Einblicke in die Spitzenforschung der Universität Stuttgart auf der Hannover Messe 2024

„Die Universität Stuttgart forscht an intelligenten Systemen für eine zukunftsfähige Gesellschaft und gibt Erkenntnisse und Technologien an Wirtschaft, Wissenschaft und Gesellschaft weiter. Wir freuen uns, auch auf der Hannover Messe 2024 passend zum diesjährigen Motto ‚Energizing a sustainable industry‘ Auszüge unserer vielfältigen Forschung zu präsentieren und in den Austausch mit bekannten und neuen Partnerinnen und Partnern zu gehen“, betont Prof. Wolfram Ressel, Rektor der Universität Stuttgart. Als Mitaussteller auf dem Gemeinschaftsstand des Landes Baden-Württemberg (Halle 15, Stand A06) sowie an weiteren Ständen erhält das Messepublikum aus aller Welt Einblicke in die Spitzenforschung der Universität Stuttgart.

Folgende Exponate, Projekte und Einrichtungen der Universität Stuttgart sind auf der Hannover Messe in Halle 15 an Stand A06 vertreten:

Fügetechnik für die E-Mobilität: Die Materialprüfungsanstalt (MPA) der Universität Stuttgart zeigt auf der Hannover Messe eine selbst entwickelte, robotergeführte Schweißzange zum Rührreibschweißen, die Bauteile für die Automobilindustrie fügt. Die Schweißzange erfüllt die Anforderungen für einen breiten Einsatz im Karosseriebau. Am Heckteil einer Mercedes-EQS-Karosserie werden in Hannover verschiedene Anwendungsszenarien der neuen Fügezange demonstriert. Das Rührreibschweißen hat besonders bei der Verbindung hochfester Aluminiumlegierungen, bei Mehrblechverbindungen und beim Fügen von Aluminium- und Stahlblech Vorzüge.

Die MPA, das Institut für Entrepreneurship (ENI) und das Institut für Steuerungstechnik der Werkzeugmaschinen und Fertigungseinrichtungen (ISW) arbeiten dabei in einem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderten VIP+-Projekt zusammen, um die Schweißzange hinsichtlich industrieller Anforderungen wie Taktzeiten, Zugänglichkeiten und Verbindungsfestigkeiten weiterzuentwickeln. Dadurch soll die Technologie derart im Reifegrad gesteigert werden, dass ein potenzieller Einsatz im Karosseriebau möglich ist. Die geplante Validierung der robotergeführten Schweißzange wird auch durch einen breit aufgestellten projektbegleitenden Ausschuss bestehend aus Originalgeräteherstellern (OEM), Zulieferern und Automatisierungsexperten ermöglicht

Der Transformations-Hub CyberJoin, koordiniert von der MPA der Universität Stuttgart sowie der Gesellschaft für Schweißtechnik international und gefördert vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK), unterstützt Automobilhersteller und Zulieferer von Bauteilen für Karosserie, Fahrwerk und E-Maschine auf dem Weg zur E-Mobilität. Diese stehen durch die Elektrifizierung der Antriebe, die Integration alternativer Antriebstechnologien, die nachhaltige Reduktion des Gesamtressourcenverbrauchs und den Leichtbau vor großen Herausforderungen. Einerseits werden viele Bauteile eines Pkw mit Verbrennungsmotor im Elektrofahrzeug nicht mehr benötigt. Andererseits benötigen Bauteile aus Aluminiumlegierungen andere Füge- und Fertigungstechnik.

Hier setzt CyberJoin an: In kostenfreien zweitägigen Wissenstransfer-Tagen und eintägigen Workshops vermitteln Referent*innen Beschäftigten von insbesondere kleinen und mittelständischen Unternehmen der Automobilindustrie Know-how zur Füge-, Werkstoff- und Fertigungstechnik in der E-Mobilität. Auf der Hannover Messe zeigt das Team von CyberJoin aktuelle Entwicklungsprojekte, informiert über seine Angebote und steht für Austausch und Vernetzung bereit.

Unsere zukünftige autonome Mobilität hängt entscheidend davon ab, ob und wie unsere Fahrzeuge sich in unterschiedlichen Umgebungen und Umweltbedingungen zurechtfinden. Dies wird erreicht durch den Einsatz verschiedener optischer Sensoren. Besonders kritisch sind naturgemäß erschwerte Sichtverhältnisse wie zum Beispiel Nebel, Schneefall und Staub.

Mit der Time Gated Single Pixel Camera (TGSPCam) wird ein neuartiger Ansatz vorgestellt, der die Vorteile des LiDAR-Prinzips mit einer bildgebenden Methode verbindet und es dabei erlaubt, störende Umwelteinflüsse stark zu reduzieren. Gleichzeitig erhält man eine hohe Flexibilität in der Datenauswertung. Dies gelingt durch Anwendung moderner, ultraschneller digitaler Messtechnik und schneller Lichtstrukturierung.

Am Stand der Universität Stuttgart wird ein Demonstrator gezeigt, der das Prinzip erstmals mithilfe aktuell am Markt verfügbarer Technik praktisch umsetzt. Die Arbeiten daran erfolgen am Institut für Technische Optik (ITO) der Universität Stuttgart im Rahmen des InnovationsCampus Mobilität der Zukunft (ICM), einer Kooperation der Universität Stuttgart und des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT).

Praktische Tätigkeiten in der Raumfahrt neben dem Studium: Das ist die Devise der studentischen Kleinsatellitengruppe der Universität Stuttgart (KSat e.V.). Ihre mehr als 200 Mitglieder bestreiten Raumfahrtprojekte vom eigenen Höhenforschungsballon, der einige Male im Jahr von Stuttgart aus auf bis zu 38 Kilometer Höhe steigt und dort Nutzlasten von Universitäten und Firmen testet, über selbstentwickelte Experimente auf Höhenforschungsraketen und der Internationalen Raumstation (ISS) bis hin zu der Entwicklung und dem Bau eines eigenen Kleinsatelliten.

Auf der Hannover Messe zeigt KSat zwei ISS-Experimente, die 2023 und 2018 auf der ISS getestet wurden, bevor sie an Bord einer Dragon Kapsel zurück zur Erde und nach Stuttgart kamen. Auch ein Modell des Kleinsatelliten SOURCE, auch als „the sätellite“ bekannt, ist zu sehen. Dieser 3U+ Cubesat wird mit Unterstützung des Instituts für Raumfahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart entwickelt. Neben der Bildung des studentischen Teams hat er als Hauptziel die Untersuchung des Verhaltens bei seinem Wiedereintritt. Darüber hinaus ist er mit mehreren Nutzlasten ausgestattet, wie neuartigen Dünnfilm-Solarzellen, sowie einer Sandwich-Struktur (DLR), smarten Heatern (Airbus) und einer als Startracker genutzten COTS-Camera.

Die Quantentechnologie ist ein junges Forschungsgebiet, das physikalische Grundlagen der Quantenmechanik mit praktischen Aspekten der Ingenieurwissenschaften verbindet. Insbesondere der Bereich der Quantensensorik bietet ein sehr hohes Potenzial, erste industrierelevante Anwendungen in den nächsten Jahren hervorzubringen. Quantensensoren weisen in der Regel eine hervorragende inhärente Spezifität auf und erlauben darüber hinaus Detektionsschwellen am Rande des theoretisch Möglichen. Damit sind Quantensensoren ideale Kandidaten, um den stetig wachsenden Bedarf an höchstpräziser Sensorik sowohl im industriellen als auch im Consumerbereich zu decken. 

Im Rahmen des BMBF geförderten Zukunftsclusters „QSens – Quantensensoren der Zukunft“ forschen die Universitäten Stuttgart und Ulm gemeinsam mit drei außeruniversitären Forschungseinrichtungen sowie 18 industriellen Partnern an der industriellen Nutzung der Quantensensorik. Aus diesen Forschungsaktivitäten sind erste tragbare Quantensensoren basierend auf der Messung von Kern- und Elektronenspins entstanden. Diese werden am Stand der Universität Stuttgart auf der Hannover Messe ausgestellt und laden zum Ausprobieren ein. Erste Produkte basierend auf Quantensensoren existieren im Bereich der Materialcharakterisierung sowie der medizinischen Diagnostik. Zukünftig werden auch die Bereiche der personalisierten Medizin, der Pharmazie und der Umweltanalytik stark von Quantensensoren profitieren.

Das Transfercenter (TRACES) ist die zentrale Anlaufstelle der Universität Stuttgart für Transfer und unterstützt Studierende, Promovierende, Mitarbeitende sowie Alumni umfassend in ihren Transfervorhaben. Das Zentrum bietet Transfermaßnahmen ein Dach, ist Dienstleister für transferorientierte Forschungsinitiativen, initiiert und fördert Partnerschaften und Kooperationen zwischen der Universität und externen Akteur*innen und unterstützt ko-kreativen Forschungs- und Wissenstransfer. Es treibt die Verankerung des Unternehmer*innentums an der Universität Stuttgart voran und ist Netzwerkpartner für Gründungsakteur*innen aus Hochschule, Wirtschaft, Gesellschaft, Politik und Verwaltung.

Auf der Hannover Messe stellt TRACES zwei seiner Bereiche vor:

Business Relations - Wissenschaft meets Wirtschaft: Dieser Bereich informiert auf der Messe über Themen- und Forschungsschwerpunkte der Universität Stuttgart und stellt im Nachgang Kontakt zu den Expert*innen für zukünftige Forschungs- und Transferprojekte her. Grundsätzlich ist er zuständig für die Koordination von Anfragen, die Ermittlung von Bedarfen, die Vernetzung sowie Kooperationen zwischen der Universität Stuttgart und Wirtschaft, Politik und Gesellschaft im Bereich Forschung und Transfer. Er unterstützt bei der Suche nach Kooperationspartnern, vermittelt wissenschaftliche Expertise und setzt auf den Ausbau von nachhaltigen und strategischen Partnerschaften.

Career Service - Schnittstelle zwischen Studium und Beruf: Er ist das Kompetenzzentrum zum Thema Beruf, Karriere und Recruiting und unterstützt Studierende und Absolvent*innen bei der Berufsorientierung, Stellensuche, Bewerbung, Vorstellungsgesprächen und bei der Karriereplanung. Ein zweiter Schwerpunkt ist die Vernetzung mit der Industrie, zum Beispiel in Form von Praxiskontakten.

Auch an anderen Ständen auf der Hannover Messe ist die Universität Stuttgart in Gemeinschaftsprojekten vertreten, etwa bei QuantumBW (Halle 2, Stand A02), der baden-württembergischen Landesinitiative für Quantentechnologien, an der das Center for Integrated Quantum Science and Technology (IQST) der Universitäten Stuttgart und Ulm beteiligt ist, oder am Stand der Fraunhofer-Gesellschaft (Halle 2, Stand B24) mit dem Projekt KI-Studios des Instituts für Arbeitswissenschaft und Technologiemanagement (IAT) mit dem Fraunhofer IAO, sowie am THE-LÄND-Pavillon (Halle 12, Stand D15) mit gemeinsamen Projekten mit dem ICM und dem Fraunhofer IPA. Im Rahmen des Landesprojekts Hochschulweiterbildung@BW wird die Regional- und Fachvernetzerin der Universität Stuttgart Valerie Alvermann mit der Plattform www.südwissen.de am Baden-Württemberg-Pavillon gemeinsam mit Kolleg*innen des Verbundprojekts mit einem eigenen Stand vertreten sein. SÜDWISSEN ist eine landesweite digitale Plattform, die es Berufstätigen erleichtert, Angebote des lebenslangen Lernens an den Hochschulen zu finden, zu reservieren und zu buchen.