Preis der Stiftung PfalzMetall 2009

Foto: Marcel Speker
Stefan Heinz und Yves Burkhardt

Stefan Heinz und Yves Burkhardt sind die diesjährigen Gewinner des Preises der Stiftung PfalzMetall. Mit dieser Auszeichnung werden die innovativsten Ingenieur-Absolventen der Technischen Universität Kaiserslautern ausgezeichnet. Der Preis ist mit insgesamt 5.000 Euro dotiert. Die Übergabe des Preises und Ehrung der diesjährigen Gewinner fand gestern im Rahmen des PfalzMetall-Tages in Neustadt an der Weinstraße statt. Die beiden Jung-Ingenieure wurden vor allen Dingen für ihre Abschlussarbeiten gewürdigt, die jeweils eine hohe Relevanz und Anwendbarkeit für die Industrie erkennen lassen.

Der 25-jährige Yves Burkhardt, der den Preis in der Fachrichtung Elektrotechnik erhielt, verfasste seine Abschlussarbeit zum Thema „Modellierung und Simulation der kontaktlosen Energieübertragung vom Stator in den Rotor einer Permanentmagnet erregten Synchronmaschine“. Was sich zunächst einmal kompliziert anhört, wird leichter verständlich, wenn Burkhardt es auf den Kern reduziert: „Es geht darum, ein auf der rotierenden Motorwelle montiertes Gerät ohne Kabel direkt über den Motor mit Strom zu versorgen.“ Dieses Verfahren ist beispielsweise bei Produktionsrobotern sinnvoll, die in einem Arm mehrere Motoren haben, die nach heutigem Stand der Technik jeweils mit Kabeln über die Gelenke des Roboters mit Strom versorgt werden. Dies schränkt jedoch die Bewegungsfreiheit der Roboter ein und erhöht die Wartungsanfälligkeit. Yves Burkhardt hat in einer mathematischen Simulation nachgewiesen, dass eine kontaktlose Energieübertragung bis zur Größenordnung der Motorleistung auf die Art möglich ist. Das heißt, dass z.B. ein zweiter Motor in der Reihe maximal die Leistung des ersten benötigen darf. Dadurch werden einige Anwendungsbereiche, beispielsweise in einem Computertomographen (CT) ausgeschlossen, da der Energiebedarf der Röntgenröhre die Motorleistung weit überschreitet. „Mit meiner Arbeit konnte ich zeigen, dass diese Art der Energieübertragung prinzipiell möglich ist. Für einzelne Anwendungen kann diese Technik eine sehr sinnvolle Erleichterung darstellen.“

Der 27-jährige Maschinenbauingenieur Stefan Heinz erhielt den Preis der Stiftung PfalzMetall für seine Arbeit mit dem Titel: „Ultraschallschweißen von FFC/Kontaktelement-Verbunden“. Dabei geht es darum, ein dünnes Kupferband auf ein normales Kupferblech zu schweißen. Heinz hat gezeigt, dass das Verschweißen von Flachleitern auch ohne eine vorherige Abisolierung über das Ultraschallschweißen möglich ist. Flachleiter sind dünner und leichter als andere Kabel und werden beispielsweise im Fahrzeugbau verwendet, wenn es darum geht Kabelbäume kleiner zu gestalten, damit sie besser in Türen oder hinter die Verkleidung passen. Bisher wurde in der Industrie überwiegend die Technik des Widerstandsschweißens angewandt. „Ultraschallschweißen ist jedoch die günstigere Alternative, da an den Verbindungsstellen ein geringerer Widerstand entsteht und kürzere Schweißzeiten Energie sparen und somit Budget und Umwelt schonen“, erklärt Stefan Heinz. Beim Einsatz dieser Technik sei jedoch zu bedenken, dass die Ersparnis des Verfahrens gegen die Neuanschaffung einer Ultraschallschweißanlage gegengerechnet werden müsse, wenn die Produktionslinien bereits mit anderen Schweißanlagen ausgestattet seien.

Für Heinz und Burkhardt, die beide auch an ihrer Doktorarbeit an der TU Kaiserslautern schreiben, war jeweils schon früh klar, dass sie sich für Naturwissenschaft und Technik besonders interessieren. Natürlich spiegelte sich das auch bei ihrer Leistungskurs-Wahl auf dem Gymnasium wider. Aber auch schon vorher fanden die beiden technische Zusammenhänge stets faszinierend: „Ich habe schon als Kind immer am Fahrrad herum geschraubt und Baumhäuser gebaut“, erinnert sich Stefan Heinz. Und schließlich sei er erblich „vorbelastet“, denn auch sein Vater arbeitet als Konstrukteur. Während er seine berufliche Zukunft eher in Wissenschaft und Lehre sieht, ist für Yves Burkhardt klar, dass nach Studium und Promotion das Berufsleben in der Wirtschaft ruft: „Ich würde gerne anschließend in einer Forschungs- und Entwicklungsabteilung eines Unternehmens arbeiten.“

Der Werdegang der beiden bestätigt, worauf die Stiftung PfalzMetall immer wieder hinweist: Frühe Begeisterung für naturwissenschaftliche und technische Zusammenhänge sind wichtig für die spätere Wahl von Studienrichtung und Beruf. Darum engagiert sich die Stiftung PfalzMetall außer mit dem Preis auch in vielen anderen Bereichen zur Förderung der Interessen junger Menschen für naturwissenschaftlich-technische Berufe.