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Aktuelles aus Fachbereich und ÖH

Mechatronik-Projekt am Linz Institute of Technology (LIT)

(19.6.2017) Das Linz Institute of Technology (LIT) wurde 2015 mit Mitteln des Ministeriums und des Landes OÖ an der JKU YOUNG, Lichtenegger.jpgeingerichtet, um Hochrisiko-Projekte fördern zu können und exzellente Forscherinnen und Forscher für die JKU zu gewinnen. Auch der wissenschaftliche Nachwuchs und interdisziplinäre Forschung soll damit gestärkt werden. Eines der Projekte, die in der ersten Ausschreibungsrunde 2016 genehmigt wurden, wird von Dr. Thomas Lichtenegger von der Abteilung für Particulate Flow Modelling geleitet und befasst sich mit komplexe Strömungen und wiederkehrenden Mustern.

Viele komplexe Strömungen zeigen wiederkehrendes Verhalten, etwa die Blasenbildung in den riesigen Reaktoren der chemischen Prozessindustrie, in denen Polymerpartikel durcheinander gewirbelt und durchmischt werden oder die turbulenten Wirbel in Flüssigstahl in sogenannten Stranggussanlagen.

Die Simulation solch großer, komplexer Systeme ist extrem zeitaufwendig, liefert aber wertvolle Informationen über deren Eigenschaften. Lichtenegger entwickelt im Rahmen seines LIT-Projekts Methoden, mit denen man effizienter und schneller Einsicht in diese Prozesse bekommen kann.

„Das kann man sich vorstellen wie bei einem Topf mit kochendem Wasser, in dem Luftbläschen aufsteigen. Man hat den Eindruck, dass sich das Muster der aufsteigenden Bläschen wiederholt“, sagt Lichtenegger. Und diese wiederkehrenden Muster in dynamischen Systemen versucht er zu finden und in der Folge aus deren Entwicklung zu lernen.

Mit derzeit gängigen Simulationen gelingt eine Darstellung großskaliger Strömungen nur für wenige Sekunden, Lichteneggers Ziel aber ist, eine Abbildung über längere Zeiträume zu ermöglichen.

„Die Echtzeitfähigkeit werden wir im LIT-Projekt wahrscheinlich noch nicht schaffen“, meint er, „aber wir werden zeigen, dass wir mit unserer Methode ein sehr mächtiges Tool entwickelt haben, das konventionelle Simulationen um einen Faktor 100 – 1000 beschleunigen kann.“

Neben industriellen Anwendungen sieht Lichtenegger prinzipiell auch Möglichkeiten in anderen Bereichen, wo es Strömungen mit wiederkehrendem Verhalten gibt. So ließen sich die entwickelten Methoden auf so diverse Gebiete wie die Blutströmung im menschlichen Herz, die atmosphärische Ausbreitung von Feinstaub oder das Sedimentationsverhalten von Flüssen anwenden.

Lichtenegger leitet seit 2014 in der Abteilung für Particulate Flow Modelling an der JKU die Forschungen zur mesoskaligen Lichtenegger Thomas.jpgModellierung granularer Strömungen.

Nach dem Studium der theoretischen Physik mit Fokus auf quantenmechanischen Vielteilchensystemen an der JKU verbrachte er ein Jahr als PostDoc an der University at Buffalo, New York, wo er sich weiter in die Thematik von Quantenflüssigkeiten vertiefte. „Auf der Suche nach neuen Herausforderungen wollte ich mich aber mit etwas beschäftigen, das ein breiteres Anwendungsspektrum aufweist.“, sagt Lichtenegger.

Das LIT-Projekt wird die Grundlage seiner Habilitation sein. Er schätzt den wissenschaftlichen Freiraum, den er damit bekommt, „denn normalerweise kooperieren wir eng mit industriellen Partnern und sind damit automatisch mit sehr vielschichtigen Fragestellungen konfrontiert. Aber in diesem Projekt kann ich mir die Grundlagen überlegen, und die Physik, die dahinter steht.“

Billard im Hochofen

(3.6.2017) Wie verhalten sich Gas und Kohlestaub in einem Hochofen? Welche Strömungen treten auf? - Gibt es Kollisionen zwischen 2017-06-05 Next Generation.jpgden Partikeln, gelten die gleichen physikalischen Gesetze wie etwa bei Stößen der Kugeln bei einem Billardspiel. Jedoch hat man es in einem industriellen Prozess nicht mit nur 16 Kugeln zu tun, sondern mit mehreren Billionen. Was Berechnungen zu den auftretenden Strömungen schwierig macht.

Priv.-Doz. Dr. Simon Schneiderbauer, Leiter des CD-Labors für Mehrskalenmodellierung mehrphasiger Prozesse und stellvertretender Leiter der Abteilung für Particulate Flow Modelling, zeigte am 11. Mai in seinem Vortrag „Billard im Hochofen. Eine Welt aus Partikeln“ im Rahmen der Veranstaltungsreihe „Next Generation“, die in Kooperation mit dem AEC und den OÖN dieses Sommersemester durchgeführt wurde, wie er spezielle Theorien entwickelt, um Aussagen über das Verhalten der Partikel treffe2017-06-05 schneiderbauer.jpgn zu können. Denn auch die besten Supercomputer sind nicht in der Lage, das Verhalten dieser Menge an Partikeln in realistischer Zeit zu berechnen.

Nähere Informationen zur Veranstaltungsreihe und zum Vortrag von Dr.Schneiderbauer: www.jku.at/nextgeneration

Im Fokus von Premierminister Medvedev

(4.6.2017) Das Innovationszentrum Skolkovo Institute of Science and Technology nahe Moskau wurde von der russischen Regierung 2017-06-04 Skolkovo Medvedev_Adumitroaie.jpgnach Vorbild des Silicon Valley und in Kooperation mit dem MIT, USA, aufgebaut. Dr. Adi Adumitroaie vom Institut für Konstruktiven Leichtbau war kürzlich dort bei einer Konferenz im Rahmen eines von ihm koordinierten M-ERA.NET-Projekts, bei der der russische Kooperationspartner Anisoprint einen 3D-Drucker vorstellte, der auch das Interesse von Dmitirij Medvedev auf sich zog.

M-ERA.NET ist ein europäisches Netzwerk zur Koordination von nationalen und regionalen Forschungsprogrammen im Bereich „Materials research and innovation“. Ziel ist, transnationale Partnerschaften – auch mit Partnern außerhalb Europas - von Forschungseinrichtungen und Unternehmen in allen Wissens- und Anwendungsgebieten moderner Materialwissenschaft zu unterstützen.

Das M-ERA.NET-Projektkonsortium im Projekt von Adumitraoie besteht aus neun wissenschaftlichen Partnern und Unternehmen aus Österreich, Litauen und Russland. Die Projektleitung liegt bei Adumitroaie. Die Idee, ein M-ERA.NET-Projekt einzureichen, entstand, nachdem Anisoprint seine Drucker letztes Jahr bei einer großen Messe in Paris – JEC World – präsentiert hatte. “We met representatives of the Johannes Kepler University Linz there,” sagt Fjodor Antonov, Chef von Anisoprint. “One of their areas of activity is lightweight design, i.e. they design light and durable constructions, mainly from composites. The Austrians were interested in our technology and suggested that we take part in a grant application within the M-ERA.NET programm”.

Adumitroaie war von Skolkovo und auch der Entwicklung von Anisoprint sehr beeindruckt: „Actually, the idea itself originated a couple of years before, when MIT sent here Prof. Zafer Gurdal of University of South Carolina to establish one of the new research centers of SkolTech; Prof. Gurdal established not only the research center, but also a small and strong research team which is today's Anisoprint, our M-ERA.NET partners.“

Gurdal flog extra nah Moskau, um an der Konferenz des M-ERA.NET-Projekts teilnehmen zu können.

Photo: Sk.ru.

Weitere Informationen:

https://sk.ru/news/b/news/archive/2017/05/27/anisoprint-to-welcome-composite-3d-printing-world-to-skolkovo.aspx

http://www.3ders.org/articles/20170529-russian-3d-printing-company-anisoprint-showcases-continuous-fiber-3d-printer-in-moscow.html

https://3dprintingindustry.com/news/ansioprint-advances-3d-printing-composite-materials-strength-structural-parts-114532/

http://microfabricator.com/articles/view/id/592d84b03d2d2e6c578b4567/ansioprint-advances-3d-printing-with-composite-materials-for-strength-and-structural-parts

Symbiotic Mechatronics: Neues Kompetenzzentrum genehmigt

(2.6.2017) Riesenerfolg für die Mechatroniker der JKU: Das mit dem Linz Center of Mechatronics eingereichte lcm-logo-desktop.pngKompetenzzentrum „Symbiotic Mechatronics“ wurde genehmigt und wird somit im Jänner 2018 mit einem Budget von insgesamt 48 Millionen Euro für die nächsten vier Jahre daran forschen, ein perfektes Zusammenspiel zwischen mechatronischen Systemen mit ihren Komponenten und deren physischer, digitaler und menschlicher Umgebung zu entwickeln.

In Zukunft werden die Optimierung und der Betrieb von technischen Systemen und deren Interaktion mit veränderlichen Umgebungen ermöglicht. Dazu bedarf es effizienter Modelle und hochentwickelter numerischer Methoden. Die Systeme erfassen ihre Umgebung und kommunizieren mit relevanten Nachbar-Systemen. Sie schätzen die Auswirkung ihrer Entscheidungen ab. Innovative Antriebe setzen diese virtuellen Entscheidungen dann in realen Prozessen um. Das Ziel ist, neue Anwendungsmöglichkeiten und die Mehrwertgenerierung in verschiedensten Branchen zu verbessern. Dabei wird ein symbiotischer Ansatz verfolgt, der den gegenseitigen Nutzen eines Systems, seines menschlichen Nutzers und der physischen und digitalen Umgebung maximiert. Symbiotische Mechatronik ist ein Designansatz, der über den Tellerrand der klassischen mechatronischen Systeme hinaus denkt und dabei jegliche Umgebungsfaktoren miteinbezieht.

„Als zentraler wissenschaftlicher Partner und Miteigentümer der Linz Center of Mechatronics GmbH freuen wir uns über die Zusage zum neuen K2-Zentrum. Ich danke allen Beteiligten, die den Antrag über viele Monate umfassend vorbereitet und intensiv begleitet haben. Das K2-Zentrum ist ein essenzieller Baustein unserer Strategie, auch international weiter technischer Schrittmacher zu sein“, sagt JKU- Rektor Univ.-Prof. Dr. Meinhard Lukas. „Die JKU ist Innovator, die Mechatronik klar eine unserer Kernkompetenzen, die wir am Puls der Zeit stetig weiterentwickeln. Das LCM ist in Wissenschaft und Wirtschaft gleichermaßen anerkannt, mit klarem Blick in die Zukunft“, so Rektor Lukas.

Das Land OÖ wird in den nächsten vier Jahren acht Millionen Euro zur Finanzierung des COMET K2 Kompetenzzentrums beisteuern.

Innovation Messtechnik – Bindeglied zwischen Forschung und Industrie

(15.5.2017) Von der Mikrochirurgie über einen Messflansch für einen Windturbinenprüfstand bis zur zerstörungsfreien 2017-05-15 Tagung Messtechnik 1.jpgWerkstoffprüfung in der Stahlproduktion reichten die Themen, die bei der diesjährigen 5. TAGUNG INNOVATION MESSTECHNIK am 11. Mai im Haus der Ingenieure in Wien präsentiert wurden.

Die große Bandbreite an Themen - beginnend bei der Messtechnik im Großmaschinenbau bis hin zu Präzisionssensoren für mikrotechnische Anwendungen - kam bei den knapp 80 TeilnehmerInnen aus Österreich und Deutschland besonders gut an, ebenso die Adaption der messtechnischen Konzepte für industrielle Applikationen und die Durchmischung der TeilnehmerInnen mit industriellem und mit universitärem Hintergrund. Zudem wurde die Tagung von vielen TeilnehmerInnen als Diskussionsplattform genutzt.

Die ‚Innovation Messtechnik‘ stellt ein wichtiges Bindeglied zwischen Forschung und Industrie dar, bei dem EntwicklungsingenieurInnen von 2017-05-15 Tagung Messtechnik 3.jpgFirmen im Technologiebereich einen guten Einblick in die universitäre Forschung erhalten. „Es ist außergewöhnlich, dass so viele Industrievertreter an der Tagung Interesse gezeigt haben, obwohl die überwiegende Mehrheit an Beiträgen aus der Forschung kam“, sagt Organisator Univ.-Prof. Dr. Bernhard Zagar, Vorstand des Instituts für Elektrische Messtechnik. „Das deutet darauf hin, dass in der Industrie reges Interesse an den Forschungsergebnissen gezeigt wird.“

Die Tagung wurde unterstützt von Hottinger Baldwin Messtechnik (HBM) und LCM.