. Soll vielmehr oftmals für die Systemgesamtperfor- mit der Simulation verknüpft. Der Ein- eine Simulation durchgeführt werden, mance und -kosten ausschlaggebend. satz von Virtual Reality in der Ergebnis- muss der Anwender die Eingabedaten Deshalb erlangen Verfahren der präsentation ermöglicht ein hohes Maß durch eine interaktive Eingabeober- Analyse, Synthese und Optimierung an Einsicht in die feldtheoretischen fläche einschließlich der Nutzung von mikrowellentechnischer Komponenten Vorgänge. Eine wichtige Anforderung Virtual Reality über ein Applet und das dazu nötige Wissen zuneh- an die Lernumgebung ist zeit- und generieren. Der Client übermittelt diese mend Bedeutung. ortsungebundenes, selbstgesteuertes Daten dann an den zentralen Lernen und Arbeiten. Die Umgebung feldnummerischen Simulationsserver. In der diesbezüglichen anwendungs- muss dabei für verschiedene Lern- und Dort findet eine „echte Simulation“ statt. orientierten Forschung und Entwicklung Nutzergruppen ausgelegt sein. Z.B. Dies ermöglicht, beliebige Simulations- ist die genaue Kenntnis elektromag- besitzt eine studentische Versuchs- Aufgaben zu bearbeiten, ohne die netischer Vorgänge in den Bauteilen von gruppe, die eine Simulation innerhalb Lernumgebung ändern zu müssen. großem Vorteil. Die Visualisierung eines Laborversuches durchzuführen dieser Vorgänge ermöglicht oftmals hat, andere Anforderungen als ein Einen besonderen Schwerpunkt bildet einen schnellen Vergleich gewünschter Student, der ein Projekt oder eine die Gestaltung der Benutzeroberfläche. mit erzielter Wirkung. Solche Verfahren Diplomarbeit im Bereich der Mikro- Die bestehende, befehlszeilenorientier- werden mittelfristig hohe Bedeutung wellentechnik erarbeitet. te Simulationsumgebung gestattete erlangen. In der Lehre eingesetzt, bislang nur, alphanummerische Werte ermöglichen die modernen Verfahren Um diesen Anforderungen gerecht zu zur Strukturdefinition der Mikrowellen- der Visualisierung die sehr viel effizien- werden, wird die gesamte Lernumge- bauteile einzugeben. Ebenfalls wurden tere Vermittlung des feldtheoretischen bung in einer Internetanwendung die Ergebnisse als reine Zahlenreihen Verständnisses der zugrunde liegenden zusammengefasst. Das Fundament bil- zurück geliefert. Die neue Umgebung elektromagnetischen Vorgänge. det eine Client-Server-Architektur (Abb. mit ihren verschiedenen Tools erleich- IV-18.1). Der Client (Anwender) ist tert dem Anwender die Eingabe und Das Simulationsprogramm F3D verbunden sowohl mit einem Webserver ermöglicht ihm eine übersichtliche berechnet elektromagnetische Felder in als auch mit einem Datenbank- und Darstellung der Ergebnisse. In einem zwei- und dreidimensionalen HF- und einem Simulationsserver. Damit den ersten Schritt wurde dazu bereits eine Mikrowellen-Strukturen. Grundlage unterschiedlichen Nutzergruppen die Visualisierung der Ergebnisse mit bildet die nummerische Lösung der entsprechenden Daten und Lerninhalte Virtual Reality geschaffen.

73 Abb. IV-18.1: Client-Server-Architektur der internetbasierten Mikrowellentechnik-Lern- und Simulationsumgebung iSign

74 Geb. 21.09.1959 Beobachtungslernen mit 1978 Abitur am techn. Gymnasium in Ravensburg interaktivem Video 1980 - 1985 Ausbildung zum Musiker in Bern, St. Gallen und München 1985 - 1990 Tätigkeit als prof. Musiker Prof. Dr. disc. pol. Roland Riempp 1990 - 1994 Studium Medientechnik an der FH Stuttgart, Hochschule für Druck und Medien Badstraße 24 1994 Abschluss des Studiums als Ingenieur für Medientechnik 1994 - 1996 Assistent für interaktive Medien an der FH Stuttgart, 77652 Offenburg Hochschule für Druck und Medien Tel.: 07 81/2 05-1 32 ab 1994 Promotion in Medien- und Kognitions-Psychologie an der Uni E-Mail: [email protected] Tübingen Juli 2000 Promotion als Doktor für Sozialwissenschaften (magna cum laude) 1997 - 2000 Dozent für Medientechnik an der FH Offenburg Seit März 2000 Professor für Medienintegration an der FH Offenburg

IV.19 Beobachtungslernen mit interak- wurde durch die dabei gewonnenen Er- Telematik (KMMT) des Landes Baden- tivem Video – Wissenschaftliche Studie gebnisse im Grundsatz bestätigt. Zu- Württemberg, welches ebenfalls am zur Lerneffizienz von digitalem Video sätzlich wurde das Nutzerverhalten der DIFF angesiedelt ist. in multimedialen Lernumgebungen Nutzer von Mikrointeraktivität aufwen- dig untersucht, um Aussagen über die Die empirischen Untersuchungen wur- Prof. Dr. disc. pol. Roland Riempp Verwendung einzelner Teilfunktionen den an der Fachhochschule Offenburg temporaler Mikrointeraktivität treffen zu mit den Möglichkeiten des Studien- Die an der FH Offenburg durchgeführte können. Als Ergebnis der Studie zeigten ganges Medien und Informationswesen wissenschaftliche Studie hat intentiona- sich Vorteile für Nutzer von Mikrointer- durchgeführt, für den der Autor während les (absichtliches) Beobachtungslernen aktivität bei Lernerfolg und Lerneffizi- der Zeit seiner Promotion als Dozent von Bewegungs- und Handlungsab- enz, kein Einfluss von Übung auf diesen tätig war und wo er heute als Professor läufen als Gegenstand gewählt, um ein Effekt und eine unterschiedlich intensive für Medienintegration tätig ist. erwartetes lernförderndes Potenzial Nutzung der Teilfunktionen temporaler interaktiven Videos, wie es heute häufig Mikrointeraktivität. im Rahmen von multimedialen Lernpro- grammen eingesetzt wird, wissenschaft- Die hier vorgestellte wissenschaftliche lich zu untersuchen. Die theoretische Untersuchung erfolgte im Rahmen der und empirische Basis zum Verständnis Promotion des Autors auf dem Gebiet und zur Einordnung von Lerneffekten ist der Kognitionspsychologie. Doktorvater auf diesem Gebiet noch dünn, womit ein war Prof. Dr. Dr. Friedrich W. Hesse, Forschungsdefizit besteht. Durchgeführt Leiter der Abteilung „Angewandte Kog- wurden zwei empirische Studien mit nitionswissenschaft“ des Deutschen freiwilligen Probanden, die mit Hilfe Institutes für Fernstudienforschung eines interaktiven Lernsystems die Her- (DIFF) der Uni Tübingen und des Kom- Abb. IV-19.1: Interaktive Bedingung mit stellung von verschiedenen Seemanns- petenzzentrums für Multimedia und Multifunktions-Button knoten erlernen sollten, wobei der zu erlernende Vorgang jeweils in einer kur- zen Videosequenz dargestellt wurde. Einer Gruppe von Probanden war es da- bei erlaubt, in den Ablauf der Videose- quenz mit speziellen interaktiven Funk- tionen (temporale Mikrointeraktivität) einzugreifen, während eine andere Gruppe die Videosequenzen nur linear bei normaler Abspielgeschwindigkeit betrachten konnte. Anschließend wur- den die Lernergebnisse beider Gruppen miteinander detailliert verglichen. Das erwartete lernfördernde Potenzial der Nutzung von interaktivem Video und Abb. IV-19.2: Nutzung der Teil- temporaler Mikrointerakivität beim in- funktionen temporaler Mikro- tentionalen Beobachtungslernen von interaktivität (in Klammern Bewegungs- und Handlungsabläufen Standardabweichung)

75 Geb. 24.11.1955 Simulation und Studium der Physik an der Universität Freiburg und der New Implementierung von University of Ulster, England 1982 Diplom und schnellen Reglern auf 1987 Promotion an der Uni Freiburg am Lehrstuhl für Teilchenphysik. 1987/88 Wissenschaftlicher Mitarbeiter an der Uni Freiburg einem VXI-System 1988 - 1993 Mitarbeiter der Dornier GmbH mit Arbeiten auf den Gebieten angewandte Supraleitung und physikalische Messsysteme Prof. Dr. rer. nat. Michael Wülker Seit 1993 Professor an der FH Offenburg für Messwerterfassung und -verarbeitung sowie Physik, Mathematik und Datenverarbeitung. Badstraße 24 Forschungsgebiete: Netzwerke und LON-Systeme zur Steuerung von 77652 Offenburg Versorgungseinrichtungen. Tel.: 07 81/2 05-2 57 E-Mail: [email protected]

IV.20 Simulation und Implementie- das auch für Lehrzwecke dienen kann, Die demonstrierte Umsetzung er- rung von schnellen Reglern auf einem nachgewiesen. Dabei wurde eine schließt die vergleichsweise komfor- VXI-System Verladebrücke so geregelt, dass eine table Programmierung auf der hohen pendelnde Last aufgenommen und mit Abstraktionsebene der Simulations- Prof. Dr. rer. nat. Michael Wülker möglichst wenigen Pendelbewe- sprache Matlab/ Simulink für die direkte gungen an einem Ziel abgesetzt Implementierung auch komplexer Im Rahmen eines Fortbildungssemes- werden kann. Real-Time-Algorithmen. ters bei der Firma Bustec Production Ltd, Shannon, Irland, wurden sehr schnelle Regler zur Steuerung kom- plexer mehrdimensionaler Reglerpro- zesse entwickelt und implementiert. Zum Einsatz kam die Programmier- sprache Matlab/Simulink, mit der Algorithmen erarbeitet und unter Verwendung einer Quellcodegenerie- rungs-Erweiterung für den digitalen Signalprozessor SHARC-ADSP21k auf- bereitet wurden. Als Zielsystem diente dabei ein ProDAQ-VXI-Modul, von denen bis zu zwölf in ein VXI-System eingesteckt werden können und somit eine sehr hohe Packungsdichte erlau- ben. Bei dem verwendeten Zielsystem handelte es sich um einen Prototyp eines „high performance“ Moduls, der von der Firma Bustec für die Untersu- chungen zur Verfügung gestellt wurde.

Auf dem Prozessor wurde ein Echtzeit- mechanismus realisiert, bei dem ein Re- gelzyklus einschließlich Digitalisierung der Messgröße, Berechnung der Regel- funktion und Ausgabe der Stellgröße von nur 12 µs realisiert werden konnte.

Die Funktionsfähigkeit der gesamten Entwicklungskette wurde mit einem Abb. IV-20.1: Laufkatze einer mit Lego aufgebauten Verladebrücke. Der Inkrementalencoder misst den kleinen Demonstrationsexperiment, Pendelwinkel, der Antriebsmotor wird über einen Digital/Analog-Converter direkt angesteuert

77 V Zusammenstellung

Veröffentlichungen und Bollin, E., Himmelsbach, S.: Solar- Zahoransky, R., Dittmann, R., Samen- Vorträge thermie-2000, Untersuchung von solar- fink, W., Laile, E.: Das optische Disper- thermischen Großanlagen, Tagungs- sionsquotienten-Verfahren für die on- band 3. Symposium der Versorgungs- line/in-situ Partikelanalyse, Festschrift Veröffentlichungen technik, Mai 2000. 60. Geburtstag Prof. Wittig, Rektor der Uni Karlsruhe, Febr. 2000. Jansen, D.: ed., et.alt.: EDA-Handbuch, Bollin, E.: Wissenschaftlich-technische Hrsg.: Verlag Hanser, 2001. Begleitung von solaren Großanlagen, Zahoransky, R., Laile, E., Terwey, B., Horizonte Nr. 16, Juli 2000. Konstandopoulos, A.: On-Line/In-Line Jansen, D.: MINELOG, Projektbericht, Measurements of Particle Emissions of IAF-06-2000, Institut für Angewandte Bollin, E.: Solarthermie-2000, Campus Diesel Engines by Optical Multi-Wave- Forschung, FH Offenburg, Dezember Nr. 12, Juli 2000. length Technique, 3. Tagungsband 2000. „Nanoparticle Workshop ETH Zürich“, Bühler, K., Zierep, J.: HÜTTE – Die August 2000. Spangenberg, B.: Fibre optical scanning Grundlagen der Ingenieurwissenschaf- with high resolution in thin-layer ten, 31. neu bearbeitete und erweiterte Wende, B., Laile, E., Zahoransky, R., chromatography, Journal of Chroma- Auflage (Teil E Technische Mechanik), Geipel, W., Schaber, K.: Messung von tography, August 2000. Hrsg.: Czichos, Springer, Berlin 2000. Nebeln in Rauchgaswäschen, „Chemie Ingenieur Technik“ Band 72/8, 2000. Spangenberg, B.: Was hat Recycling mit Bühler, K.: Computeralgebra in der Ther- Entropie zu tun?, Müll und Abfall, Aus- mo- und Fluiddynamik II: Zerfließen des Zahoransky, R., Terwey, B.: Online- gabe 8/00, S. 502-504. Potenzialwirbels und Flüssigkeitsstrah- Partikelemissionsanalyse von Verbren- len im Schwerefeld, Proc. Computeral- nungsmotoren, „Horizonte“ Nr. 17, Hübner, M., Meyer, M., Klein, K.F., Hill- gebra Symposium, Konstanz, März. Nov. 2000. richs, G., Rütting, M., Veidemanis, M., 2000, Hrsg.: Heinrich und Janetzko. Spangenberg, B., Clarkin, J., Nelson, G.: Forschungsbericht 1999 des Instituts „Fibre-Optic Systems in the UV-Region“, Bühler, K.: Hydrodynamic Instabilities für Angewandte Forschung. SPIE-Proc., Vol. 3911 (BIOS’00), pp. 42- in Rotating Fluids, Journal of Thermal 51 (San Jose, Jan. 2000). Science Vol. 9, No. 2, 2000. Vorträge Bollin, E., Klingenberger, U.-M., Rodemer, H.: „Globalisierung, Europä- Himmelsbach, S.: Untersuchungen ische Integration und internationaler Zimmermann, J., Jansen, D.: 13,5 MHz zum Steuer- und Regelverhalten von Standortwettbewerb“, NOMOS, Baden- Tranceiver nach ISO 14443-A, Vortrag solaren Großanlagen zur Trinkwasser- Baden, Juni 2000. auf dem XXIV. Workshop der MPC- erwärmung, Tagungsband, 10. Sympo- Gruppe in Ulm, Juli 2000. sium Thermische Sonnenenergie- Wülker, M., Weichert, N.: „Messtech- nutzung, Staffelstein, Mai 2000. nik und Messdatenerfassung“, Lehr- Spangenberg, B.: TLC-Analysis in buch, erschienen im Oldenbourg Ver- forensic science by use of a diode-array Bollin, E.: Faszination Sonne – Eine un- lag, München, 2000. TLC-Scanner, 23rd International erschöpfliche Quelle nachhaltiger Ener- Symposium on Chromatography, gienutzung, Ethik-Magazin, Heft 2 2000. Chester, UK, Okt. 2000.

79 Spangenberg, B.: „Was hat Recycling Interne Berichte Kuhnt, H.-W.: Bestimmung der Druck- mit Entropie zu tun?“, Informations- abhängigkeit des Luftmassenmesser- reihe „Umwelt und Innovation“, IHK Hauser, J.; Störk, C.: Entwicklung des signals, Institut für Transportwesen und Südlicher Oberrhein, Lahr, Okt. 2000. Thermologger V4-ASIC`s, Technischer Motorentechnik, e.V., Sept. 2000. Bericht, FH Offenburg, Okt. 2000. Bollin, E.: Solare Energiesysteme, Kuhnt, H.-W.: R 1 cooling fan test, Universität Frankfurt, Institut für Jansen, D.: Architecture and Compiler Institut für Transportwesen und Angewandte Physik, Jan. 2000. for an ANSI C-targeting Reduced Motorentechnik, e.V., Sept. 2000. Instruction Set Core for Embedded Bollin, E.: Nachhaltigkeit am Beispiel Systems, Technical Report ICS-00-xx, Solarer Energiesysteme, Ethik-Seminar, Department of Information and Gastprofessuren im Ausland Saig, April 2000. Computer Science, UCI, Irvine, Juli 2000. Bollin, E.: Solar Engineering, einwöchi- Bollin, E.: Solare Energienutzung, ge Gastvorlesung am South Carelia Innung Sanitär-Heizung-Klima, Offen- Jansen, D.: Architecture and Compiler Polytechnic, Lappeenranta, Finnland, burg, Nov. 2000. for an ANSI C-targeting Reduced Sept. 2000. Instruction Set Core for Embedded Bollin, E.: Darstellung von Automati- Systems, Technical Report ICS-00-xx, Wülker, M.: Fieldbus Systems, einwö- sierungsaufgaben in der Solartechnik, Department of Information and chige Gastvorlesung am South Carelia Fachtagung Regelung in der Solar- Computer Science, UCI, Irvine, Juli Polytechnic, Lappeenranta, Finnland, technik des Bundesministeriums für 2000. Sept. 2000. Wirtschaft, Berlin, Nov. 2000. Spangenberg, B.: DC-Projekt, Endbe- Bühler, K.: Computeralgebra in der richt, FH Offenburg, Juni 2000. Fortbildungssemester Thermo- und Fluiddynamik II: Zerflie- ßen des Potenzialwirbels und Flüssig- Jansen, D.: SpecC for Beginners: The Jansen, D.: SS 2000 an der University keitsstrahlen im Schwerefeld, Lars- Example of a Sounding Dice, Technical of California, Irvine, Center for Workshop, FH Konstanz, März 2000. Report, ICS-00-14, Department of Embedded Computer Systems. Information and Computer Science, Bühler, K.: Hydrodynamic Instabilities UCI, Irvine, Mai 2000. Wülker, M.: Einsatz von Matlab und in Rotating Fluids, Millenium Interna- Simulink in der Lehre, Fa. Bustec Pro- tional Symposium on Thermal and Fluid Kuhnt, H.-W.: Kontrollrechnung an duction Ltd., Shannon, Irland, SS 2000. Sciences, Xian, China, Sept. 2000. einem Rahmen für ein Motorradge- spann, Institut für Transportwesen und Wülker, M.: Control Implementation Motorentechnik, e.V., März 2000. Diplomarbeiten with Matlab/Simulink`s RTW on ProDaq-VXI-Systems, LARS-Seminar: Kuhnt, H.-W.: Einfluss der Auspuffan- Krieg, G.: Aufbau und Untersuchung Einsatz von Matlab und Simulink in der lage auf Geräusch und Leistung des einer digitalen induktiven Datenüber- Lehre, Karlsruhe, Dez. 2000. Zweitaktmotors, Institut für Transport- tragung für einen Transponder, FH wesen und Motorentechnik, e.V., Juli Offenburg, Febr. 2000. Himmelsbach, S.: Solarthermie-2000: 2000. Untersuchung von solarthermischen Bott, J.: Erstellung funktionaler Schnitt- Großanlagen, 3. Symposium der Ver- Kuhnt, H.-W.: 100 h Endurance test and stellenmodelle eines Power-PC-Pro- sorgungstechnik, FH Offenburg, Mai developments on Midwest engine R 1 zessors für Simulationen, März 2000. 2000. propane, Institut für Transportwesen und Motorentechnik, e.V., Aug. 2000. Voss, P.: Aufbau eines Transponder- Klingenberger, U.-M.: Untersuchungen Prototypen für das Projekt Chip im zum Steuer- und Regelverhalten von Kuhnt, H.-W.: Vergleichsuntersuchung Reifen, FH Offenburg, 2000/01. solaren Großanlagen zur Trinkwasser- an Katalysatoren, Institut für Transport- erwärmung im Rahmen des Solar- wesen und Motorentechnik, e.V., Juli Zimmermann, J.: Entwicklung eines thermie-2000 Programms, 10. Sympo- 2000. 13,5 MHz-Tranceivers in VHDL nach sium Thermische Solarenergie, Staffel- ISO 14443, FH Offenburg, Sept. 2000. stein, Mai 2000. Kuhnt, H.-W.: Developments on Midwest engine R 1 propane, Institut für Markowska, A.: Nummerische Simula- Transportwesen und Motorentechnik, tion in der Thermo- und Fluiddynamik, e.V., Aug. 2000. FH Offenburg, 2001.

80 Studienarbeiten

Klassen, A., Gorjainova, L., Gato Barrios, M., Prozheyko, V.: Integrated Development Environment for FHOP V2.0 Processor Core, 1999/2000.

Meyer, M.: Medium Frequency Modu- lated Carrier Bussystem Demonstrator, März 2000.

Teilnahme an Messen und Aus- stellungen

• Light & Building, Frankfurt, mit Exponaten und Online-Monitoring von Solaranlagen, März 2000.

• Bildungsmesse des DAAD, Athen, März 2000.

• Intersolar, Freiburg, mit Exponaten und Online-Monitoring von Solaranla- gen, Juli 2000.

• Intersolar, Freiburg, Energieinsel- und Master-Studiengang ECM-Poster, Juli 2000.

• Hausmesse Pfeiffer & May, Offen- burg, mit Exponaten und Online- Monitoring von Solaranlagen, Sept. 2000.

• Industrietag der Fachhochschule Offenburg, Nov. 2000.

• Forschungstag der Fachhochschulen, Esslingen, Exponat Optoelektronischer Partikelanalysator und Poster, Nov. 2000.

81 Werbung in eigener Sache:

82 Stichwortverzeichnis Digitale Kompression, 30 High-Performance-Modul, 77 Digitale Schaltungen, 34 Hubkolbenmotor, 63 A/D-Wandlerkarte, 40 Dioden-Array Dünnschichtscanner, Hybridspeichersystem, 37 Abgasenthalpie, 64 26, 47 Ad-Hoc-Suchfunktion, 70 DMD, 42 Impulse response, 42 AiF, 25, 32 Doppelschichtkondensatoren, 26, 37 Induktive Daten- und Leistungsüber- ALF-Dienst, 61 Drehzahl, 64 tragung, 33 ANTARES, 34 Drucksensor, 29 Induktive Schnittstelle, 30 Anwendungsbezogene Forschung, Dünnschichtplatten, 47 Industrieprojekte, 25 26, 63 Informationstechnik, 73 Anwendungsorientierte Forschung, 11 Echtzeitmechanismus, 77 Innovationsförderung, 12 Application Specific Integrated Eingebettete Systeme, 29 Innovationspreis, 32 Circuits, 34 EKG, 31 Innovative Projekte, 25, 30 Arbeitnehmererfindungsgesetz, 20 EKG-Datenaufzeichnungsgerät, 31 In-Situ Spleißanalyse, 26, 39 Arbeitsgemeinschaften, 12 Elektrodenpflaster, 31 INSTI, 20 Arbeitsmarkt, 18 Elektrofahrzeug, 37 Institutsmitglieder, 19 Arithmetische Operationen, 40 Elektromagnetische Vorgänge, 73 Integrierte Schaltkreise, 34 ASIC Design Center, 29, 30, 34 Emissionsminderung, 58 Integrierter Baustein, 29 ASIC, 30, 31, 34 Energieflusssteuerung, 37 Interaktive Lernumgebung, 73 ASIC-Entwicklung, 26, 34 Energiepuffer, 37 Interaktives Video, 26, 75 Ausgründungen, 12, 13, 14 Energiespeicher, 37 Interdisziplinarität, 11 Auswerteelektronik, 29 Energiewandler, 37 Internetanwendung, 73 Auswerteprogramm, 31 ERP-Lösungen, 69 INTERREG II, 49 Auswertesoftware, 61 ERP-Software, 69 IP, 20 Automotive Engineering, 26, 63 Ertrags- und Funktionskontrolle, 51 Isign, 26, 73, 74 EU, 25 Bandwidth, 42 Europractice, 34 Java, 69 1000BASE-LX, 42 Extinktionsmessungen, 57 Java-basiertes Framework, 26, 69 Benutzerfreundlichkeit, 69 Jbuilder, 69 Beobachtungslernen, 26, 75 Fabry-Perot Laser, 42 Beratung, 13 Fahrbetrieb, 29 Kanzerogene Eigenschaften, 57 Besoldungspolitik, 18 Fernabfrage, 30 Katalysatoren für Motorroller, 64 Betriebliche Prozesse, 69 Fernmonitoring, 51 Kognitionspsychologie, 75 Betriebswirtschaftliche Software, Festigkeitsuntersuchungen, 63 Kommunikationstechnik, 73 26, 69 FFT-processing, 42 Kompetenzbereiche, 17 Bildbearbeitungssoftware, 40 FH-Eigenmittel-Projekte, 25 Komplettmodul, 29 Biomedizintechnik, 20 FHOP, 29, 33, 34 Kontakte, 49 BMFT, 25 Fiber-Optic-Workshop, 49, 50 Kontaktzentrum für Technologiefragen, Boosterbetrieb, 37 Finite-Elemente-Verfahren, 11 49 Bremsenergierückgewinnung, 37 Fluid, 67 Kontrollierte Qualität, 69 Förderinstitutionen, 12 Konturplot, 47 CAE-Techniken, 11 Förderrichtlinien, 12 Konvektionsströmung, 67 Cardio Scout, 31 Forschungsaufträge, 12 Kooperationen, 12 CardioMonitor, 25, 26, 32, 34 Framegrabber, 39 Korrelationsrechnung, 48 CardioMonitor-Modul, 32 Funkmodem, 61 Kreiskrankenhaus Mindelheim, 51, 53 Chip im Reifen, 26, 29, 34 Kühlthermode, 33 CiR, 25, 29 Gärtnerei, 30 Kühlung von Nerven, 33 Client-Server-Architektur, 73 Gaussian-shaped pulse, 42 Kurzzeitspeicher, 37 C-Programme, 34 Geschäftsbericht, 17 CryoCord, 25, 26, 33, 34 Gigabit Ethernet fiber optic, 42 Ladedruck, 64 CTO, 12, 13 GPS, 61 Landwirtschaft, 30 Graded-Index fiber, 42 Laser sources, 42 Datenbank, 69 Grants, 13 LEDs, 42 Densitogramm, 47 Grundfinanzierung, 18, 20 Lern- und Simulationsumgebung, 73 Dienstleistung für die Industrie, 49 GSM, 61 Lesestation, 31 Dienstleistungen, 18 GSM-Netz, 32 Lizenzen, 13 Diesel- und Verbrennungsmotoren, 57 Gutachten, 13 Differential Mode Delay Multimode Markteinführung, 49 Optical Fiber, 26, 42 Halbtagstätigkeit, 20 MathConex-Auswertungsoberfläche, Digitale Aufzeichnungen, 39 Hegau-Klinikum Singen, 53 40

85 Matlab/Simulink, 77 RASANT-Dienst, 61 Thermodynamik, 33 Mechatronic, 11 Rayleigh-Bénard Zellularkonvektion, Thermodynamische Analyse, 64 Medienintegration, 75 68 Thermoelektrischer Kühler, 33 Medizintechnische Entwicklung, 33 RDC, 49 Thermologger, 26, 30, 34 Mehrdimensionale Reglerprozesse, 77 Real-Time-Algorithmen, 77 Thermologger-Chipkarte, 30 Messen und Kalibrieren, 40 Real-Time-Bildaufzeichnung, 39 TLB, 12, 13 Mikromechanischer Sensor, 29 Recorder-Modul, 31 Transmission capacity, 42 Mikroprozessor, 34 Refractive index, 42 Transmissionsmessungen, 40 Mikrosystemtechnik, 11 RegioDemoCentre, 19, 25, 26, 49 Transponder, 29 Mikrowellentechnik, 73 Reifendruck, 29 Transport verderblicher Güter, 30 MINELOG, 18, 20, 25, 31, 34 Reifentemperatur, 29 Transversal Offset, 42 Miniaturisierter EKG-Logger, 26, 31 Rekuperation, 37 Trinkwassererwärmung, 51 Mitarbeiter, 18, 19 Rückenmark, 33 Turboaufgeladene Verbrennungs- Mobil- und Satellitenkommunikation, Rußpartikel, 57 motoren, 64 73 Mobile Security System, 26, 61 Satellitennavigation, 61 Umweltanalytik, 47 Mobile Systemeinheiten, 61 Schadstoffminderung, 64 Urheberrecht, 13, 20 Mobilkommunikation, 61 Scheinselbständigen Gesetz, 12 UV-Spektrum, 47 Mobiltelefon, 32 Schmerzmittelpatienten, 47 Modal dispersion, 42 Schnelle Regler, 26, 77 Verbrauch, 64 Modal groups, 42 Schulungen, 13 Verdichtungsverhältnis, 64 Morphologische Filter, 40 Sensormodul, 32 Vertretbare Kosten, 69 MOSES, 26, 61 Siliconöl, 67 Video-life-Übertragung, 49 Multimediale Lernprogramme, 75 Simulation of Guided wave Virtual Reality, 73 Multimode fiber, 42 Propagation, 26, 73 Visualisierung, 73 Multiwellenlängen-Extinktions- Simulations-Applets, 73 VXI-System, 26, 77 verfahren, 57 Simulationselektrode, 33 Single-mode fibers, 42 Wankelmotorenentwicklung, 63 Near field output pattern, 42 SOC, 34 Wärmeeinwirkung, 67 Nummerische Simulation, 26, 67 Software Engineering, 70 Warmwasserverbrauch, 52 Nutzungs- und Deckungsgrade, 52 Solare Großanlagen, 51 Whitehouse-Effekt, 57 Solare Wärmekosten, 52 Wilmersdorfer Str., Freiburg, 53 On-line/ Partikelemissionsanalyse, SOLARTHERMIE, 19, 25, 26, 51 Wirbelsäulenimplantat, 33 26, 57 Spektraler Fit, 48 Wirtschaftlichkeit, 69 Optimierungspotenziale, 51 Spektrenbibliothek, 47 Ortsfeste Systemeinheit, 61 Spenden, 13 Zeitverträge, 12 Ortung mobiler Objekte, 61 Spleißgeräte, 39 Zink-Luft-Batterie, 37 Spleißprozess, 39, 41 ZOXY, 37 Partikelgröße und –konzentration, 57 Stadtklinik Baden-Baden, 53 Zündwinkel, 64 Partikelspektroskopie, 57 Steifigkeitsuntersuchungen, 63 Zusammenarbeit, 11 Partnerschaften, 49 Steinbeis Transferzentren, 12, 14, 21, Patentrecht, 13 39 Patientenüberwachung, 32 Stiftungen, 13 PCI-Messkarten, 39 Strömungsverlauf, 67, 68 Peakidentifizierung, 47 Studentendorf Vauban, 51, 53 Peakreinheitsüberprüfung, 47 Styleguide, 69 Pendelbewegungen, 77 Substanzidentifikation, 48 Personalpolitik, 18 Probenspektrum, 48 Technologietransferstelle, 49 Projektdurchführung, 49 Telefonkartenschnittstelle, 30 Projektmanagement, 49 Temperaturbereich, 29 Propagating modes, 42 Temperaturmessungen, 40 Propan- und Ergas, 63 Temperaturprofile, 30 Prototyp, 12 Temperatursensor, 30 Punkt zu Punkt-Bildoperationen, 40 Temporale Mikrointeraktivität, 75 Thermische Solaranlagen, 51 Querschnittsgelähmte, 33 Thermo- und Fluiddynamik, 26, 67

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