27.06.2012

Ruhr-Universität Bochum

Von richtigen Reglern und rissfesten Stählen

Für ihre herausragenden Doktorarbeiten erhielten zwei Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum den Eickhoff-Preis 2012. Dr.-Ing. Sebastian Kühn (Maschinenbau) hat erforscht, warum moderne Stähle zum Beispiel im Karosseriebau schon bei geringsten Mengen Wasserstoff unvorhergesehen reißen können und wie sich das verhindern lässt. Dr.-Ing. Axel Schild (Elektrotechnik und Informationstechnik) hat neue Verfahren zur ereignisabhängigen, „richtigen“ Regelung komplexer technischer Systeme entwickelt.

Von richtigen Reglern und rissfesten Stählen
Eickhoff-Preis 2012 an RUB-Ingenieure verliehen
Ausgezeichnete Dissertationen in Elektrotechnik und Maschinenbau

Sie haben technische Probleme angepackt, analysiert, gelöst und werden jetzt dafür belohnt: Für ihre herausragenden Doktorarbeiten erhielten zwei Ingenieure der Ruhr-Universität Bochum den Eickhoff-Preis 2012. Dr.-Ing. Sebastian Kühn (Maschinenbau) hat erforscht, warum moderne Stähle zum Beispiel im Karosseriebau schon bei geringsten Mengen Wasserstoff unvorhergesehen reißen können und wie sich das verhindern lässt. Dr.-Ing. Axel Schild (Elektrotechnik und Informationstechnik) hat neue Verfahren zur ereignisabhängigen, „richtigen“ Regelung komplexer technischer Systeme entwickelt.

Wenn Stähle spröde brechen

Kleinste Mengen Wasserstoff können den Zusammenhalt der Eisenatome im Stahl so schwächen, dass es plötzlich zum Versagen von Bauteilen kommt. Sebastian Kühn hat in seiner Dissertation nachgewiesen, bis zu welchen Grenzen die modernen hochfesten Karosseriebleche eingesetzt werden können, ohne dass die so genannte wasserstoffinduzierte Rissbildung eintritt. Wegen ihres verzögerten Auftretens und aufgrund der physikalisch-chemischen Vorgänge wird sie auch „kathodische Spannungsrisskorrosion“ genannt. Der Bochumer Maschinenbauer leistet einen wesentlichen Beitrag, um verlässlich vorhersagen zu können, dass eine Rissbildung ausbleibt. Damit liefert er eine Grundlage für die betriebssichere Anwendung der High-Tech-Stähle unter allen real vorkommenden Belastungsmöglichkeiten für eine Fahrzeugkarosserie.

Flexibel regeln

Dr.-Ing. Axel Schild hat in seiner Dissertation neue Verfahren zum Reglerentwurf für so genannte ereignisgesteuerte kontinuierliche Systeme entwickelt. Die Spanne dieser Systemklasse reicht von alltäglichen Anwendungen zum Beispiel in Verbrennungsmotoren bis hin zu komplexen Schaltwandlern der Leistungselektronik und zyklischen Gastrennverfahren. Sie funktionieren alle nach demselben Prinzip, das ein ständiges Umschalten zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi erfordert. Die „richtige“ Regelung muss die genauen Zeitpunkte bestimmen, an denen Schalter oder Ventile geöffnet oder geschlossen werden. Axel Schild ist es mit Hilfe eines neuartigen Modellierungskonzepts gelungen, zustandsabhängige Schaltstrategien durch eine Echtzeitoptimierung festzulegen. Diese Methode ist universell einsetzbar: Das zeigen seine Experimente mit so unterschiedlichen technischen Systemen wie Schaltwandlern und verfahrenstechnischen Prozessen.

Die Preisträger

Sebastian Kühn hat seine Dissertation „Einfluss von diffusiblem Wasserstoff auf die mechanischen Eigenschaften von hochfesten Mehrphasenstählen unter Berücksichtigung der Kaltverfestigung“ am Lehrstuhl für Werkstoffprüfung der RUB bei Prof. Dr.-Ing. Michael Pohl geschrieben. Die Arbeit wurde im vergangenen Jahr bereits mit dem ThyssenKrupp Werkstoff-Innovationspreis prämiert. Seit Oktober 2011 arbeitet der 32-Jährige bei der Freudenberg Forschungsdienste KG in Weinheim und beschäftigt sich dort mit der Schadensanalyse von metallischen Bauteilen.
Axel Schild, der zunächst Allgemeine Ingenieurwissenschaften und Mechatronik an der TU Hamburg-Harburg und der University of California in Berkeley studierte, promovierte im September 2011 am Lehrstuhl für Automatisierungstechnik und Prozessinformatik der RUB bei Prof. Dr.-Ing. Jan Lunze. Die Dissertation „Modellierung und Reglerentwurf für periodische ereignisgesteuerte kontinuierliche Systeme“ entstand in enger Zusammenarbeit mit Forschergruppen der TU Dresden und dem Georgia Institute of Technology Atlanta, USA. Der 34-Jährige arbeitet jetzt als Senior Automation Manager bei der BASF in Ludwigshafen.

Der Eickhoff-Preis

Der Gebrüder Eickhoff-Preis ist mit jeweils 3.000 € dotiert und steht nicht nur für exzellente Forschungsarbeiten, sondern auch für die fruchtbare Verbindung zwischen dem Campus der Ruhr-Universität und Unternehmen mit lokalen Wurzeln. Die Firma Eickhoff stiftete den Preis 1989 anlässlich ihres 125-jährigen Bestehens und verleiht ihn jährlich für je eine herausragende Dissertation in Maschinenbau und in Elektro- und Informationstechnik.

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