Mobilität der Zukunft, Quantentechnologien, Raumfahrt, Transfer: Die Universität Stuttgart auf der Hannover Messe 2024

Von nachhaltiger Mobilität bis zu Quantentechnologien und ihren
Potenzialen: Die Universität Stuttgart zeigt spannende Forschungsprojekte,
zukunftsweisende Lösungen und ihre Aktivitäten im Forschungs- und
Wissenstransfer auf der Hannover Messe vom 22. bis 26. April 2024. 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.

„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.

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

Materialprüfungsanstalt: Schweißzange für den Leichtbau

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.

Transformations-Hub CyberJoin: Know-how für Automobilbranche auf dem Weg
zur E-Mobilität

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.

TGSPCam: Der Blick durch den Nebel

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).

KSat: Studentische Raumfahrtprojekte vom ISS-Experiment bis zum
Kleinsatelliten

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.

QSens: Quantensensoren zum Anfassen

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.

TRACES: Kooperationen fördern, Forschungs- und Wissenstransfer
unterstützen

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.

Vielfältige Beteiligungen

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.