Dezember 2021: Im Teststand des Lehrstuhls für Leistungselektronik und Elektrische Antriebe der Universität Rostock werden derzeit moderne Leistungshalbleiter auf ihre Lebensdauer hin untersucht. Diese Bauteile wandeln den Strom in Windkraftanlagen um und speisen ihn ins Stromnetz ein. Hierfür hat das Team von Professor Hans-Günter Eckel in den letzten Jahren einen innovativen Teststand aufgebaut. Mit dem Teststand wird ein Belastungsprofil erzeugt, das den Belastungen der Halbleiter in einer Windkraftturbine gleicht. Hiervon erhoffen sich die Forscher, tiefere Einblicke in die Ausfallmechanismen moderner Leistungshalbleiter gewinnen zu können. So kann die Lebensdauer der Windkraftanlagen erhöht werden.

Im Rahmen des vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie geförderten Verbundprojektes „WindVolt“ arbeitet der Lehrstuhl für Leistungselektronik und elektrische Antriebe zusammen mit Herstellern von Leistungshalbleitern und Windkraftanlagen daran, moderne Leistungshalbleiter für Windkraftanlagen noch effizienter und langlebiger zumachen.

Ein wichtiger Aspekt dieser Forschung ist die Lebensdauer der Bauteile. „Eine präzise Vorhersage der Lebensdauer ist wichtig, um mögliche Ausfallzeiten der Windkraftanlagen zu verhindern. Wenn die Anlage stillsteht, produziert sie keine Energie.” erklärt der wissenschaftliche Projektleiter M.Sc. Till-Mathis Plötz. „Außerdem hilft eine genaue Kenntnis der Lebensdauer, den Bauteileinsatz in der Anlage zu minimieren. Im Resultat kann so eine wirtschaftlichere Windkraftanlage gebaut werden.”

Die Belastungen für den Halbleiter in einer Windkraftanlage sind komplex. Im Halbleiter entstehen durch die Stromleitung und das Schalten des Stroms Verluste. „Diese Verluste heizen den Leistungshalbleiter in seinem Gehäuse auf, wobei sich die einzelnen Schichten im Gehäuse unterschiedlich ausdehnen und zwischen ihnen Kräfte auftreten,” erläutert der Arbeitsgruppenleiter Dr.-Ing. Jan Fuhrman. ‚‚Dabei führen die Kräfte zu einem leichten Verbiegen und langfristig zu einem Bruch. Das ist vergleichbar mit einem Metallstab, der hin und her gebogen wird, bis er durchbricht.”

Die Verluste variieren je nach Windstärke und Arbeitspunkt der Windkraftanlage. „In unserem Teststand haben wir die Möglichkeit, unterschiedliche Belastungen zu erzeugen. Anders als in vielen anderen Testständen dieser Leistungsklasse erzeugen wir auch aktiv Schaltverluste, so dass eine besonders realistische Belastung erzeugt wird,” hebt Herr Plötz hervor.

Die ersten Versuche sind erfolgreich beendet worden und lieferten bereits solide Ergebnisse. In den nächsten Wochen werden weitere Halbleiter getestet, um die Messtechnik weiter zu verbessern. Danach steht der Prüfplatz dem Lehrstuhl für Leistungselektronik und Elektrische Antriebstechnik für Forschungsaufgaben und die Ausbildung von Studierende zur Verfügung, um vielfältige Fragestellungen im Bereich der Lebensdauer zu untersuchen und Studierende an aktuellen Fragestellungen der Industrie auszubilden.

Bereits jetzt ist die Nachfrage aus der Industrie hoch und weitere Forschungsprojekte sollen folgen. Dies festigt den deutschlandweit hervorragenden Ruf der Universität Rostock und macht Rostock zu einem wichtigen Standort der Energiewende.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Hans-Günter Eckel
Universität Rostock
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Lehrstuhl für Elektrische Antriebe und Leistungselektronik
Tel.: +49 381 498-7110
hans-guenter.eckel@uni-rostock.de

November 2021: Dr.-Ing. Andrej Novikov (Institut für Gerätesysteme und Schaltungstechnik) wurde in die Jury des Productronica Innovation Award 2021 berufen. Der 2015 anlässlich des 40-jährigen Bestehens der productronica als Weltleitmesse für Entwicklung und Fertigung von Elektronik ins Leben gerufene und international sehr hoch angesehene Preis wird von der Messe München in Kooperation mit der Fachzeitschrift productronic aus dem Hüthig-Verlag verliehen. Die Messe findet vom 16. bis 19. November 2021 in München als Präsenzmesse statt. Die Preise werden durch eine unabhängige Jury vergeben und am ersten Messetag überreicht.

Die Weltleitmesse productronica reflektiert das gesamte Spektrum innovativer Elektronikfertigung. Der Award adressiert die Segmentierung der Messe und damit auch die Hallenaufteilung. Prämiert werden die innovativsten Produktneuheiten und Fertigungsverfahren.

Die sechs Jurorinnen und Juroren, jede bzw. jeder zuständig für einen Themenbereich, werden in der Ausgabe 11/2021 des Fachmagazins productronic auf den Seiten 68 und 69 vorgestellt. Dr. Novikov als Juror für den Themenbereich PCB & EMS-Cluster sagte der Redaktion: „Auch wenn es dieses Jahr etwas weniger Bewerbungen gab, ist es dadurch nicht einfacher geworden, die richtige Entscheidung zu treffen. Die echten Innovationsköpfe nutzen die Krise eher als zusätzliche Motivation für neue Ideen und Produkte. Somit gab es auch dieses Jahr ein Kopf-an-Kopf-Rennen um die beste Innovation des Jahres und den heiß begehrten Award. Als Jury-Mitglied ist es eine sehr spannende und ehrenvolle Aufgabe, dieses Rennen begleiten zu dürfen. Die Inspiration durch diese Innovationen führt uns alle gemeinsam zum Erfolg und stärkt die Elektronik-Community sowohl in Deutschland als auch in Europa und in der ganzen Welt.“

Bereits 2019 wurde Dr. Andrej Novikov in die Jury des Productronica Innovation Award berufen. Bei der Erstausgabe des Preises 2015 und im Jahr 2017 war Prof. Dr.-Ing. habil. Mathias Nowottnick als Juror berufen.

Weitere Themenbereiche und Juroren sind SMT Cluster: Dr. Maik Hampicke (Fraunhofer IZM), Inspection & Quality Cluster: Dr. Martin Oppermann (TU Dresden), Semiconductor Cluster: Prof. Dr. Lothar Pfitzner (Universität Erlangen), Cables, Coils & Hybrids Cluster: Christoph Stoppok (ZVEI) sowie  Future Market Cluster: Dr. Sandra Engle (VDMA).

Insgesamt 57 Aussteller haben ihre Lösungen und Produkte für den Innovation Award 2021 eingereicht. Die Jury bewertet aus den Einreichungen die sechs fortschrittlichsten Innovationen. Dabei richtet sich die Auswahl insbesondere nach Kriterien wie Innovation, Neuheit, Information/Nachweisführung, wirtschaftliche Relevanz, Marktreife, Potenzial und Kreativität. Der Jury steht es frei, die einzelnen Kriterien im Rahmen der Evaluierung individuell zu gewichten.

Die productronica als Weltleitmesse für Entwicklung und Fertigung von Elektronik wird von der Messe München veranstaltet und findet seit 1975 statt. Weitere Ausgaben der Messe gibt es als productronica Indien im Dezember 2021 in Bengaluru und als productronica China im März 2022 in Shanghai.

Quellen und weitere Informationen:

• Fachzeitschrift productronic – Ausgabe 11/2021 (kostenfrei lesbar)
• Übersicht der Fachzeitschriften der Hüthig GmbH mit Links zu den Heftarchiven
• Hompeage all-electronics der Hüthig GmbH
• productronica 2021 – Messehomepage
• Productronica Innovation Award – Preisträger 2021
• Productronica Innovation Award 2021 bei all-electronics bei der Hüthig GmbH

November 2021: In der am 10. November 2021 erschienenen Ausgabe 11/2021 der Fachzeitschrift „productronic – Das Magazin für die Elektronikfertigung“ würdigt der Hüthig-Verlag die 15. Fachtagung Elektronikfertigung „Wir gehen in die Tiefe“ (WGIT 2021) sowie die langjährige Moderation der Tagungsreihe durch Prof. Dr.-Ing. habil. Mathias Nowottnick (Institut für Gerätesysteme und Schaltungstechnik). Prof. Nowottnick ist einer der Mitbegründer der Tagungsreihe und von Beginn an als Moderator aktiv. Traditionell hält Prof. Nowottnick auch den visionären Abschlussvortrag der Tagung.

In diesem Jahr widmete sich Prof. Nowottnick unter dem Motto „no risk no fun“ der Thematik der Sicherheit und Risiken der Elektronik, dem  Eintreten von unerwarteten Ereignissen und der Frage, unter welchen Voraussetzungen man überhaupt seriöse Voraussagen zu Risiken machen kann.

An der in Präsenz abgehaltenen Fachtagung vom 21. bis zum 23. September 2021 in Leipzig nahmen ca. 100 Personen aus der Elektronik-Industrie und aus der Wissenschaft teil. Elf Fachvorträge vermittelten einen umfangreichen Überblick, welche Technologien in Zukunft die größten Erfolgsaussichten bieten und boten Möglichkeiten zu einem direkten Erfahrungsaustausch mit hochkarätigen Experten und Kollegen aus dem Bereich der Aufbau- und Verbindungstechnologie. In einem weiteren Keynote-Vortrag unter dem Titel „No Limits“ vermittelt Joe Kelly, wie er seine eigenen Grenzen erfahren und überwinden konnte.

Die Tagung findet seit 2005 statt und wird von den sieben Unternehmen ASM, Asys Group, Christian Koenen, Heareus, Rehm, Vliesstoff Kasper und Zevac veranstaltet; die ersten drei Jahre an einem besonderen Ort: dem Salzbergwerk Merkers, mehrere Hundert Meter unter Tage. Das spiegelt sich auch im Tagungsmotto „Wir gehen in die Tiefe.“ wieder. Dann wurde das Bergwerk zu klein und die Tagung zog um nach Dresden. Nach einer coronabedingten Pause 2020 fand die Tagung 2021 nun erstmals in Leipzig statt.

Die monatlich bei der Hüthig GmbH erscheinende Fachzeitschrift productronic richtet sich an Entscheider und Fachleute der Elektronikfertigung sowie an alle, die sich mit der Technologieentwicklung oder mit Dienstleistungen im Umfeld der Elektronikfertigung befassen. Als Meinungs- und Marktführer informiert sie umfassend über alle Aspekte einer effizienten und wirtschaftlichen Elektronikfertigung und bildet die Elektronikfertigungsbranche im deutschsprachigen Raum umfassend ab.

Die Hüthig GmbH bietet unter der Dachmarke all-electronics umfassende Informationen zu den Themenbereichen Automatisierung, Elektronik-Entwicklung, Elektronik-Fertigung und Automotive & Transportation, darunter sechs Fachzeitschriften, Tagungen und digitale Veranstaltungen sowie den productronica innovation award.

Quellen und weitere Informationen:

• Fachzeitschrift productronic – Ausgabe 11/2021 (kostenfrei lesbar)
• Fachzeitschrift productronic – Heftarchiv (alle Ausgaben, kostenfrei lesbar)
• Übersicht der Fachzeitschriften der Hüthig GmbH mit Links zu den Heftarchiven
• Hompeage all-electronics der Hüthig GmbH
• Fachtagung “Wir gehen in die Tiefe“ 2021 – Veranstaltungshomepage

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. habil. Mathias Nowottnick
Lehrstuhl Zuverlässigkeit und Sicherheit elektronischer Systeme 

Universität Rostock
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Institut für Gerätesysteme und Schaltungstechnik
Albert-Einstein-Str. 2, D-18059 Rostock
Tel.: +49 381 498-7204
Fax: +49 381 498-7202
mathias.nowottnick(at)uni-rostock.de 

November 2021: Die Central South University China hat Professorin Kerstin Thurow, Direktorin des Instituts für Automatisierungstechnik der Fakultät für Informatik und Elektrotechnik an der Universität Rostock und Sprecherin des Center for Life Science Automation, den Titel ‚Honorary Professor‘ verliehen. Mit dieser Berufung würdigt die Hochschule die bisherigen Forschungsleistungen von Professorin Thurow auf dem Gebiet der Automatisierungstechnik und Robotik.

Die Central South University (CSU) ist eine nationale Universität Chinas in Changsha, Huan, im zentralen Süden Chinas. Sie wurde im April 2000 durch den Zusammenschluss von drei Universitäten gegründet und zählt zu den chinesischen Eliteuniversitäten des chinesischen Bildungsministeriums (Class A Double First Class University). Derzeit sind mehr als 33.000 Bachelorstudenten sowie 12.000 Masterstudenten und Doktoranden an unterschiedlichen Fakultäten der CSU eingeschrieben.

Der Titel ‚Honorary Professor‘ ist der wichtigste akademische Titel an Eliteuniversitäten in China, der an Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit hohem Ansehen verliehen wird. Mit der Berufung von Professorin Thurow werden die bestehenden Forschungsbeziehungen zwischen der CSU Changsha und der Universität Rostock enger und sollen wissenschaftlich weiter ausgebaut werden.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. habil. Kerstin Thurow
Universität Rostock
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Instituts für Automatisierungstechnik
Tel.: +49 381 498-7800
kerstin.thurow@celisca.de

Oktober 2021: Prof. Dr.-Ing. habil. Mathias Nowottnick (Institut für Gerätesysteme und Schaltungstechnik) wird am 11. Oktober 2021 mit dem Preis für die beste Lehre der Fakultät für Informatik und Elektrotechnik für das Studienjahr 2020/2021 für seine Lehrveranstaltung „Hochtemperaturelektronik – Konstruktion und Fertigung“ im Sommersemester 2021 ausgezeichnet.

Prof. Nowottnick ist mit weiteren Lehrveranstaltungen aus dem Wintersemester 2020/2021 auf vorderen Plätzen vertreten.

Die Ehrung ist mit einem Preisgeld verbunden. Der Preis wurde vom Studiendekan Prof. Dr.-Ing. habil. Tobias Weber auf der Fakultätsratssitzung am 11. Oktober 2021 überreicht.

Die Auszeichnung erfolgt nach Auswertung der Evaluation aller Lehrveranstaltungen des Wintersemesters 2020/2021 und des Sommersemesters 2021 durch die Studierenden und auf Votum der Fachschaft.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. habil. Mathias Nowottnick
Lehrstuhl Zuverlässigkeit und Sicherheit elektronischer Systeme 

Universität Rostock
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Institut für Gerätesysteme und Schaltungstechnik
Albert-Einstein-Str. 2, D-18059 Rostock
Tel.: +49 381 498-7204
Fax: +49 381 498-7202
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Oktober 2021: Am 29. Oktober 2021 feierten die Fakultäten IEF und MSF mit einem Festkolloquium das 70-jährige Bestehen der Ingenieurwissenschaften an der Universität Rostock. Auf der gut besuchten Veranstaltung zogen Vertreter von Politik, Stadt, Wirtschaft und Universität Bilanz und richteten vor Allem den Blick auch in die Zukunft.

Im Gespräch mit dem Dekan der Fakultät für Informatik und Elektrotechnik Prof. Mathias Nowottnick sprach Prof. Hans-Jürgen Albrecht (Fa. budatec, Berlin und Honorarprofessor an der TU Dresden) seine Glückwünsche zum 70-jährigen Jubiläum aus. Besonders haben ihn die impulsträchtigen Vorträge des Rostocker Oberbürgermeisters Claus Ruhe Madsen und des IHK-Präsidenten Klaus-Jürgen Strupp beeindruckt. Er wünscht den ingenieurwissenschaftlichen Fakultäten, dass diese künftig von diesen Impulsen profitieren werden.

Neben Gästen aus Politik und Wirtschaft nutzten auch viele Emeriti die Gelegenheit zur Information und zum Gedankenaustausch.

Die Rostocker Ingenieurwissenschaften sind die ältesten Ingenieurwissenschaften an einer Volluniversität in Deutschland. Neben der Elektrotechnik kamen 1966 die Wirtschaftsinformatik und 1969 die Informatik als eigenständige Fachgebiete hinzu.

August 2021: Die Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert über einen Zeitraum von drei Jahren ein gemeinsames Forschungsprojekt der Universität Rostock und der TU Dresden zur künstlichen Knochenentwicklung. In diesem interdisziplinären Projekt werden Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Biologie, Materialwissenschaft und computergestützter Elektrodynamik zusammenarbeiten.

Das Vorhaben mit dem Titel „Untersuchung der synergistischen Effekte von räumlich aufgelösten biochemischen, physikalisch-chemischen und physikalischen Schlüsselreizen zur Erzeugung biomimetischer Nischen im Perfusionsbioreaktor und deren Fähigkeit zur Ableitung großer knochenähnlicher Konstrukte“ wurde von einem Team der Universität Rostock und der TU Dresden unter Federführung von Dr. Poh Soo Lee eingeworben. Dr. Lee, der gebürtig aus Singapur stammt und seit 2013 in Dresden an und mit Knochenzellen forscht, ist Post-Doktorand an der Professur für Biomaterialien der TU Dresden. Er sichert sich damit Forschungsmittel sowie seine eigene Stelle, um das Projekt zu bearbeiten und zu leiten. „Es ist mir eine Ehre und ein Privileg von der Deutschen Forschungsgemeinschaft eine Förderung zu erhalten, um an diesem interdisziplinären Projekt mit meiner exzellenten Kollegin, Frau Professor Ursula van Rienen von der Universität Rostock, und meinem Kollegen, Herrn Dr. Benjamin Kruppke von der Technischen Universität Dresden, zu arbeiten“, sagt Dr. Poh Soo Lee.

Zunächst wird ein Bioreaktor konstruiert, der eine künstliche Umgebung für Knochenzellen ist. Darin werden neuartige Materialien in Wechselwirkung zu den Zellen untersucht. Es ist das erklärte Ziel der Forscherinnen und Forscher, im Bioreaktor künstliche, aber dennoch nahezu physiologische Nischen der Knochenentwicklung zu erzeugen. Auf diese Weise sollen Konstrukte mit großer Ähnlichkeit zum natürlichen Knochen entstehen.

Um die Prozesse der knochenähnlichen Zellentwicklung besser zu verstehen, werden in Rostock mathematische Modellierungen und Simulationen durchgeführt, die den Biomaterialforschern aus Dresden helfen, die besten Umgebungsbedingungen für eine schnelle und knochenspezifische Zellentwicklung zu finden. Zu diesen Umgebungsbedingungen zählen im späteren Projektverlauf auch elektrische Felder, deren Auswirkung auf die Zellentwicklung simuliert wird. Dr. Revathi Appali, Nachwuchsgruppenleiterin im SFB 1270 ELAINE an der Professur für Theoretische Elektrotechnik von Professorin van Rienen an der Universität Rostock, wird in diesem neuen Projekt ab Herbst dieses Jahres einen Postdoktoranden bei der Multiskalenmodellierung des Knochens ko-betreuen. Dr. Revathi Appali und Dr. Lee haben bereits von Juli 2020 bis Juli 2021 im SFB 1270 ELAINE gemeinsam geforscht. Diese erfolgreiche Zusammenarbeit untermauert nun das neue DFG-Projekt.

Dr. Benjamin Kruppke ist Nachwuchsgruppenleiter der Professur für Biomaterialien der TU Dresden und leitet im Rahmen des Projektes die Biomaterialforschung und die Konstruktion des Bioreaktors an. Seit kurzem ist auch Nachwuchswissenschaftlerin Franziska Alt im Team. Sie wird sich im Zuge ihrer Promotion der Zusammensetzung der Materialien und deren Verarbeitung annehmen. Durch ein variables System aus einer Mineralphase und einem abbaubaren Polymer sowie dem 3D-Druck können die Materialien in großer Zusammensetzungs- und Formenvielfalt hergestellt werden. Dabei werden insbesondere die Einflüsse auf die Nährstoffversorgung der Zellen, das Abbauverhalten der Materialien im Bioreaktor und die mechanischen Eigenschaften der Konstrukte untersucht. So können im Zuge des Projektes die Konstrukte zielgerichtet auf die Knochenzellen und deren Entwicklung angepasst werden.

Kontakt:
Prof. Dr. Ursula van Rienen
Dr.-Ing. Revathi Appali
Universität Rostock
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Institut Allgemeine Elektrotechnik
Lehrstuhl Theoretische Elektrotechnik
Tel.: +49 381 498-7070 / 7071
ursula.van-rienen@uni-rostock.de | revathi.appali@uni-rostock.de

Dr.-Ing. Benjamin Kruppke
Dr.-Ing. Poh Soo Lee
Technische Universität Dresden
Institut für Werkstoffwissenschaft
Max-Bergmann-Zentrum für Biomaterialien
Professur für Biomaterialien
Tel.: +049-351-463 42762 / 39382
benjamin.kruppke@tu-dresden.de | poh_soo.lee2@tu-dresden.de
 

Juni 2021: Stammzellen sind die Alleskönner im menschlichen Organismus. Sie können sich in alle möglichen Arten von Gewebe verwandeln und sind dort zur Stelle, wo etwas repariert werden muss. Beispielsweise, wenn Knochen durch Osteoporose nicht mehr stabil genug sind. Das ist eines der Forschungsfelder von Dr. Revathi Appali, die am Institut für Allgemeine Elektrotechnik der Universität Rostock wirkt.

Die 36-Jährige ist in Indien geboren und aufgewachsen, kam zum Masterstudium an die Universität Rostock, wo sie auch promovierte. Sie untersuchte in ihrer Doktorarbeit, wie die Interaktion zwischen Neutronen, also Gehirnzellen und Elektroden in Implantaten funktionieren.

Die Mutter von zwei Kindern fühlt stets am Puls hochaktueller wissenschaftlicher Themen. Sie hat zum Beispiel an einer Theorie gearbeitet, wie sich Nervensignale im Körper ausbreiten. Das ist unter anderem abhängig von Temperatur und Druck. Das war ihr eigenes Projekt, das die Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) nach ihrer Promotion förderte.

Besonders glücklich ist die junge Wissenschaftlerin, dass der Sonderforschungsbereich „Elektrisch aktive Implantate – ELAINE“ an der Universität Rostock jetzt für weitere vier Jahre weiter durch die DFG gefördert wird. Revathi Appali ist hier als Ko-Projektleiterin eingebunden. Die Vision der Rostocker Wissenschaftler ist es, neuartige, elektrisch aktive Implantate für die Regeneration von Knochen und Knorpel durch tiefe Hirnstimulation zu entwickeln.

Revathi Appali ist am Institut nicht die einzige Forscherin, die sich mit hochwissenschaftlichen Themen beschäftigt, um gerade in einer alternden Bevölkerung neue medizinische Implantate zu entwickeln. Gleich gegenüber am Schreibtisch in ihrem Büro des Institutes sitzt Dr. Kiran Kumar Sriperumbudur, ihr Ehemann. Auch wie sie in Indien geboren und aufgewachsen. Er hat maßgeblich Implantate zur Stimulation des Hörnervs entwickelt und für Aufmerksamkeit in der Fachwelt gesorgt.

Doch beide belastet nach Feierabend in dieser Corona-Zeit die Sorge um die Gesundheit der Familie in Indien. „Wir telefonieren jeden Tag und hoffen, dass die Pandemie bald ihren Schrecken lässt.“ Es sei der Plan gewesen, im Juli nach Indien zu fliegen. „Wir verschieben die Reise“, sagt Revathi Appali. 

Aktuell arbeitet sie an einem weiteren kürzlich genehmigten Forschungsprojekt mit der TU Dresden. „Wir wollen herausfinden, wie Stammzellen mit Hilfe elektrischer Stimulation in Knochenzellen umgewandelt werden“, sagt die Rostocker Wissenschaftlerin.

An der TU Dresden erfolgen die experimentellen Studien, während die theoretische Modellierung und Simulationsstudien an der Universität Rostock vorgenommen wird. „Es ist ein schönes Beispiel für die gelungene Zusammenarbeit im Sonderforschungsbereich mit externen, hoch anerkannten Universitäten“, betont Institutsleiterin Professorin Ursula van Rienen. Laut Revathi Appali gibt es viele Daten aus Experimenten. Aber es fehle das Grundwissen, wie Zellen auf ein elektrisches Feld reagieren. Sie habe das Ziel mit ihrem Team herauszufinden, was optimal für eine Stimulation von Stammzellen sei, damit die den Knochen stärken. Text: Wolfgang Thiel

Kontakt:
Dr.-Ing. Revathi Appali
Universität Rostock
Institut für Allgemeine Elektrotechnik
Tel.: 0049-381-498-7071
revathi.appali@uni-rostock.de

Mai 2021: Deutsche Forschungsgemeinschaft fördert die Entwicklung neuartiger, elektrisch aktiver Implantate in der zweiten Förderperiode mit gut 12 Millionen Euro.

In seiner Sitzung am 20./21.Mai 2021 entschied der Senats- und Bewilligungsausschuss Sonderforschungsbereiche der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG), den Sonderforschungsbereich (SFB) 1270 „ELektrisch Aktive ImplaNtatE – ELAINE“weiter zu fördern. Damit stehen den Forschenden aus 14 beteiligten Institutionen der Universität und Universitätsmedizin Rostock sowie vier weiteren Universitäten für die zweite Förderperiode von 2021 bis 2025 ca. 12,4 Millionen Euro zur Verfügung. Hieraus werden insbesondere Stellen für 28 Nachwuchswissenschaftlerinnen und Nachwuchswissenschaftler finanziert.

In einer alternden Bevölkerung werden medizinische Implantate zum Erhalt oder zur Wiederherstellung unterschiedlicher Funktionen immer bedeutsamer. Die Forschungsvision des interdisziplinären SFB 1270 konzentriert sich auf neuartige, elektrisch aktive Implantate für die Regeneration von Knochen und Knorpel und auf die Tiefe Hirnstimulation, um Bewegungsstörungen zu behandeln. Für diese therapeutischen Anwendungen entwickelt der SFB 1270 ELAINE Langzeitstimulatoren, die besonders energieeffizient oder sogar völlig energieautark sind. Dabei bleiben diese Geräte extrem leichtgewichtig und klein, um voll implantierbar zu sein, sind in der Lage, Daten zu senden und können gleichzeitig flexibel programmiert werden. So wird der Weg für neue medizinische Langzeitanwendungen und eine patientenindividuelle Behandlung geebnet. Experimentell gestützt entwickelt der SFB sog. Multiskalenmodell, also mathematische Modelle, die große zeitliche und räumliche Bereiche abdecken. Diese erlauben künftig eine robustere und sicherere individuelle Therapieplanung.

Der geförderte SFB 1270 ist ein stark interdisziplinärer Forschungsverbund, der Elektrotechnik, Informatik, Mathematik, Maschinenbau, Materialwissenschaften, Physik, Biologie und Medizin unter einem Dach vereint. Seine Sprecherin ist Professorin Ursula van Rienen, die den Lehrstuhl Theoretische Elektrotechnik an der Universität Rostock innehat. Neben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern der Universität und Universitätsmedizin Rostock sind Forscherinnen und Forscher der Friedrich-Alexander Universität Erlangen-Nürnberg, der Universität Greifswald, der Universität Leipzig sowie der Johannes-Gutenberg Universität Mainz beteiligt.

Die Förderung kommt im Wesentlichen Nachwuchswissenschaftlerinnen und-wissenschaftlern zugute, die ab Juli 2021 vier Jahre lang an diesen spannenden und gesellschaftlich relevanten Fragestellungen forschen werden. Professor Wolfgang Schareck, Rektor der Universität Rostock, freut sich über die Fortsetzung des Sonderforschungsbereichs ELAINE: „Ich gratuliere Frau Professor van Rienen und ihren Mitstreiterinnen und Mitstreitern zu diesem schönen Erfolg auf das Herzlichste.“

In der ersten Förderperiode von 2017 bis 2021 wurden bereits entscheidende Innovationen erzielt. So entstanden neue Konzepte für elektrisch aktive Implantatmaterialien, mechanisch zuverlässigere Implantatstrukturen und erste Prototypen, die aus der Bewegung der Patienten ausreichend Energie gewinnen, um autark betrieben werden zu können. Darüber hinaus wurde ein neuartiges,  vollständig implantierbares elektrisches Stimulationssystem mit miniaturisierter Elektronik und deutlich reduziertem Energiebedarf für die Anwendung im Gehirn und Bewegungsapparat entwickelt. Für die Tiefe Hirnstimulation bei Dystonie und Morbus Parkinson konnten damit neue Erkenntnisse zur Wirkungsweise erzielt werden. Zur Behandlung der Arthrose wurde mit innovativen Stimulationskammern das Differenzierungsvermögen menschlicher Knorpelzellen untersucht. Auch erste Multiskalenmodelle zur Wirkung der elektrischen Stimulation liegen schon vor.

In der zweiten Förderperiode ist nun die Entwicklung einer rückkopplungsgesteuerten elektrischen Stimulation von Knochen- und Knorpeldefekten sowie tiefer Hirnregionen samt integrierter Datenerfassung, -verarbeitung und Energieversorgung das Ziel. Die Stimulatoren sollen also nicht nur energieautark sein, sondern auch an das individuelle Krankheitsgeschehen erfassen und sich daran anpassen. Prof. Dr. Ursula van Rienen, Sprecherin des SFB 1270: „Unser interdisziplinäres Konsortium erlaubt eine wissenschaftlich fundierte Validierung neu abgeleiteter theoretischer Modelle, numerischer Methoden und technischer Lösungen durch Experimente sowohl in den Ingenieur- als auch in den Lebenswissenschaften.“ Insgesamt wird das anspruchsvolle interdisziplinäre Forschungsprogramm neue Ansätze für biomedizinische Implantate aufzeigen und so die Chancen erhöhen, Gesundheitsprobleme der alternden Bevölkerung zu überwinden.

Kontakt:
Prof. Dr. Ursula van Rienen
Universität Rostock
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Institut Allgemeine Elektrotechnik
Lehrstuhl Theoretische Elektrotechnik
Tel.: +49 381 498-7070 (-7080 Sekretariat Frau Krebs)
E-Mail: ursula.van-rienen@uni-rostock.de

Mai 2021: Das BMWi-Förderprojekt MUM (Large Modifiable Underwater Mothership) mit seinen Partnern thyssenkrupp Marine Systems GmbH, ATLAS Elektronik GmbH, EvoLogics GmbH, Technische Universität Berlin und Universität Rostock präsentierten sich am 10. Mai. 2021, dem Eröffnungstag der 12. Nationalen Maritimen Konferenz Rostock.

Im Rahmen einer Live-Schaltung wurde das Forschungsprojekt MUM von Dr. Rolf Wirtz, CEO und Vorsitzender der Geschäftsführung der thyssenkrupp Marine Systems GmbH, und Professor Torsten Jeinsch vom Institut für Automatisierungstechnik der Fakultät für Informatik und Elektrotechnik der Universität Rostock im Beisein des Koordinators der Bundesregierung für die maritime Wirtschaft, Norbert Brackmann, vorgestellt.

Das Verbundvorhaben MUM aus Industrie und Wissenschaft entwickelte ein modulares Baukastensystem für eine neue, innovative Fahrzeugklasse zur Erkundung und ressourcenschonenden Nutzung der Weltmeere. Dabei bricht MUM mit konventionellen Strategien. In einer einzigartigen Modulbauweise können Basismodule zusammen mit speziellen Missionsmodulen zu großen Systemen zusammengestellt werden. Das angewendete Baukastenprinzip erlaubt so eine missionsspezifische Zusammenstellung.

Die Universität Rostock entwickelte dafür neue Methoden zur Modellgenerierung und zur Regelung flexibel strukturierbarer Unterwasserfahrzeuge. So wurde der Transformationsgedanke auch in die automatische Steuerung und Regelung des MUM implementiert. Außerdem wurden Herausforderungen zur Eigen- und Fremdsicherheit großer autonomer Fahrzeuge im Rahmen einer fehlertoleranten Missionsführung untersucht und erfolgreich validiert.

Video zur Projektvorstellung (öffnet externen Link)

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Torsten Jeinsch    
Universität Rostock
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Institut für Automatisierungstechnik
Tel.: +49 381 498-7701/-7704       
torsten.jeinsch@uni-rostock.de

April 2021: Im Verbundprojekt „Autonome elektrische Schifffahrt auf Wasserstraßen in Metropolregionen“ (A-SWARM) fand im März 2021 die Ersterprobung des Versuchsträgers beim Projektkoordinator, der Schiffbau-Versuchsanstalt Potsdam GmbH (SVA), statt. Auf Basis autonomer, koppelbarer und elektrisch betriebener Wasserfahrzeuge soll so ein Beitrag zur modernen Citylogistik geleistet werden. Schwerpunkt ist dabei die Entwicklung und Erprobung autonom operierender Wasserfahrzeuge. Die Versuchsträger sollen einzeln oder gekoppelt im Verbund agieren können.

Einer dieser Versuchsträger stand in der Schlepprinne der SVA Potsdam zur Verfügung. Die Positionsmessung erfolgte im Innenbereich mit einem am Messwagen installierten, optischen Trackingsystem (Qualisys Motion Capture System). Die Tests dienten zur Identifikation des Bewegungsmodells des Fahrzeuges und zur Parametrierung des Regelsystems, das eine flexible und präzise Geschwindigkeits- und Positionsregelung ermöglicht. Das Bewegungsmodell dient zudem als Grundlage für das nichtlineare Kalman-Filter, das neben der modellbasierten Geschwindigkeitsberechnung auch eine Schätzung der Strömungs- und Windkräfte vornimmt. Weiterhin wurden die Effizienz und Performance verschiedener Betriebsmodi für Allokation, Filter- und Reglerstruktur untersucht.

Ziele dieser Testwoche waren das präzise Manövrieren des Fahrzeuges in begrenzten Umgebungen sowie das schnelle Ausregeln von Störungen wie Strömung und Wind. Diese Ziele konnten erfolgreich umgesetzt werden. Das hier getestete Regelsystem bildet die Grundlage für das im Projekt zu entwickelnde Guidance-Navigation-Control System (GNC), das wiederum die Basis für einen zukünftigen autonomen Betrieb von Binnenschiffen ist.

Im nächsten Schritt erfolgt die Integration der geplanten Fernfeld- und Bewegungssensorik für den Test des Fahrzeuges im Freifeld.

Projektpartner:

• BEHALA (https://www.behala.de/)
• EBMS TU Berlin (https://www.marsys.tu-berlin.de/menue...)
• infineon (https://www.infineon.com/)
• SVA Potsdam (https://www.sva-potsdam.de/)
• Veinland (https://veinland.net/)

Die Arbeit wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert.

Kontakt:
Prof. Dr.-Ing. Torsten Jeinsch    
Universität Rostock
Fakultät für Informatik und Elektrotechnik
Institut für Automatisierungstechnik
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torsten.jeinsch@uni-rostock.de                                                                                                  

April 2021:  Im Forschungsprojekt GALILEOnautic 2 (GN2) fand Mitte März 2021 die erste Erprobungsfahrt mit der digitalisierten VWFS Deneb statt, ein Schiff des Bundesamtes für Seeschifffahrt und Hydrographie mit Heimathafen Rostock, das vorrangig für Vermessungs- und Wracksucharbeiten eingesetzt wird. Nun schließt sich das Erproben von automatischen Funktionalitäten bzw. das Testen der Module an, die die Grundlage für automatisiertes und zukünftig auch autonomes Fahren bilden.

Ziel des Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines vollautomatisierten Systems für den maritimen Bereich mit Fokus auf beschränkte Reviere, wie z.B. Häfen. Die Umrüstung der Deneb wurde federführend von der maritimen Arbeitsgruppe am Lehrstuhl für Regelungstechnik des Instituts für Automatisierungstechnik der Universität Rostock und dem ISSIMS-Institut vom Bereich Seefahrt der Hochschule Wismar in enger Zusammenarbeit mit dem BSH Hamburg konzeptioniert und von Siemens Energy aus Hamburg umgesetzt. Weiterhin gehören zum Projektkonsortium die RWTH Aachen (Konsortialführer), die Universität Bremen sowie die Industriepartner CGI, ehemals SCISYS GmbH mit Sitz in Bochum, Raytheon Anschütz GmbH mit Sitz in Kiel und TRENZ GmbH mit Hauptsitz in Bremen. Das BSH ist einer der assoziierten Partner im Projekt.

Nach den Umrüstungsarbeiten verfügt das Schiff über eine direkte Schnittstelle zwischen dem Automationsmodul der Universität Rostock sowie den Steuer- und Antriebsaggregaten und kann somit automatisch vom Control-Rechner gesteuert werden. Die Hochschule Wismar hat ein Assistenzsystem entwickelt, das für die Nautiker darstellt, welche Stellgrößen das Regelungssystem setzt und welchen Einfluss dies auf die zukünftige Schiffsbewegung hat. Damit können sie weiterhin ihrer Verantwortung für das Schiff gerecht werden und bei Bedarf wieder in den Modus der manuellen Steuerung wechseln.

Die automatischen Funktionalitäten wurden zunächst im freien Seeraum auf der Ostsee getestet. Aktuell werden die Messdaten der März-Erprobung ausgewertet und die Assistenz- und Automationsmodule weiterentwickelt, damit das Schiff zum Projektende im September 2021 sicher und effizient automatisch einem nautisch geplanten Kurs im Hafen von Rostock folgen kann.

Das Projekt GALILEOnautic 2 wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie gefördert und vom Projektträger DLR unterstützt.

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Prof. Dr.-Ing. Torsten Jeinsch    
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März 2021:  Am 16.03.2021 konnte sich erneut ein bei CELISCA betreutes „Jugend forscht“-Team im Landeswettbewerb MV durchsetzen. Janne Widmer und Sascha Stanislav Statkevych vom Innerstädtischen Gymnasium in Rostock waren mit ihrer Arbeit „Körpereigene Abwehr durch schnelle Tests“ erfolgreich und erreichten Platz 2 in der Kategorie „Chemie“. Der 1. Platz wurde von der Jury nicht vergeben.

Innerhalb der letzten drei Jahre haben sie bei ihrer Arbeit am Center for Life Science Automation (CELISCA) ein automatisiertes Verfahren für die Bestimmung von Schwermetallen in Stäuben entwickelt und validiert. Ihre Arbeit fand über den Rahmen des „Jugend forscht“-Wettbewerbs hinaus bereits große Beachtung, die Ergebnisse wurden im Januar 2021 in der GIT Labor-Fachzeitschrift veröffentlicht. Im Mai 2021 werden die Ergebnisse darüber hinaus auf der diesjährigen International Instrumentation and Measurement Technology Conference (I2MTC 2021) in Glasgow einem wissenschaftlichen Fachpublikum vorgestellt.

Das im Jahr 2003 gegründete Center for Life Science Automation (CELISCA) ist eine zentrale wissenschaftliche Einrichtung der Universität Rostock, die Forschungsthemen an der Nahtstelle aus Ingenieurwissenschaften, Naturwissenschaften und Medizin bearbeitet und von Prof. Dr.-Ing. habil. Kerstin Thurow (Institut für Automatisierungstechnik) geleitet wird.

Der Wettbewerb „Jugend forscht“ ist ein seit 1965 jährlich stattfindender bundesweiter MINT-Wettbewerb für Schülerinnen und Schüler sowie Studierende bis zum zweiten Semester, der vom Bundesministerium für Forschung und Technik sowie von der Zeitschrift Stern unterstützt wird. Die Teilnehmenden können ihre Beiträge einzeln oder als Team mit bis zu drei Personen in den Fachgebieten Arbeitswelt, Biologie, Chemie, Geo- und Raumwissenschaften, Mathematik/Informatik, Physik und Technik beim Regionalwettbewerb ihrer Region einreichen. Die Gewinner der Regionalwettbewerbe dürfen am Landeswettbewerb teilnehmen, dessen Gewinner sind dann für den Bundeswettbewerb qualifiziert.

März 2021: In der ordentlichen Sitzung des Akademischen Senats der Universität Rostock am 3. Februar 2021 wurde PD Dr.-Ing. habil. Heidi Fleischer (Institut für Automatisierungstechnik / CELISCA) die Bezeichnung » außerplanmäßige Professorin « für das Fachgebiet Prozessautomatisierung verliehen.

Die Urkunde wurde am 10. März 2021 durch den per Videokonferenz anwesenden Dekan der Fakultät für Informatik und Elektrotechnik Prof. Dr.-Ing. habil. Mathias Nowottnick und die Institutsdirektorin des Instituts für Automatisierungstechnik und Leiterin der zentralen wissenschaftlichen Einrichtung Center for Life Science Automation (CELISCA) Prof. Dr.-Ing. habil. Kerstin Thurow übergeben. Die physisch Anwesenden haben vor der Veranstaltung einen Corona-Schnelltest durchgeführt.

PD Dr.-Ing. habil. Heidi Fleischer studierte bis 2008 Informationstechnologie / Computertechnik an der Universität Rostock. Nach ihrem Studium promovierte sie bis 2011 im Bereich Life Science Engineering und schloss ihre Habilitation 2016 mit einer venia legendi in Measurement and Automation (Mess- und Automatisierungstechnik) ab. Sie ist eine sehr aktive und sehr erfolgreiche Forscherin und veröffentlichte zwei Bücher sowie zahlreiche Publikationen in ihrem Fachgebiet.