Bielefelder Hochschulen auf der Hannover Messe 2023: Lösungen für eine vernetzte und klimaneutrale Industrie

Vom 17.-21. April präsentieren sich die Fachhochschule Bielefeld und die Universität Bielefeld auf der Hannover Messe auf dem Gemeinschaftsstand von Spitzencluster it’s OWL, OWL GmbH und OWL Maschinenbau in Halle 7 auf Stand D27. Die ausgestellten Forschungsprojekte beschäftigen sich mit intelligenten Technologien für eine energieeffiziente und vernetzte Zukunft und dem Aufbau einer emissionsfreien Wasserstoff-Ökonomie.

Digitalisierung und Nachhaltigkeit sind nicht nur die Schwerpunktthemen der diesjährigen Hannover Messe. Auch die Bielefelder Hochschulen sehen sich verstärkt in der Verantwortung, in diesen Bereichen zur nachhaltiger Entwicklung beizutragen: „Wie wir intelligente Technologien entwickeln und Energie nachhaltig produzieren können, sind zwei zentrale Fragen für die Zukunft unserer Gesellschaft. Diese Fragen können wir nur durch interdisziplinäre Forschung und das Zusammenwirken verschiedener Disziplinen beantworten. Die Universität Bielefeld steht für diesen interdisziplinären Ansatz und wir freuen uns, bei der Hannover Messe einige unserer Forschungsprojekte und -ergebnisse – auch aus gemeinsamen Projekten mit unseren Partner*innen – zeigen zu können“, sagt Professorin Dr. Angelika Epple, Prorektorin für Forschung und Internationales an der Universität Bielefeld.

Digitalisierung und Nachhaltigkeit im Mittelpunkt

Prof. Dr. Anant Patel, Vizepräsident für Forschung und Entwicklung und Prof. Dr. Natalie Bartholomäus, Vizepräsidentin für Nachhaltigkeit und strategisches HRM an der Fachhochschule Bielefeld betonen: „Nachhaltigkeit ist, auch aus unserer Hochschulsicht, eines der zentralen strategischen Themen, das durch unser hochschulspezifisches Programm “Act2Sustain” hochschulweit in den Handlungsfeldern Studium & Lehre, Forschung & Transfer, Campus-Leben, Gebäudelebenszyklus sowie Verwaltung & Governance umgesetzt wird. Die FH Bielefeld erkennt und bejaht ihre Verantwortung, die Gesellschaft und die Wirtschaft beim Übergang in eine ökosoziale Marktwirtschaft aktiv zu begleiten. Dafür müssen neue Wege erdacht und gegangen, neue Nachhaltigkeitstechnologien erfunden und neue Nachhaltigkeitsprozesse geschaffen und zum Einsatz gebracht werden. Starke Bündnisse der Hochschulen zusammen mit Praxispartnerinnen und -partnern, wie beispielsweise BRIC, ITES, ISyM, InCamS@Bi und CfE sind ein wichtiges Element in diesem Gestaltungsprozess.“

Energieeinsparung durch Künstliche Intelligenz

 Industrieroboter, selbstfahrende Autos und intelligente Häuser – die in diesem Zusammenhang verwendeten Geräte und Module sind Teil des Internet der Dinge (IoT), die uns das Leben erleichtern sollen. Diese Systeme verbrauchen jedoch viel Energie und die Rechenkapazitäten aktueller Hardware-Plattformen reichen nicht aus, um die großen Datenmengen zu verarbeiten.

Das Forschungsteam des Instituts für Kognition und Robotik (CoR-Lab) der Universität Bielefeld hat daher im Rahmen des EU-Forschungsprojektes VEDLIoT (Very Efficient Deep Learning in IoT) ein neues, auf maschinellem Lernen basierendes System (Künstliche Intelligenz) entwickelt. Die verwendete Soft- und Hardware wird dadurch robuster, leistungsfähiger und energieeffizienter. Jens Hagemeyer, technischer Leiter des Projektes, erklärt: „Eine vernetzte und smarte Zukunft kann nur dann vorangetrieben werden, wenn uns die dafür benötigte Energie auch zur Verfügung steht. In unserem Forschungsprojekt VEDLIoT haben mit der Steigerung der Ressourceneffizienz eine Lösung für diese Herausforderung gefunden.“

Der in diesem Zusammenhang auf der Hannover Messe präsentierte Smart Mirror besteht aus einem Monitor, einem Mikrophon und einer Kamera und kann sich mit anderen intelligenten Anwendungen verbinden. Der Nutzer kann den Spiegel durch Sprache und Gesten steuern und so z.B. die Heizung regeln, das Licht an- und ausschalten, den Backofen einstellen oder den Online-Einkauf erledigen. Die VEDLIoT COM Demo zeigt die im Hintergrund arbeitende Kommunikationsinfrastruktur und gibt Einblicke in die entwickelte Hard- und Software. Obwohl der Smart Mirror noch nicht kommerziell auf dem Markt erhältlich ist, zeigt die Forschung vielversprechende Aussichten, und Demonstrationen stoßen sowohl bei der Industrie als auch in der breiten Öffentlichkeit auf großes Interesse.

Emissionsfreie Energie durch Wasserstoff-Brennstoffzellen

Beim Institut für Technische Energie-Systeme (ITES) der Fachhochschule Bielefeld geht es um die Verwendung einer ganz anderen Energiequelle: Wasserstoff. Das präsentierte Exponat kann diesen in in einer Brennstoffzelle in elektrische Energie und Wärme umwandeln. Dabei hat Wasserstoff - gegenüber fossilen Brennstoffen - zwei große Vorteile: Anders als bei Kohle, Gas oder Erdöl entsteht als Abfallprodukt nur ungiftiger Wasserdampf, außerdem wird eine höhere Leistung erzielt als bei Verbrennungsmotoren. Aber auch gegenüber Solarenergie und Windkraft hat die Brennstoffzellentechnologie einen entscheidenden Pluspunkt: Wasserstoff lässt sich speichern und kann von der Brennstoffzelle genau dann in Strom umgewandelt werden, wenn er tatsächlich benötigt wird.

„Enormes Potenzial steckt in der Technologie, wenn es um den Aufbau eines intelligenten Stromnetzes geht, auch Smart Grid genannt“, berichtet Prof. Dr. Jens Haubrock, Leiter der Arbeitsgruppe Netze und Energiesysteme AGNES an der FH Bielefeld. Denn: Der Anteil der von Brennstoffzellen hergestellten Elektrizität kann je nach Bedarf herauf- oder heruntergefahren werden. Die bei Flaute oder Dunkelheit entstehenden starken Schwankungen im Netz ließen sich durch Brennstoffzellenkraftwerke nachfragegerecht ausgleichen.

Damit all dies reibungslos funktionieren kann, braucht es allerdings Ingenieure, welche die Technologie genau verstehen. Das ist möglich im Labor für elektrische Energiespeicher und Brennstoffzellen, im FH-Hauptgebäude auf dem Campus Bielefeld. Hier werden die technischen Grundlagen der Wasserstoffnutzung in Energiesystemen der Zukunft für den Ingenieursnachwuchs erlebbar gemacht.

Einschienenfahrzeug und Zusammenarbeit zwischen Roboter und Mensch

Die Bielefelder Hochschulen sind auch an weiteren Forschungsprojekten beteiligt, die auf dem OWL Gemeinschaftsstand präsentiert werden und sich mit nachhaltigen Konzepten im Mobilitätssektor sowie dem Einsatz von Künstlicher Intelligenz in industriellen Automatisierungsprozessen beschäftigen.

Das Institut für Systemdynamik und Mechatronik (ISyM) der FH Bielefeld ist an dem Projekt MonoCab der TH OWL beteiligt und hat dabei die Fahrwerksentwicklung wesentlich vorangetrieben. Das intelligente und selbstfahrende Einschienenfahrzeug soll im ländlichen Raum ein Nahverkehrsangebot schaffen und dafür teils stillgelegte Bahnstrecken wiederverwenden. Dabei wird das Fahrzeug individuell und bedarfsgerecht per App bestellt. Ein Prototyp des MonoCabs kann auf dem Messestand besichtigt werden.

Das Fraunhofer IOSB-INA und das CoR-Lab der Universität Bielefeld präsentieren eine Automatisierungslösung für Robotersysteme, die in der Industrie mit Menschen zusammenarbeiten. Durch den entwickelten Ansatz können Anpassungen bei Montageprozessen intuitiv vorgenommen und schnell umgesetzt werden. Besucher der Hannover Messe können die Lösung in einer industrienahen Arbeitsumgebung besichtigen: Typische Montageschritte wie beispielsweise das flexible, kraftbasierte Fügen unterschiedlicher Bauteile sowie die automatisierte Handhabung komplexer Baugruppen mit zwei kollaborativen Robotern zur Unterstützung menschlicher Montagetätigkeiten werden hier gezeigt. Das Zusammenspiel von Mensch und Roboter bietet für viele Unternehmen eine Chance, um auf hohe Qualitätsanforderungen, wachsende Variantenvielfalt sowie auch den zunehmenden Fachkräftemangel zu reagieren.

ThinkTank OWL – Vernetzung von Forschung & Wirtschaft

Neben den Forschendenteams der beiden Bielefelder Hochschulen ist auch der ThinkTank OWL vom Bielefeld Research + Innovation Campus (BRIC) auf dem OWL Gemeinschaftsstand vertreten. Als Anlaufstelle für Kooperation zwischen Forschung und Unternehmen kann er auf eine Vielzahl weiterer Projekte verweisen und Kontakte zu passenden Partnern herstellen.

Pedro Campos Silva, Projektleiter des ThinkTank OWL betont: "Die klimaneutrale Industrie von morgen beruht auf innovativen und interdisziplinären Partnerschaften, die schon heute gestaltet werden! Wir vom ThinkTank OWL sehen uns als Möglichmacher dieser Kooperationen und bringen regionale Wirtschaft mit der Spitzenforschung am Campus Bielefeld zusammen."

Start-Ups auf der Hannover Messe

Auch die Gründerszene aus OWL ist auf der Hannover Messe präsent. Die jungen Start-Ups, die am Center for Entrepreneurship (CFE) der FH Bielefeld betreut werden, präsentieren sich und ihre Ideen vom 19. – 21. April. So ermöglicht etwa die Credular-Plattform kleinen und mittleren Unternehmen den niedrigschwelligen Einstieg in Augmented- und Mixed- Reality-Technologien, etwa zur Schulung von Mitarbeitenden oder zur Überwachung und Steuerung von Anlagen.

Die Recruiting-Plattform JoBooking hingegen schafft eine Vernetzung von Unternehmen, Schulen und Jugendlichen, um den Übergang von der Schule in den Beruf für alle Beteiligten möglichst transparent und unkompliziert zu gestalten. Das Team von AI-Pro entwickelt kundenspezifische, kamerabasierte Prüfsysteme, mit denen die manuelle, fehlerbehaftete EOL-Sichtprüfung eliminiert werden kann und bietet hierzu auch passenden Automatisierungslösungen an. Vor Ort können sich Interessierte anhand eigener Bauteile ein Bild von diesen neuen Möglichkeiten machen.

Kostenlose Tickets für die Hannover Messe

Für interessierte Besucherinnen und Besucher stellt der ThinkTank OWL kostenlose Tickets zur Verfügung. Eine persönliche Freikarte kann über den Button „Hier kostenlos anmelden“ auf der Event-Seite Hannover Messe 2023 unter thinktank-owl.de/events generiert werden.

 Text: ThinkTank OWL