HTWK-Absolvent erhält Preis der Zukunftsstiftung Südraum Leipzig für seine Abschlussarbeit
Wie können Straßenbahnen bei laufendem Betrieb so überwacht werden, dass potentielle Defekte zweifelsfrei festgestellt werden, noch bevor sie tatsächlich auftreten? Oder andersherum: wie kann ständige, kostenintensive „Kontrolle auf Verdacht“ vermieden werden? Die Lösung für dieses Problem wurde mit dem Preis der Zukunftsstiftung Südraum für die beste Abschlussarbeit des Jahres 2018 geehrt. Er wurde Ende September in Zwenkau bei einem Netzwerktreffen der Stiftung verliehen und ist mit 1.000 Euro dotiert. Preisträger ist Andreas Blum, Maschinenbau-Absolvent der Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig (HTWK Leipzig). Er wurde für seine Masterarbeit „Weiterentwicklung eines Rad-Schiene-Prüfstands zur Untersuchung und Früherkennung des Radlagerverschleißes an mobilen Maschinen“ ausgezeichnet. Darin bearbeitete Blum die schwingungstechnische Erkennung fahrzeugspezifischer Schäden von gleisgebundenen Fahrzeugen – in diesem Fall Straßenbahnen - im Hinblick auf eine praktikable Handhabung bei zukünftigen diagnostischen Untersuchungen. Projektpartner der Arbeit waren die Leipziger Verkehrsbetriebe (LVB), die Firma SONOTEC GmbH aus Halle/Saale sowie die SDS Schwingungs Diagnose Service GmbH mit Sitz in Zwenkau, ein renommierter Dienstleister im Bereich der technischen Diagnose.
Kontrolle bei laufendem Betrieb
Die Betriebsbereitschaft von Straßenbahnen hängt stark von einer so genannten „zustandsabhängigen Instandhaltungs-strategie“ ab. Das bedeutet, Maschinenausfällen nicht durch zyklische Durchsicht und Reparatur auf Verdacht vorzubeugen, sondern der tatsächliche Verschleiß wird durch technische Diagnostik erfasst – bestenfalls bei laufendem Betrieb. So wird erst im Bedarfsfall, aber immer noch rechtzeitig eingegriffen. „Zur Schadensdiagnose wurden messtechnische Untersuchungen des Körper- und Luftschalls mit ultraschallfähiger Messhardware durchgeführt. Die gewonnenen Daten werden jedoch von verschiedenen Störeinflüssen überlagert. Trotz dieser messtechnisch schwierigen Bedingungen ist es gelungen, die generierten Fehlerszenarien mit einer eigens entwickelten Auswertungssoftware nachzuweisen. Auch die Lokalisation verschiedener Ermüdungsschäden war durch eine Zuordnung der charakteristischen Fehlerfrequenzen möglich. Neben dem messtechnischen Teil der Arbeit entstand ein Simulationswerkzeug, das die dynamischen Vorgänge am Versuchsstand realitätsnah wiedergibt“, so der Preisträger.
Der Betreuer der Arbeit, Prof. Dr.-Ing. Mathias Rudolph, betont: „Andreas Blum verfolgte verschiedene Ansätze bei der Lösung der gegebenen theoretischen und praktischen Probleme. Basierend auf seinem hervorragenden Fachwissen war es ihm möglich, sowohl theoretische als auch für die Projektpartner praktisch verwertbare Ergebnisse vorzulegen.“
Die SDS GmbH lobt den innovativen Charakter der Arbeit. „Im Rahmen der Forschungskooperation von SDS und HTWK Leipzig hat Andreas Blum wertvolle Ergebnisse für die Bewertung von Antriebskomponenten an Straßenbahnen geliefert“, sagt Geschäftsführer Johannes Köllner. „Die Bewertung von Schwingungssignalen über den Rad-Schiene Kontakt ist noch weitgehend unerforscht. Mit Herrn Blums Forschungsarbeit fällt es uns leichter, Schwingungs-Signale aus mobilen Maschinen zu bewerten und einzuordnen. Wir erhalten wertvolle Erkenntnisse für die Entwicklung neuer Produkte und Verfahren für die Zustandsdiagnose“, so Köllner weiter.
Andreas Blum (30) stammt aus dem thüringischen Bad Langensalza. Seit seinem Studienabschluss 2018 ist er wissenschaftlicher Mitarbeiter in der von Prof. Mathias Rudolph geleiteten Projektgruppe Industrielle Messtechnik und im Projekt „DiagnOptik“. Dabei beschäftigt er sich mit der Entwicklung von drahtlosen, optischen und energieautarken Sensorknoten zur berührungslosen Schwingungsdiagnose an Maschinen.
Hintergrund
Alljährlich zeichnet die Zukunftsstiftung Südraum Leipzig einen hervorragenden Hochschulabsolventen bzw. eine -absolventin aus. Damit möchte die Stiftung regionale innovative Impulse für den Südraum würdigen, fördern und der Öffentlichkeit präsentieren. In der Ausschreibung für den Preis heißt es: „Auszeichnungswürdig sind insbesondere Arbeiten mit einem hohen innovativen Charakter und einer Unterstützungsfunktion für die Kommunal- und Wirtschaftsentwicklung in der Region.“ Für die Preisvergabe war auch in diesem Jahr das besondere wissenschaftliche Niveau der Arbeit ausschlaggebend, die im Rahmen eines Entwicklungsprojekts mit einem im Südraum Leipzig angesiedelten Unternehmen entstanden ist und damit gezielt, im ländlichen Raum, die Entwicklung und Umsetzung technologisch innovativer Vorhaben im Umkreis des Standortverbundes fördert. Stiftungsvorsitzender Prof. Markus Krabbes betont: „Mit der Arbeit von Andres Blum würdigt der Vorstand der Zukunftsstiftung Südraum Leipzig die Vorbildwirkung, die von der erfolgreichen regionalen Forschungskooperation der HTWK Leipzig mit den Partnern ausgeht. Die Ergebnisse der Arbeit flossen in einen weiterentwickelten Prototyp eines energieautarken drahtlosen Messsystems ein, das den Zustand von Antriebskomponenten anhand ihres Schwingungsmusters diagnostiziert.“