Die Forscher in unserem Titelfoto Unser Titelfoto zeigt drei Mitglieder der Nachwuchsforschergruppe G² Gruppe Geotechnik im HTWK-Bodenlabor. Die Bauingenieurin Rosa Elena Ocaña Atencio schrieb ihre Masterarbeit zur numerischen Simulation des Bodenverhaltens bei dynamischen Verdichtungsvor- gängen und strebt nun eine Promotion an. Der Elektrotechniker Sven Martin (links) arbeitet an der Weiterentwicklung von geotechnischer Mess- und Prüftechnik. Der Geotechniker Friedemann Sandig (im Hintergrund) hat 2017 Aufgaben in der Leitung der insgesamt zehn- köpfigen Nachwuchsforschergruppe übernommen ( S. 30).

Inhaltsverzeichnis. Wissen schafft Verbindung 25 Jahre HTWK Leipzig: Sonderteil Ressourcen schonen: Bau & Energie 06 10 Zwischen Dauerbefristungen und Traumjobs Sachsens Wissenschaftsministerin Dr. Eva-Maria Stange und Rektorin Prof. Gesine Grande im Interview zu wissenschaftlichen Karrierewegen 20 Schlaglichter auf 25 Jahre Forschung Projekte, Menschen und Meilensteine aus 25 Jahren angewandter Forschung an der HTWK Leipzig – ohne Anspruch auf Vollständigkeit, dafür hin und wieder mit einem Augenzwinkern 30 Worauf wir stehen Der Geotechniker Friedemann Sandig forscht zu innovativen Lösungen für ressourcenschonende Boden- verbesserung Aus dem Referat Forschung – Graduiertenzentrum eröffnet – Freiraum fürs Schreiben – Mehr Zeit für die Promotion – Wissenschaft zum Anfassen bis Mitternacht – Dissertationspreis 2016 verliehen – Neue Nachwuchsforscher- gruppe DemoS – HTWK Leipzig und Stadt intensivieren Zusammenarbeit – HTWK-Professorin an Uni Leipzig kooptiert – Rückblick zum Tag der Wissenschaft 2016 – Wissenschaftskino: Wird Sand knapp? – Fünf neue Promotionsstipendiaten – Wissenschaft in Bildern 34 Hochwasserschutz – Simulation für den Ernstfall Im HTWK-Wasserbaulabor wurde an einem Miniaturmodell der Umbau der Talsperre Lehnmühle geplant 36 Mit Krümmung zu mehr Effizienz Verfahren zur Produktion von gekrümmten Beton-Halbfertig- teilen entwickelt 37 Vermischtes – Goldmedaille für Holzleichtbau-Forschung – Wasserdampf statt Abgas – Bessere Versorgungssicherheit durch automatisches Monitoring 39 Fokus: Beton Fotoreportage: Wie ein neuer Spezialbeton entsteht 18 Forschungsstatistik 2016 82 Impressum 4

Interview. Zwischen Dauerbefristungen und Traumjobs Sachsens Wissenschaftsministerin Dr. Eva-Maria-Stange und HTWK-Rektorin Prof. Gesine Grande im Gespräch zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses und Karrierewegen an Hochschulen für Angewandte Wissenschaften. Frau Staatsministerin Dr. Stange, welche Rolle spielt aus Ihrer Perspektive die HTWK Leipzig für die Nachwuchsförderung in der Region Leipzig? Dr. Eva-Maria Stange: Die HTWK Leipzig ist die einzige technische Hochschule der Region Dr. Eva-Maria Stange Eva-Maria Stange (SPD) ist seit 2014 und war bereits von 2006 bis 2009 Staatsministerin für Wissenschaft und Kunst im Freistaat Sachsen. Zuvor war sie unter anderem Bundesvorsitzen- de der Gewerkschaft Erziehung und Wissen- schaft. Eva-Maria Stange studierte Mathematik und Physik auf Lehramt und promovierte in der Physikdidaktik. 6 und damit zentral, um den Bedarf der Region an akademisch ausgebildeten Fach- und Füh- rungskräften zu decken. Das gilt insbeson- dere für Techniker, Ingenieure, Architekten, aber auch für Betriebswirte und Fachleute, die in der sozialen Arbeit gebraucht werden. Die Hochschule sichert die Leistungsfähig- keit insbesondere der unser Land prägenden kleinen und mittelständischen Unternehmen. Aber auch viele öffentliche Einrichtungen in Stadt und Land oder etwa Träger der Wohl- fahrtspflege sind auf die HTWK Leipzig als Motor der Region angewiesen. Dies gilt sicher für die Absolventen eben- so wie für den wissenschaftlichen Nach- wuchs. Allerdings wird dessen Situation allenthalben bemängelt: Unsichere Kar- riereaussichten, prekäre Beschäftigungs- verhältnisse, schlechte Betreuung. Wie stellt sich die Situation an HAW, also den Hochschulen für Angewandte Wissenschaf- ten, dar? Wo sehen Sie mögliche Lösungs- ansätze? Stange: Der wissenschaftliche Nachwuchs wird immer mit einem gewissen Maß an Wett- bewerb und an Flexibilität konfrontiert sein. Es wird im Bereich der wissenschaftlichen Qualifizierung weiterhin befristete Beschäf- tigungsverhältnisse geben. Die müssen aber so ausgestaltet sein, dass sie den jungen wissenschaftlichen Mitarbeiterinnen und Mit- arbeitern eine gute berufliche und persön- liche Lebensplanung ermöglichen. Wir haben hierzu mit allen Hochschulen einen Rahmen- kodex verabschiedet, der befristete Beschäf- tigung und die Förderung von Karrierepers- pektiven verbindlich regelt. Die Hochschulen müssen erstmals Personalentwicklungskon- zepte erarbeiten. Wir wollen, dass mehr an dauerhaften Beschäftigungen möglich wird. Wenn Befristungen unumgänglich sind, soll- ten sie eine möglichst lange Dauer haben. Zudem sollen Betreuungsvereinbarungen die Qualifizierung der Mitarbeiterinnen und Mit- arbeiter absichern. Prof. Dr. Gesine Grande: Ich stimme Ihnen in vielem zu. Aber die Situation der sächsischen HAW macht es noch immer kaum möglich, dem wissenschaftlichen Personal planbare Qualifi- zierungswege zu eröffnen. Wir unterstützen den Rahmenkodex, aber unsere wissenschaft- lichen Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter sind ausschließlich drittmittelfinanziert, neben der Arbeit in den Forschungsprojekten bleibt oft zu wenig Zeit für das eigene Promotions- vorhaben. Fehlende Anschlussfinanzierung und wechselnde projektbezogene Forschungs- themen führen zu Diskontinuitäten und er- schweren den erfolgreichen Abschluss der Promotion erheblich. Durch Mittelzuweisun- gen des Sächsischen Wissenschaftsministe- riums konnten wir jetzt erstmals ein HTWK- internes Nachwuchsprogramm auflegen, das in Kombination mit dem Graduiertenzentrum die Nachwuchsförderung verbessert. Aber die Nachhaltigkeit der Finanzierung ist nicht ge- sichert und von unseren 70 bis 80 Promovie-

Interview. renden kommen nur sehr, sehr wenige in den Genuss dieser Unterstützung. Frau Prof. Grande, Sie haben soeben das 2016 eröffnete Graduiertenzentrum der HTWK Leipzig angesprochen. Warum be- müht sich die Hochschule so sehr um Nachwuchswissenschaftler – ist die aka- demische Qualifizierung nicht Sache der Universitäten? Grande: Hier muss man unterscheiden zwi- schen der akademischen Qualifizierung und der Promotion. In Sachsen liegt das Promo- tionsrecht weiter uneingeschränkt bei den Universitäten. Aber die Nachwuchswissen- schaftler arbeiten bei uns, ihre Zahl an der HTWK Leipzig übersteigt längst die an Professoren. Wir haben eine Fürsorgepflicht für diese jungen Menschen und eine große Verantwortung für ihre bestmögliche aka- demische Qualifizierung. Das Graduierten- zentrum ist dafür ein wichtiger Baustein, um Qualifizierungsangebote, Beratung und Information von Promovierenden und Pro- motionsinteressierten effizient zu bündeln. Gleichzeitig hilft es uns, die Interessen und Leistungen unserer Nachwuchswissenschaftler nach innen und außen sichtbarer zu machen. Der Freistaat Sachsen hat sich zum Instru- ment der kooperativen Promotion bekannt. HAW-Absolventen und Nachwuchswissen- schaftler werden dabei an ihrer Hochschule betreut, das Promotionsverfahren wird an einer kooperierenden Universität durch- geführt. Das Verfahren steht allerdings schon lange in der Kritik. Wo sehen Sie Optimierungspotenzial? Stange: Eine Vielzahl kooperativer Pro- motionen belegt, dass dieses Instrument zur weiteren wissenschaftlichen Qualifikation von HAW-Absolventen erfolgreich ist. Recht- liche Hürden zur Aufnahme und zum qualifi- zierten Abschluss gibt es nicht. Wir helfen im Übrigen auch finanziell. Für Förderungen von Nachwuchsforschergruppen und Promo- tionsstipendien gingen in den letzten Jahren 8 1,4 Millionen Euro an die HTWK Leipzig. Und, lassen Sie mich das hinzufügen: Graduierten- zentren, wie das an der HTWK Leipzig, tragen viel mehr zur Förderung von Promotionen bei, als etwa die Auseinandersetzung darüber, ob es ein eigenes Promotionsrecht für HAW ge- ben soll. Sollte der Zugang zu kooperativen Promotionen in den kommenden Jahren nicht verlässlicher werden, muss auch das partielle Promotionsrecht der HAW geprüft werden. Grande: Aus unserer Sicht entscheidend ist ein transparenter, planbarer Zugang zur Pro- motion – unabhängig von persönlichen Kon- takten zu einzelnen Kollegen an der Univer- sität. Die Zulassung unserer Absolventinnen und Absolventen zur Promotion an den Fakul- täten der Universität ohne rechtliche Hürden ist eine notwendige, aber leider nicht immer hinreichende Voraussetzung dafür. Gemein- same Nachwuchsforschergruppen mit Univer- sitäten und ein deutlicher Ausbau von For- schungskooperationen im Allgemeinen haben zu mehr Vertrauen und besseren Netzwerken beigetragen, davon profitieren auch unsere Promovierenden. Zur Stärkung der koopera- tiven Promotion in Sachsen wären strukturelle Maßnahmen wie gemeinsame Landesgraduier- tenkollegs von Universität und HAW oder die Schaffung einer institutionenübergreifenden Plattform wie in Nordrhein-Westfalen oder Bayern wichtig. Grande: „Entscheidend ist ein transparenter, plan- barer Zugang zur Promotion für Nachwuchswissen- schaftler an HAW“ Bundesweit berichten HAW von Problemen bei der Besetzung von vakanten Professu- ren. Wie stellt sich die Lage in Sachsen, wie an der HTWK Leipzig dar? Stange: Die HAW haben einen sehr guten Ruf. Aber sie stehen insbesondere in den techni- schen Disziplinen im Wettbewerb mit den Universitäten, aber auch mit der Wirtschaft. Dem müssen sie sich stellen und wir helfen dabei. Wir müssen gemeinsam nach neuen Wegen zur Gewinnung von Personal suchen. Grande: Professuren in der Sozialen Arbeit sind manchmal leichter zu besetzen als in den Ingenieurfächern, wo Karrierechancen und Gehalt an einer HAW kaum konkurrenzfähig sind. Die Idealbesetzung einer HAW-Professur ist heutzutage so zu umschreiben: exzellente Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit langjähriger Praxiserfahrung, mit regionalen, überregionalen und internationalen Netzwer- ken in Wissenschaft und Praxis sowie Leiden- Prof. Dr. p. h. habil. Gesine Grande Gesine Grande ist seit Oktober 2014 Rektorin der HTWK Leipzig und wissenschaftliche Lei- terin des 2016 dort eröffneten Graduierten- zentrums. Zuvor war sie Professorin für Prävention und Gesundheitsförderung an der Universität Bremen und von 2003 bis 2013 Professorin für Psychologie an der Fakultät Angewandte Sozialwissenschaften der HTWK Leipzig. Auch heute betreut sie selbst mehrere Nachwuchswissenschaftler bei ihren Promo- tionsvorhaben.

Aus dem Referat Forschung. „Ein konsequenter Schritt“ Im Juni 2016 wurde unter Anwesenheit der sächsischen Wissenschafts- ministerin Dr. Eva-Maria Stange das Graduiertenzentrum der HTWK Leipzig eröffnet. Promovierende, Postdocs, Promotionsinteressierte und Betreuer werden seitdem noch umfassender beraten und unterstützt. Text: Rebecca Schweier, Foto: Kristina Denhof. Am Nachmittag des Dies academicus im Juni 2016 – an der HTWK Leipzig traditionell „Tag der Wissenschaft“ zur interdisziplinären Vernetzung der Nachwuchswissenschaftler – war der große Hörsaal im Nieper-Bau bis auf den letzten Platz besetzt. Der große Andrang von Hochschulangehörigen, Partnern aus Wissenschaft und Wirtschaft sowie Medien- vertretern spiegelte die Außergewöhnlichkeit des Termins wider: Die HTWK Leipzig eröff- nete feierlich ein eigenes Graduiertenzent- rum. Damit ist sie eine der ersten Hochschulen für Angewandte Wissenschaften in Deutsch- land und die erste in Sachsen, die auf diese Weise den hohen Stellenwert der Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses unter- streicht. In ihrem Grußwort betonte Wissen- schaftsministerin Dr. Eva-Maria Stange: „Die Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig zeigt mit dem Graduiertenzentrum, dass sie bestens geeignet und in der Lage ist, in Zusammenarbeit mit Universitäten an Promotionsverfahren in jeder Hinsicht mitzu- wirken. Das neue Graduiertenzentrum ist in der Weiterentwicklung der seit 2009 laufen- den Aktivitäten zur Nachwuchsförderung ein konsequenter Schritt, auch das Promotions- verfahren in seiner Gänze zu betreuen.“ Wissenschaftliche Leiterin des Graduierten- zentrums ist Rektorin Prof. Gesine Grande, die in ihrer Eröffnungsrede erklärte: „Als Am 8. Juni 2016 wurde das Graduiertenzentrum der HTWK Leipzig feierlich eröffnet. V.l.n.r.: Maik Wolf, Doktorand an der HTWK Leipzig, Wissenschaftsministerin Dr. Eva-Maria Stange, HTWK-Rektorin Prof. Gesine Grande, Peggy Stöckigt, Koordinatorin des Graduiertenzentrums. 10 Hochschule wollen wir für unsere Nach- wuchswissenschaftler Verantwortung über- nehmen. Das bedeutet: Wir müssen die Serviceleistungen, die wissenschaftliche Be- treuung und die akademische Kultur an der HTWK Leipzig weiterentwickeln. Unser Ziel ist es, den anspruchsvollen Qualifizierungs- schritt der Promotion mit einer nachhalti- gen Unterstützungsstruktur und vielfältigen Förderangeboten zu begleiten.“ Einblicke in ganz persönliche Erfahrungen mit dem Lebensabschnitt der Promotion gewährte im Anschluss der Maschinenbauingenieur Maik Wolf, der in Kooperation mit der Tech- nischen Universität Chemnitz im Bereich Sensor- und Messtechnik promoviert. Zwar sei eine kooperative Promotion mit einem gewissen Mehraufwand verbunden, doch sieht er auch die Chance, dass die Zusammenarbeit mit der Universität zu einer intensiveren wis- senschaftlichen Vernetzung führen kann. Zum Abschluss des Eröffnungsprogramms fasste Peggy Stöckigt, Koordinatorin des Graduiertenzentrums, die konkreten Ziele und Angebote der neuen Einrichtung zusammen. Prof. Gesine Grande stellte im Anschluss die ersten vier Mitglieder des wissenschaftlichen Beirats vor. Diese nahmen umgehend ihre erste Aufgabe wahr und spannten zum Abschluss der Eröffnungsveranstaltung das symbolträchtige blaue Band, das dann von allen Grußrednern unter großem Applaus gemeinsam durchtrennt wurde. www.htwk-leipzig.de/gradz

Aus dem Referat Forschung. Wissenschaft zum Anfassen bis Mitternacht Rückblick zur Langen Nacht der Wissenschaften 2016 an der HTWK Leipzig Text: Rebecca Schweier, Fotos: Johannes Ernst (S. 12, 13 unten), Christiane Eisler / transit (S. 13 oben). 12 12

Aus dem Referat Forschung. Dissertationspreis 2016 verliehen Neue Nachwuchsforschergruppe: Bedarfs- gerechter Umbau statt Leerstand und Verfall Die Dynamik des demographischen und struk- turellen Wandels stellt unsere Gesellschaft in allen Lebensbereichen vor Herausforderun- gen. Sichtbar wird dies beispielsweise am Leerstand zahlreicher Gebäude in ländlichen Regionen, während in großen Städten der Wohnraum knapp wird. Eine Konstante in die- ser Dynamik ist die gebaute Struktur in den Dörfern und Städten. In der Vergangenheit zu einem bestimmten Nutzungszweck ge- baut, entsprechen viele Gebäude nicht mehr den Anforderungen, die sie heute erfüllen sollen. Mit der Frage, wie bestehende Bau- werke durch intelligente Lösungen bedarfs- gerecht und ressourcenschonend umnutzbar gemacht werden können, beschäftigen sich seit Sommer 2016 sieben Absolventen der HTWK Leipzig im Rahmen der interdiszipli- nären Nachwuchsforschergruppe „System- lösungen zur Gestaltung des Demographie- und Strukturwandels“ (DemoS). Professor Jens Jäkel, wissenschaftlicher Leiter der Nachwuchsforschergruppe, erklärt: „Die er- höhte Lebenserwartung, die niedrigen Ge- burtenzahlen, der Wandel der familiären Strukturen und die Wanderungsbewegungen zwischen Land und Stadt haben erhebliche Auswirkungen auf die Bau- und Immobilien- branche und öffentliche Infrastruktur. Denn die skizzierten Entwicklungen unterliegen einer höheren Dynamik als bauliche Struk- turen.“ Die sieben jungen Forscher werden sich dem Demographie- und Strukturwan- del mit besonderem Fokus auf Sachsen aus verschiedenen akademischen Blickwinkeln nähern. Während zwei Architektinnen und eine Volkswirtschaftlerin die Thematik struk- turell analysieren und digitale Werkzeuge für Stadtplaner, Kommunen und Architekten schaffen, werden vier Ingenieure verschie- dener Disziplinen Systemlösungen für eine intelligente Gebäudetechnik entwickeln. Diese sollen Bedürfnisse spezieller Nutzer- gruppen, wie zum Beispiel älterer Menschen, insbesondere in Bestandsgebäuden berück- sichtigen. DemoS ist die nunmehr achte Nachwuchsfor- schergruppe an der HTWK Leipzig. Alle Nach- wuchswissenschaftler streben eine Promotion an und werden an den beteiligten Fakultäten sowie im neuen Graduiertenzentrum der HTWK Leipzig betreut. Sechs Professoren der Hochschule begleiten das Projekt. Die Nachwuchsforscher und Professoren von DemoS. V.l.n.r., hintere Reihe: Prof. Faouzi Derbel, Prof. Jens Jäkel (wiss. Leiter), Prof. Alexander Stahr, Prof. Johannes Zentner, Prof. Lutz Nietner, André Dollase, Johannes Braun. Vordere Reihe: Max Böhme, Lena Salm, Sophie Seifert, Friederike Frieler, Felix Weiske. Nicht im Bild: Prof. Rüdiger Wink f o h n e D a n i t s i r K : o t o F d l o h n i e W t r e b o R : o t o F Dr. Julia Dobroschke mit ihren Promotionsbetreuern Prof. Ulrich Nikolaus (links) und Prof. Siegfried Lokatis (rechts) bei der Preisverleihung im Gewandhaus zu Leipzig. Zur Feierlichen Immatrikulation im Oktober 2016 wurde bereits zum dritten Mal der Disser- tationspreis der Stiftung HTWK für eine he- rausragende Dissertation mit maßgeblicher Erarbeitung an der HTWK Leipzig vergeben. Den mit 3.000 Euro dotierten Preis erhielt Dr. phil. Julia Dobroschke für ihren mit „sum- ma cum laude“ bewerteten Beitrag zur In- klusion: In ihrer Dissertation entwickelte die Verlagsexpertin ein Konzept, wie Schulbücher für sehbehinderte und blinde Kinder einfacher hergestellt werden können ( S. 68). „Die Arbeit zielte darauf ab, teure barrierefreie Sonderlösungen zu vermeiden, indem die Prin- zipien des ‚Universellen Designs‘ angewandt werden“, heißt es in der Begründung der Jury. Eine konsequente Umsetzung des universellen Designs würde sehenden wie sehbehinderten Kindern gleichermaßen nützen. Die Promo- tion wurde von Prof. Ulrich Nikolaus, Fakultät Medien der HTWK Leipzig, und Prof. Siegfried Lokatis, Fachbereich Buchwissenschaft am Institut für Kommunikations- und Medienwis- senschaft der Universität Leipzig, betreut. Für ihre kooperative Promotion wurde Julia Dob- roschke durch ein Stipendium des Freistaates Sachsen aus Mitteln des Europäischen Sozial- fonds unterstützt. www.stiftung.htwk-leipzig.de 14

Aus dem Referat Forschung. Wissenschaftskino: Wird Sand knapp? Gibt es ihn tatsächlich wie „Sand am Meer“ – oder wird Sand allmählich knapp? Die achte Ausgabe der Veranstaltungsreihe „Wissen- schaftskino Leipzig“ am 24. Januar 2017 im Zeitgeschichtlichen Forum ging dieser Frage mit einer Filmvorführung und anschließender Podiumsdiskussion nach. Organisiert wurde der Abend von der HTWK Leipzig. Rund 135 Leipzigerinnen und Leipziger nutzten die Gelegenheit, den französischen Dokumentar- film „Sand – die neue Umweltzeitbombe“ auf großer Leinwand zu sehen und im Anschluss mit drei Experten über das Gesehene zu dis- kutieren. Der Film verfolgt die Spuren des Sandabbaus auf der ganzen Welt und zeigt die beängstigenden Auswüchse von interna- tionalem Sandhandel, größenwahnsinnigen Bauprojekten und verschwindenden Strän- den. Denn heute wird so viel Sand benötigt wie noch nie: Für Mikrochips, Glasflaschen und Zahnpasta – vor allem aber für Be- ton. Bei der Podiumsdiskussion diskutierten Klaus Holschemacher, Professor für Stahl- betonbau an der HTWK Leipzig, Tilo Sahlbach, geschäftsführender Direktor des Instituts für Siedlungswasserwirtschaft und Wasserbau an der HTWK Leipzig, sowie Hermann Keßler, Fachgebietsleiter für „Ressourcenschonung, Stoffkreisläufe, Mineral- und Metallindustrie“ am Umweltbundesamt Dessau-Roßlau, darü- ber, wie Wissenschaft, Wirtschaft und Politik auf die Ressourcenknappheit reagieren und beantworteten Fragen aus dem Publikum. Zunächst ordnete Hermann Keßler ein, dass Deutschland sich nicht im großen Maßstab am internationalen Sandhandel beteilige, da r e d ö r h c S s a e r d n A : o t o F Podiumsdiskussion nach der Filmvorführung. es anders als Singapur oder Dubai seinen Be- darf aus vorhandenen Sand- und Kiesablage- rungen stillen kann. Allerdings würde auch deren Abbau zunehmend zu Konflikten zwi- schen Naturschützern, Anwohnern und Bau- firmen führen. Ein ressourcenschonenderes Bauen sei deshalb dringend nötig. Professor Klaus Holschemacher griff den Faden auf und erklärte, dass zahlreiche Wissenschaftler an der HTWK Leipzig und auf der ganzen Welt an der Optimierung des Betons sowie neuen Verbundwerkstoffen arbeiteten. Denn alter- native Baustoffe wie Lehm oder Holz könn- ten schlichtweg nicht mit der Tragfähigkeit von Stahl- oder Carbonbeton mithalten, weshalb Sand und Kies auch künftig benö- tigt würden. Bis Sand entsteht, dauert es jedoch Jahrtausende. Tilo Sahlbach erläuter- te, dass ein Großteil der Sandressourcen auf dem Weg vom Gebirge ins Meer in Staudäm- men hängen bleibt. Deshalb, vor allem aber wegen der Wanderrouten von Fischen, seien durchlässige Staumauern ein aktuelles The- ma für Wasserbauingenieure – bislang aber noch nicht im Praxiseinsatz. Die Strand- erosion können solche technischen Lösungen aber trotzdem nur verzögern – gegen die Kraft der Natur könnten die besten Ingenieure auf Dauer nichts ausrichten. Nach fast einer Stun- de Diskussion war klar: Auch wenn in Deutsch- land noch genug Sand vorhanden ist – Planer, Politiker und Wissenschaftler müssen zusam- menarbeiten, um natürliche Ressourcen wie Sand und Kies auf Dauer zu schützen. Fünf neue Promotionsstipendiaten Wie zufrieden sind Kita-Erzieher und -Leiter mit ihrer Arbeit – und hängt die Zufriedenheit davon ab, welchem pädagogischen Konzept in der Kita gefolgt wird? Mit dieser Frage beschäftigt sich seit Sommer 2016 die HTWK-Absolventin Daniela Großmann in ihrem kooperativen Promotionsvorhaben. Unterstützt wird sie dabei für die kommenden drei Jahre mit einem Stipendium des Freistaates Sachsen aus Mitteln des Europäischen Sozialfonds (ESF). Insgesamt konnte die Hochschule 2016 gleich drei dieser Stipendien für die Weiterqualifizierung her- ausragender Absolventen einwerben: Der Maschinenbauingenieur Florian Wallburg wird sich in seiner Promotion mit der Struktur von Siliziumkristallen befassen, um die Herstellungsprozesse von Solar- zellen zu optimieren. Alexander Knut, ebenfalls Maschinenbau- absolvent, promoviert zur prozessbegleitenden Qualitätskontrolle bei impulsartig wirkenden Bodenverdichtern. Zusammen mit den drei neuen Stipendiaten wurden seit 2009 bereits 23 Nachwuchswissen- schaftler der HTWK Leipzig für ihre kooperativen Promotionsvorhaben durch ESF-Stipendien gefördert. Daneben vergab das Graduierten- zentrum der HTWK Leipzig im Frühling 2017 erstmals zwei eigene Pro- motionsstipendien: Die Druck- und Verpackungstechnologin Jennes Hünniger promoviert zu Prägeprozessen in der Drucktechnik, der Maschinenbauingenieur Christoph Oefner zu Materialeigenschaften medizinischer Implantate. 16

Forschungsstatistik 2016. Drittmitteleinnahmen Personen Im Jahr 2016 betrug das Drittmittelaufkommen der HTWK Leipzig insgesamt 10,1 Mio. Euro, davon warb das Forschungs- und Transfer- zentrum (FTZ) e. V. an der HTWK Leipzig 1,9 Mio. Euro ein. Auf jede der 182 Professuren entfallen damit im Durchschnitt mehr als 55.000 Euro Drittmittel, das ist fast das Doppelte des Bundesdurchschnitts an Hochschulen für Angewandte Wissenschaften (Stand 2013). Mehr als 200 Mitarbeiter wurden 2016 aus den eingeworbenen Dritt- mitteln finanziert, von ihnen ist der Großteil als Nachwuchswissen- schaftler in Forschungsprojekten tätig. Viele dieser jungen Forschen- den streben eine Promotion an. Insgesamt werden rund 80 koopera- tiv Promovierende an der HTWK Leipzig betreut, von denen rund zwei Drittel vor Ort an ihrer Dissertation arbeiten. Drittmitteleinnahmen 2012 – 2016 in Mio. Euro Drittmittelbeschäftigte 2012 – 2016 zum Stichtag 31.12.2016 (inkl. FTZ e. V.) 10,37 10,32 11,53 10,11 246 216 217 226 248 8,42 2012 2013 2014 2015 2016 2012 2013 2014 2015 2016 Herkunft Drittmittel 2016 48,2% Bund 10,11 Mio. Euro 12,2% EU 0,8% DFG 12,0% Andere 9,2% Land Drittmittel nach Fakultäten und Einrichtungen 2016 inkl. FTZ e. V. 17,6% Wirtschaft Personal 2016 zum Stichtag 31.12.2016 162 Drittmittel- und sonstige Stellen (inkl. FTZ e. V.) verteilt auf 248 drittmittelfinanzierte Mitarbeiter 558 Stellen davon 182 Professuren 396 Haushaltsstellen davon 214 Mitarbeiterstellen Fakultät / Einrichtung Einnahmen in € Kooperative Promotionsvorhaben 2012 – 2016 Architektur und Sozialwissenschaften Bauwesen Elektrotechnik und Informationstechnik Informatik, Mathematik und Naturwissenschaften Medien Maschinenbau und Energietechnik Wirtschaftswissenschaften Andere Gesamt 18 673.714 2.137.286 2.528.397 1.009.527 347.875 715.004 183.161 2.518.106 10.113.070 4 5 8 10 7 abge- schlossen 79 80 85 73 73 laufend 2012 2013 2014 2015 2016

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1 9 9 2 1992 Ein Dauerbrenner unter den Forschungsprojekten Fast zeitgleich mit Gründung der HTWK Leipzig startete das Projekt „Aktuator Sensor Interface“ (ASI). Das Projekt war nicht nur eines der ersten großen Verbundforschungsprojekte mit Förderung durch das Bundesforschungsministerium, sondern ist zugleich auch das am längsten andauernde. Dahinter verbirgt sich ein inzwischen weltweit in der Industrieautomation eingesetzter Kommunikationsstandard für die effiziente, zeitsparende und kostengünstige Vernetzung von Sensoren und Aktoren. Nach der Beteiligung an der Grundlagen- entwicklung hat die HTWK Leipzig kontinuierlich am weiteren Ausbau des Systems mitgearbeitet. Aktuell wirkt sie federführend an der Entstehung einer neuen Systemgeneration mit. Über den Dächern Leipzigs Bis auf das Dach des „Uniriesen“ in über 100 Metern Höhe musste die Gerätetechnik des Forscherteams um den Physik-Professor Klaus Fritzsche gebracht werden, um die Schadstoffbelastung der Leipziger Luft zu messen. Dazu nutzen sie Lidar, ein Abstandsmess- verfahren ähnlich dem Radar, das Laser-Licht-Impulse in die Atmosphäre sendet und anhand des Rückstreu- signals die Konzentration bestimmter Partikel messen kann. Innovativ war vor allem, dass die fernsteuerbare Station über lange Zeit die Smog- und Ozonwerte automatisch erfassen und auswerten konnte. Nach Beendigung der bis 1998 laufenden Messungen wurde die Station für den mobilen Einsatz auf einem Lkw um- gebaut. Bis 2003 kam sie bei mehreren internationalen Ozonmesskampagnen in ganz Deutschland zum Einsatz. 1994 1992 Die HTWK Leipzig wird am 14. Juni 1992 gegründet. 22 Welcome to the European research area Den europäischen Forschungsraum betrat die HTWK Leipzig 1994 mit dem EU-Projekt „Sendit“. Darin entwickelten fünf Partner aus Deutschland, Italien und Großbritannien gemeinsam Hard- und Softwarekomponenten für die Inbetriebnahme, das Debugging und die Diagnose der Datenüber- tragung in vernetzten Mikrorechnerarchitekturen. Solche Netzwerke kommen heute beispielsweise bei kontaktlosen Zahlvorgängen zum Einsatz.

2001 Ein tonnenschweres Forschungsergebnis Nach zehn Jahren Forschung zu experimentellen Belastungsversuchen erblickte 2001 ein besonders großes Forschungsdesiderat die Welt: BELFA, ein 22,5 Meter langes, 80 Tonnen schweres Belastungsfahrzeug, mit dem die Tragsicherheit von Brücken ermittelt werden kann. Entwickelt wurde es von vier Hochschulen und mehreren Praxispartnern, darunter die HTWK Leipzig. Bis heute kam BELFA an über 60 Brücken zum Einsatz, die aufgrund der Testergebnisse oft vor Sperrungen, Ablastungen oder Verstärkungen bewahrt werden konnten. Nach Jahren in Bremen ist BELFA nach umfassender Modernisierung seit 2015 in Leipzig beheimatet. 2003 Auf Kurs in die 4. Dimension Nur wenige Mikrometer stark sind die Schichten, aus denen 3D- Drucker Ebene für Ebene dreidimensionale Objekte erzeugen. Wie sich auf diese Weise sogar medizinische Implantate herstellen las- sen, erforschen Maschinenbauingenieure der HTWK Leipzig in enger Kooperation mit Medizinern und Pharmazeuten seit fast fünfzehn Jahren. Inzwischen kann Knochenersatz aus dem 3D-Drucker in allen drei räumlichen Dimensionen individuell an den Patienten angepasst werden. Darüber hinaus soll es in Zukunft möglich sein, eine zusätz- liche „vierte Dimension“ zu erschließen. Diese besteht beispielsweise aus in die Implantatstruktur eingebauten Wirkstoffen, durch die das Knochen- und Nervenwachstum stimuliert und das Implantat länger- fristig durch neu gewachsenes Gewebe ersetzt wird. 24 2007 Strategische Fokussierung der Forschung in drei Profillinien: „Energie – Bauen – Umwelt“, „Life Science Engineering“, „Software- und Medientechnologien“ 2008 In Leipzig findet am 28. Juni die erste Lange Nacht der Wissen- schaften statt. Die HTWK Leipzig ist von Anfang an dabei. 2010 Eröffnung des ersten HTWK-Forschungszentrums in Leipzig-Reudnitz

2010 2010 Nachwuchsforscher am Start Unterstützt mit Fördermitteln aus dem Europäischen Sozialfonds (ESF) und des Freistaates Sachsen konnte 2010 die erste interdisziplinäre Nachwuchsforschergruppe „Ressourcenschonung und Substanzerhaltung“, kurz ResuS, an der HTWK Leipzig ihre Arbeit aufnehmen. Neun junge Wissenschaftler verschiedener Fachrichtungen erforschten drei Jahre lang nachhaltige und ressourcenschonende Lösungsansätze für die Bereiche bauliche Substanzerhaltung, ökoeffiziente Gebäudetechnik sowie Deich- bau und Deichsanierung. ResuS bildete den Auftakt für mittlerweile acht Nachwuchsforschergruppen mit insgesamt 54 Nachwuchsforschern und einem Mittelvolumen von mehr als 6 Millionen Euro. Zehn auf einen Schlag Mit dem Zuschlag für das Projekt „Innovative Surgical Training Technologies“ kamen auf einen Schlag zehn neue Wissenschaftler an die HTWK Leipzig. Ziel des in- terdisziplinär aufgestellten Projekts war die Entwicklung eines Trainingssystems für Bandscheiben-Operationen. Dafür gab es 1,8 Millionen Euro Förderung vom Bundes- forschungsministerium. Aus dem Projekt gingen 2011 die gleichnamige Forschungsgruppe, zahlreiche Folge- projekte sowie 2015 das Unternehmen RSTT hervor. 2011 Die Leipziger Stiftung für Innovation und Technologietransfer fördert die erste Stiftungsprofessur an der HTWK Leipzig ( S. 52). 2012 Zweite Stufe im Profilierungsprozess: Lehr- und Forschungsprofile werden zusammengeführt und um eine vierte Profillinie „Ingenieur & Wirtschaft“ ergänzt. 2012 2013 Forschungsunterstützende Maßnahmen und Aktivitäten werden fortan im Referat Forschung koordiniert, umgesetzt und weiterentwickelt. Über 10 Millionen Euro Drittmittel – seit 2013 wirbt die HTWK Leipzig jährlich Forschungs- gelder im fünfstelligen Bereich ein. 26

Ressourcen schonen – Bau & Energie. Worauf wir stehen Der Geotechniker Dr. Friedemann Sandig erforscht, wie sich das Wirken über der Erdoberfläche auf den Boden darunter auswirkt – und was das für Baumaßnahmen auf und in diesem Boden bedeutet. Seit Herbst 2016 koordiniert er die an zwei Professuren angesiedelte interdisziplinäre Nachwuchsforscher- gruppe G² Gruppe Geotechnik an der HTWK Leipzig. Text: Rebecca Schweier, Fotos: Robert Weinhold (S. 30/31), Kristina Denhof (S. 32, 33 links), Andreas Schröder (S. 33 rechts). Boden, soviel sei vorangestellt, ist nicht ein- fach diese graubraune Erdmasse, auf der wir stehen und uns bewegen. Nüchtern betrach- tet handelt es sich um eine Mischung aus Mineralien, Lebewesen, Wasser, Luft und or- ganischem Material, welche sich zwischen der Erdoberfläche und der festen Gesteinsschicht der Erde befindet. Aber diese eher trocke- ne Beschreibung vermag für Dr. Friedemann Sandig nicht im Mindesten die Faszination des Materials zu umreißen. „In der inneren Struk- tur von Boden sind Informationen gespei- chert über das, was sich seit Jahrtausenden in und über ihm abgespielt hat. Ereignisse wie Eiszeiten, Erdbeben oder die Entwicklung von Flora und Fauna, all das lässt sich aus einer Probe aus dem Untergrund ablesen“, erzählt der Geotechniker mit leuchtenden Augen. „Das ist nicht nur ausgesprochen spannend“, fährt Sandig fort und leitet damit zu seinem Forschungsgebiet über, „sondern das beein- flusst maßgeblich, wie der Boden auf äußere Einflüsse reagiert.“ Eine überaus wichtige Rolle spielt das bei- spielsweise, wenn der Boden zu Baugrund Die Kompetenzen der HTWK-Geotechniker sind auch in der Baupraxis gefragt. So prüft die G² Gruppe Geotechnik regelmäßig Bodenproben (hier aus einem Elbedeich bei Torgau) auf ihre Qualität. 30 werden soll. Schon seitdem Menschen Häu- ser bauen, entwickeln sie unterschiedliche Verfahren, um den Baugrund so zu stabilisie- ren, dass er die Last eines Gebäudes sicher trägt. Holzpfähle, vergrabene Steinblöcke und unterirdische Gemäuer im Fundament historischer Gebäude zeugen vom Erfinder- geist früherer Bauherren. „Heutzutage soll es beim Bauen möglichst schnell zugehen. In der Praxis werden dann schlecht tragfä- hige Böden nicht selten komplett durch einen besseren Boden oder gar Beton ausgetauscht. Das ist manchmal ein riesiger Aufwand mit immensen Kosten. Aber aus meiner Sicht viel gravierender ist, dass ein solcher Umgang mit den natürlichen Ressourcen nicht nachhaltig sein kann. In der konventionellen Geotech- nik wühlen wir in großem Maßstab unseren kompletten natürlichen Untergrund um und ersetzen ihn durch ortsfremde Materialien, ohne dass wir eine Vorstellung davon haben, was das langfristig für Auswirkungen haben könnte“, so Friedemann Sandig. Seit über zehn Jahren erforscht er deshalb an der HTWK Leipzig, wie vorhandener Boden wirt- schaftlich und zugleich ressourcenschonend so aufbereitet werden kann, dass er als Bau- grund taugt, aber weiterhin möglichst natür- lich bleibt. Forschung zu alternativem Baustoff Friedemann Sandig studierte Bauingenieur- wesen an der Universität Leipzig und lernte dort den Geotechniker Dr. Ralf Thiele kennen,

Ressourcen schonen – Bau & Energie. senschaftlern, Laboringenieuren und Geo- technik-Studierenden an wissenschaftlichen Lösungen zur ressourcenschonenden Auf- bereitung von Baustoffen und Verfahren in der Geotechnik. Finanziert werden die Wis- senschaftler über Drittmittelstellen in ver- schiedenen Förderprojekten und mithilfe von Stipendien. Nach dem Abschluss seiner Dissertation übernimmt Friedemann Sandig mehr und mehr koordinierende Tätigkeiten in der Gruppe und steht Studierenden wie Nach- wuchswissenschaftlern als Ansprechpartner zur Seite. „Natürlich stand für mich, gerade nach der Promotion, die Frage im Raum, ob nicht jetzt der richtige Zeitpunkt gekommen ist, um in die Wirtschaft zu wechseln. An Möglichkeiten dazu mangelte es nicht“, so Sandig. „Aber es sind noch so viele spannende Fragestellungen ungelöst in der Geotechnik, es gibt noch so viele Aspekte im Bodenver- halten, die man dringend erforschen müsste. Und die G² Gruppe Geotechnik bietet mir die Chance, diese Fragestellungen in enger Rück- kopplung mit den Bedarfen der Baupraxis tat- sächlich zu bearbeiten. Die Forscherneugier hält mich hier in der Wissenschaft und treibt mich an.“ Mittlerweile ist die Frage nach der persön- lichen Zukunft zumindest für die kommenden drei bis fünf Jahre erstmal beantwortet: Die HTWK Leipzig hat mit Landesmitteln ein ei- genes Förderprogramm für den wissenschaft- lichen Nachwuchs aufgelegt. Aus diesem erhält Sandig seit Februar 2017 eine Postdoc-För- derung, um seine wissenschaftliche Kompe- tenzen weiter auszubauen, sich international zu vernetzen und künftig auch als Gruppen- leiter die G² Gruppe Geotechnik im Sinne einer interdisziplinären Nachwuchsforscher- gruppe weiterzuentwickeln. Die Gruppe versteht sich als Bindeglied zwi- schen praxisnaher Forschung und Entwicklung einerseits und den täglichen technischen, wirtschaftlichen und praktischen Bauaufga- Die Leitung der G² Gruppe Geotechnik (v.l.n.r): Prof. Said Al-Akel, Dr. Friedemann Sandig und Prof. Ralf Thiele. 32 ben andererseits. Ein zentraler Fokus von G² liegt auf der ressourcenschonenden Boden- verbesserung und -modifizierung. Dazu ent- wickeln aktuell mehrere Nachwuchswissen- schaftler um Sandig das Flüssigbodenver- fahren weiter, um es für Bodensäulen zur Stabilisierung von weichem Baugrund nutzbar zu machen. Ähnlich wie auch beim Deichbau liegt hier ein wesentlicher Vorteil darin, dass durch die Flüssigbodensäulen wichtige Boden- eigenschaften angepasst werden können, ohne dabei den Baugrund übermäßig zu ver- ändern. Ein weiterer Schwerpunkt der Gruppe sind neue Methoden zur Bodenverdichtung in mittlerer Tiefe. In mehreren aufeinander auf- bauenden Projekten entwickeln die Forscher in enger Zusammenarbeit mit dem Maschinen- bauunternehmen BOMAG ein neues Verfahren für die dynamische Verdichtung in Tiefen von 2 bis 5 Metern. Bearbeitet wird das Thema von einem interdisziplinären Team aus zwei Bauingenieuren, einem Maschinenbauer und einem Elektrotechniker. „Diese Interdiszipli- narität ermöglich es uns, übliche Gedanken- wege zu verlassen und neue Ideen schnell und effektiv umzusetzen“, erklärt Prof. Ralf Thiele. Neue Impulse für die Forschung Einen neuer Impuls für die Forschungsschwer- punkte der Gruppe stellt die künftige Zusam- menarbeit mit Said Al-Akel dar: Der Professor für Umweltgeotechnik an der HTWK Leipzig wird durch seine bestehenden Kontakte nach Tschechien und Nahost die internationale Vernetzung der Gruppe vorantreiben und mit seiner Spezialisierung auf Deponietechnik verstärkt Umweltaspekte in die Forschungs- arbeit einbringen. „Deponien sind anderen geotechnischen Bauwerken in vielem ähnlich, aber haben natürlich auch ihre ganz eigenen Anforderungen. So müssen die in Deponien eingesetzten Baustoffe beispielsweise über Jahrzehnte verhindern, dass Schadstoffe in die Umgebung austreten. Die Kompetenz der G² Gruppe Geotechnik in der Baustoffprüfung und meine Expertise in der Bewertung von Umweltverträglichkeit wollen wir in Zukunft miteinander verbinden“, so Al-Akel.

Ressourcen schonen – Bau & Energie. Hochwasserschutz – Simulation für den Ernstfall Zahlreiche Talsperren müssen in den kommenden Jahren umgebaut werden, um noch extremere Hochwasser zurückhalten zu können. Der für 2017 angesetzte Umbau der Talsperre Lehnmühle im Erzgebirge wurde anhand eines Miniatur-Modells im Wasserbaulabor der HTWK Leipzig geplant und wissenschaftlich begleitet. Text: Rebecca Schweier, Fotos: Robert Weinhold (S. 34), Peter Schubert (S. 35 oben). Im Wasserbaulabor der HTWK Leipzig wurde der obere Teil der Talsperre im Maßstab 1 : 8 nachgebildet. Im Bild: Projektmitarbeiter Tilo Buschmann. 34 34

Ressourcen schonen – Bau & Energie. Mit Krümmung zu mehr Effizienz Geschwungene Formen sind im Betonbau eine Rarität – zu teuer, zu aufwendig. Forscher der HTWK Leipzig haben nun ein Verfahren entwickelt, mit dem sich gekrümmte Beton-Halbfertigteile wirtschaftlich herstellen lassen. Text: Rebecca Schweier, Foto: Lars Janke. „Wenn unser Kopf ein Würfel wäre, dann bräuchten wir eine Schädeldicke von rund 4 Zentimetern, um unser Gehirn genauso gut zu schützen wie es der menschliche Schä- del mit einer Dicke von zirka 4 Millimetern vermag“, bringt Alexander Stahr, Professor für Tragwerkslehre an der HTWK Leipzig, den Hauptvorteil von Krümmung auf den Punkt: Mit weniger Ressourcen kann ein Vielfaches an geometrischer Steifigkeit erreicht werden. Gekrümmte Dächer kommen somit bei gleicher Tragfähigkeit mit einem Bruchteil der Decken- stärke aus. „Daneben bieten geschwungene Formen enorme gestalterische Möglichkei- ten“, ergänzt der Bauingenieur. Doch im heu- tigen Bauen mit Beton sind sie wirtschaftlich kaum realisierbar. Für geschwungene Formen, beispielsweise für ein Kuppeldach, musste bislang auf der Baustelle stets eine Schalung in der Größe der Gesamtkonstruktion errich- tet werden – finanziell und zeitlich ein erheb- licher Aufwand. Prof. Alexander Stahr und seine Forschungs- gruppe FLEX haben sich deshalb das Ziel gesetzt, Krümmungen im Betonbau wirt- schaftlich einsetzbar zu machen. In den ver- gangenen zwei Jahren entwickelten die Wis- senschaftler gemeinsam mit dem Potsdamer Betonfertigteilwerk BNB und dem Bran- denburger Architektur- und Ingenieurbüro Köber-Plan ein Konzept, welches das Teilen einer gekrümmten Fläche in transportfähige und statisch optimierte Einzelteile ermög- licht. Gefördert wurden sie dafür im Zentra- len Innovationsprogramm Mittelstand des Bundeswirtschaftsministeriums. Das Beson- dere an dem Forschungsvorhaben: Anders als bei ebenen Betonteilen sind die einzelnen Segmente einer sogenannten Freiformfläche alle verschieden, ihre Ränder sind aus sta- tischen Gründen ebenfalls gekrümmt. Damit es bei dieser komplexen Geometrie nicht zu Abweichungen zwischen Planung und Um- setzung kommt, konzipierte das Projektteam dafür einen durchgängigen digitalen Work- flow. Als Hilfestellung für das Zusammenfü- gen der Einzelteile auf der Baustelle entstand weiterhin eine wiederverwertbare Montage- verbindung. Diese ermöglicht es, die einzel- nen Elemente untereinander zu verbinden, bis die auf der Baustelle aufgetragene Deck- schicht aus Beton ausgehärtet ist und die Konstruktion sich selbst trägt. Der Beweis, dass die neue Konstruktionsweise funktio- niert, ist auf dem Werksgelände des Projekt- partners BNB in Potsdam zu besichtigen. Dort steht eine aus neun Segmenten zusammen- gefügte Betonschale mit 4,50 Metern Durch- messer und einer Dicke von nur 4 Zentimetern. „Mit dem Demonstrator zeigen wir Architek- ten und Bauherren, dass wir als Fertigteilher- steller auch gekrümmte Formen verwirklichen können. Durch das Forschungsprojekt konnten wir uns hier einen klaren Wettbewerbsvorteil erarbeiten“, freut sich BNB-Geschäftsführer Manuel Vöge. Die Wissenschaftler der HTWK Leipzig planen unterdessen ein neues Projekt zu gekrümmten Flächen. Im Fokus soll dabei die Entwicklung einer variabel verformbaren, wiederverwendbaren Schalung für die Herstel- lung von Betonfertigteilen stehen. Manuel Vöge (BNB, Geschäftsführer), HTWK-Prof. Alexander Stahr, Guido Bäsler (Köber-Plan, Geschäftsführer) und HTWK-Projektmitarbeiter Martin Dembski (v.l.n.r.) beim Aufbau des Demonstrators. Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Alexander Stahr, alexander.stahr@htwk-leipzig.de 36

Ressourcen schonen – Bau & Energie. Wasserdampf statt Abgas An mehr und mehr Tagen im Jahr entsteht in Deutschland so viel grüne Energie, dass kon- ventionelle Kraftwerke zeitweise gedrosselt oder gar heruntergefahren werden müssen. Je größer der Anteil der Wind- und Sonnen- energie, desto schwieriger wird es, die natür- lichen Schwankungen der Verfügbarkeit die- ser Energiequellen auszugleichen. Daher liegt eine der zentralen Herausforderungen darin, Energie in großem Maßstab zu speichern. Eine altbekannte Lösung sind Pumpspeicherkraft- werke. Doch sowohl die Flutung von Tälern für neue Speicherseen als auch Bauvorhaben für den notwendigen Ausbau der Stromnet- ze sorgen landein, landaus für Proteste. Als vielversprechende Ergänzung wird daher die „Power to Gas“-Technologie gehandelt: Die überschüssige Wind- und Sonnenenergie wird hier genutzt, um Wasser per Elektrolyse in Wasserstoff und Sauerstoff aufzuspalten und den entstehenden Wasserstoff (H2) zu spei- chern. Dieser sogenannte „grüne Wasserstoff“ steht dann bedarfsgerecht als Energieträger zur Verfügung, zur Strom- und Wärmeerzeu- gung ebenso wie als chemischer Grundstoff oder als Kraftstoff für Fahrzeuge – und das ohne CO2-Ausstoß. „Zum jetzigen Zeitpunkt hat die Technologie im Wesentlichen noch Prof. Michael Kubessa (rechts) und Mitarbeiter Christo- pher Knorr entwickeln ein prototypisches Verteilnetz für Wasserstoff. drei Haken: Erstens geht bei diesem Prozess bislang fast ein Drittel der eingesetzten Ener- gie verloren. Zweitens ist die Erzeugung von Wasserstoff noch recht teuer. Und drittens ist Wasserstoff im Vergleich zu Erdgas flüchtiger und leichter entzündlich, weshalb die vor- handene Gasinfrastruktur angepasst werden muss“, erklärt Michael Kubessa, Professor für Ver- und Entsorgungstechnik an der HTWK Leipzig. Letzteres Problem lässt sich zwar durch die erneute Umwandlung in Methan (CH4) lösen. Denn „grünes Methan“ kann genauso transportiert, gelagert und verwen- det werden wie konventionelles Erdgas. Der Wirkungsgrad der Technologie verringert sich jedoch durch den weiteren Umwandlungs- schritt abermals. Im Forschungskonsortium HYPOS (Hydrogen Power Storage & Solutions East Germany) haben sich deshalb über 100 Partner aus Wirtschaft und Wissenschaft zu- sammengetan, um die Wasserstofftechno- logie so weiterzuentwickeln, dass sie bis zum Jahr 2022 tatsächlich wirtschaftlich einsatz- fähig wird. An der HTWK Leipzig sind 2017 gleich zwei Forschungsprojekte im Rahmen von HYPOS gestartet: In Zusammenarbeit mit verschiedenen Partnern der Gaswirtschaft ent- wickeln Prof. Michael Kubessa und sein Team ein prototypisches Verteilnetz, über welches Wasserstoff effizient und sicher transportiert werden kann. Messtechnik-Professor Andreas Hebestreit wiederum arbeitet in einem weite- ren Forschungsvorhaben gemeinsam mit zehn Partnern an einem Sensorsystem zur Überwa- chung von H2-Infrastrukturen. Beide Projekte zielen darauf, Wasserstoffgas in Zukunft wirt- schaftlich und sicher einsetzen zu können. www.hypos-eastgermany.de Bessere Versorgungssicherheit durch automatisches Monitoring Strommasten und Überlandleitungen sind mittlerweile ein fester Bestandteil des hie- sigen Landschaftsbilds. Weniger sichtbar als die zahlreichen Kabel sind die Umspannwerke mit ihren zahlreichen Transformatoren, welche die Spannung zwischen den verschiedenen Trans- port- und Verteilungsnetzen „übersetzen“. Doch diese sind in Deutschland zunehmend in die Jahre gekommen, der Ausbau der Infra- struktur stagniert. Zusätzlich steigen in den Transformatoren die Belastungen durch die Einspeisung erneuerbarer Energien und die da- mit verbundene Dynamik. Die Gefahr von Aus- fällen steigt. „Gegenwärtig werden Transfor- matoren in festgelegten Abständen inspiziert und gewartet. Zusätzlich werden beim Eintreten kritischer Ereignisse verschiedene Kennwerte gemessen. Technisch wäre es bereits heute möglich, mithilfe von fest installierten Sen- soren die Anlagen dauerhaft zu überwachen. Aber bislang gibt es kein System, das diese mithilfe der Sensoren gewonnenen Messergeb- nisse zusammenführt und automatisch zu Handlungsempfehlungen aufbereitet“, erklärt HTWK-Professor Gerd Valtin. Um diese Lücke zu schließen und so die Versorgungssicherheit im Stromnetz zu erhöhen, entwickeln Valtin und seine Mitarbeiter vom Institut Elektri- sche Energietechnik genau ein solches Sys- tem. Dieses soll sowohl die Abschätzung des Ausfallrisikos eines Transformators als auch die Risikobewertung eines gesamten Anlagen- portfolios ermöglichen. Wichtige Partner in dem vom Bundesforschungsministerium ge- förderten Verbundprojekt sind die Hochschule Zittau/Görlitz sowie mehrere Unternehmen aus dem Bereich Energieversorgung. Erste Er- gebnisse sollen 2019 vorliegen. 38 Prof. Gerd Valtin (rechts) und Mitarbeiter Peter Kästel entwickeln ein Diagnosesystem zur Vorhersage des Betriebsrisikos und der Restlebensdauer von Leistungs- transformatoren. Kontakt: Prof. Dr.-Ing. Gerd Valtin, gerd.valtin@htwk-leipzig.de r r i D o c r a M : o t o F t s n r E s e n n a h o J : o t o F

Ressourcen schonen – Bau & Energie. 2: Vorbereitungen für die Belastungsprüfung. Projektmitarbeiter Florian Junker (links) bringt am Betonbalken Markierungen an, anhand derer er später die Verformung unter Last ablesen kann. Hubertus Kieslich richtet die Prüfzylinder ein: Der silberne Kolben wird über den roten Stahlträger mit großer Kraft auf den Balken drücken. ne Mitarbeiter am IfB Spezialbetone und prü- fen systematisch, wie sich Veränderungen der Rezeptur auf die Eigenschaften des Materials auswirken. „Im Prinzip haben wir zwei Ansatzpunkte, um den Baustoff zu verbessen: Zum einen können wir den Beton selbst optimieren, indem seine einzelnen Bestandteile bestmöglich aufeinan- der abgestimmt werden – also der Zement als Bindemittel, die Gesteinskörnung, die Wasser- menge sowie die Zusatzstoffe und -mittel“, so Holschemacher. Einmal erhärtet, ist Beton enorm druckfest, hält also hohen Lasten stand. Aber er reißt schnell, wenn Zugkräfte auftreten. Seine herausragenden Eigenschaf- ten als Baustoff erhält er erst durch eine „Bewehrung“ mit einem zugfesten Material wie Stahl. Holschemacher: „Das Bewehrungs- material ist der zweite Ansatzpunkt zur Opti- mierung. Denn der bisher in den meisten Fäl- len verwendete Stahl kann rosten und muss Heutzutage bauen wir größtenteils mit Beton, genauer gesagt mit Stahlbeton. Jährlich wer- den in Deutschland etwa 100 Millionen Kubik- meter dieses Materials verbaut – vorstellbar als ein massiver Würfel mit einer Kantenlänge von beinahe einem halben Kilometer. Dafür werden riesige Mengen an Rohstoffen in teils sehr energieintensiven Prozessen zunächst zu Zement und später zu Beton verarbeitet. „Bei diesem enormen Ressourcen- und Ener- gieverbrauch im Bausektor haben kleine Ver- besserungen schon riesige Auswirkungen“, erklärt Prof. Klaus Holschemacher, Direktor des Instituts für Betonbau (IfB) an der HTWK Leipzig. „Wenn wir die Mischung und die Art des Betons genau darauf abstimmen, wo er verbaut und wie er genutzt werden soll – also beispielsweise als Fundament, als Fertigbau- teil oder als Sichtbetonverkleidung – können wir Ressourcen einsparen und gleichzeitig die Leistungsfähigkeit des Betons verbessern.“ In etlichen kleineren und größeren Forschungs- projekten entwickeln Holschemacher und sei- 3: Nach 15 Minuten Belastung sind die ersten Risse im Beton zu sehen. Hubertus Kieslich markiert sie und misst ihre Breite. 40

6: Auf Grundlage der Versuchsauswertung wird nun der Betoneinsatz in einem konkreten Bauvorhaben geplant. Im Bild wird die neue Betonmischung für ihren ersten richtigen Einsatz gemischt. 7: Dank Stahlfasern (mittig zu sehen) und Blähton-Zuschlag (die runden Kugeln) braucht der Beton keine Stabstahlbe- wehrung mehr. Damit ist das Betonbauteil auf der Baustelle schneller hergestellt, isoliert besser gegen Kälte und ist außerordentlich belastbar. daher durch eine dicke Betonschicht ge- schützt werden. Wenn wir anstatt des Stahls nichtrostende Materialien wie Basalt-, Poly- mer-, Glas- oder Carbonfasern verwenden, können die Bauteile viel schlanker werden. Das spart Ressourcen in der Herstellung und im Transport und ermöglicht zugleich neue Bauteilgeometrien.“ In der Entwicklung einer jeder neuen Beton- mischung stecken etliche Jahre Forschung – schließlich muss sichergestellt sein, dass ein neuer Beton die an ihn gestellten Anforderun- gen wirklich erfüllt. Um in der Baupraxis ein- setzbar zu sein, muss bis ins Detail bekannt sein, wie der Baustoff optimal zu verarbeiten ist, wie viel Last er tragen kann und wie er auf äußere Einflüsse reagiert. Zu all diesen As- pekten forschen Holschemacher und mit ihm zahlreiche Nachwuchswissenschaftler konti- nuierlich seit über 15 Jahren. So waren die Leipziger Bauingenieure beispielsweise an der im Jahr 2000 begonnenen Entwicklung und Normung von selbstverdichtendem Beton mit- beteiligt. Aus herkömmlichem Beton muss vor dem Erhärten durch Rütteln oder Stampfen 42

Gesundheit erhalten – Life Science & Engineering. Trotz Erfolg zu wenig genutzt: Reha für die Psyche Immer mehr Menschen scheiden weit vor dem Rentenalter wegen psy- chischer Erkrankungen aus dem Arbeitsleben aus. Dabei könnte eine Reha sie womöglich davor bewahren. Doch warum nehmen nur wenige der Be- troffenen dieses Angebot in Anspruch? Wissenschaftlerinnen der HTWK- Forschungsgruppe „Soziales und Gesundheit“ haben das untersucht. Dies führt nicht nur zu enormen Kosten für das Gesundheits- und Sozialsystem. Für Betrof- fene heißt das, dass sie bereits im mittleren Alter nicht nur gesundheitlich, sondern auch in ihrer gesellschaftlichen Teilhabe erheblich eingeschränkt sind. Dabei wären viele dieser Schicksale vermeidbar, sofern man frühzeitig etwas unternimmt. Mit einer Reha-Maßnahme kann erwiesenermaßen mehr als jedem zwei- ten psychisch Erkrankten geholfen werden. Meist sogar so nachhaltig, dass ein vorzei- tiger Berufsausstieg vermieden werden kann. Und für die Rentenversicherung ist eine mehr- wöchige Reha wirtschaftlich deutlich günsti- ger als eine jahrelange Frühverrentung. Doch Schichtarbeiter Ronny Winkler hat nie eine Text: Verena Müller, Foto: andreiuc88 / Fotolia. Er schuftete und schuftete, aber irgendwann ging es nicht mehr. Ronny Winkler (Name ge- ändert) arbeitete jahrelang im Schichtdienst im Maschinenbau. Psychisch war er der Belas- tung nicht gewachsen, eine schizoaffektive Störung ließ ihn nicht mehr zur Ruhe kom- men. Vor zwei Jahren wurde der heute 40-jäh- rige als erwerbsunfähig eingestuft. Seitdem erhält er eine geringe Rente. Alle drei Jah- re wird überprüft, ob er wieder erwerbsfähig ist. Aber die Chancen, gesund zu werden und wieder ins Berufsleben zurückzukehren, ste- hen alles andere als gut. Einmal als erwerbs- unfähig eingestuft und berentet, ändert sich dies bei über 90 Prozent der Betroffenen nicht mehr. So wie Winkler scheiden jedes Jahr rund 170.000 Menschen in Deutschland frühzeitig aus dem Arbeitsleben aus. Bei jedem zweiten ist es die Psyche, die der Arbeitswelt nicht mehr gewachsen ist. Krankheiten wie Depres- sion, Sucht, Angstzustände oder Schizophre- nie werden so belastend, dass die Betroffenen nicht mehr voll arbeiten können, egal in wel- chem Beruf. Sie erhalten nun eine sogenann- te Erwerbsminderungsrente, zumindest sofern sie fünf Jahre oder mehr in die Deutsche Ren- tenversicherung (DRV) eingezahlt haben. Bei einer durchschnittlichen Höhe von rund 750 Euro muss etwa ein Drittel der Betroffenen die sogenannte EM-Rente zusätzlich mit einer Grundsicherung aufstocken. 46

Gesundheit erhalten – Life Science & Engineering. Herzklopfen auf der Kinderstation Frühchen und kranke Neugeborene werden oft tage- oder gar wochenlang auf der Intensivstation betreut. Die medizinischen Geräte erfordern eine Vielzahl an Kabeln – eine zusätzliche Be- lastung für Babys und Eltern. Mit kontaktlosen Messverfahren wollen Forscher der HTWK Leipzig Abhilfe schaffen. Text: Rebecca Schweier, Fotos: Friederike Frieler. Nicht jedes Kind hat das Glück, zum rechten Zeitpunkt und vollkommen gesund zur Welt zu kommen. Mehr als jedes zehnte Neugebo- rene wird nach der Geburt in einer Kinder- klinik intensivmedizinisch betreut – meist, weil es früher als geplant oder mit zu gerin- gem Gewicht geboren wurde. Damit verbun- den ist in der Regel eine aufwendige Verkabe- lung des Kindes mit medizinischen Geräten. Sowohl für das Baby als auch seine Eltern stellt diese Situation oftmals eine zusätz- liche physische wie psychische Belastung dar. Forscher der HTWK Leipzig wollen deshalb verschiedene Vitalparameter künftig kontakt- los messbar machen. „Moderne mathematische Algorithmen zur Bildverarbeitung und immer leistungsfähigere Computer ermöglichen es, den Gesundheits- zustand per Kamera zu analysieren. Damit so Die Kamera über dem Bett misst den Puls des Babys über die Veränderung seiner Gesichtsfarbe und funktioniert somit komplett kontaktlos. 48 ein System im Klinikalltag zuverlässig und exakt funktioniert, ist allerdings einiges an Entwicklungsarbeit nötig“, so Prof. Matthias Sturm, Leiter der Forschungsgruppe „Labo- ratory for Biosignal Processing“ (LaBP) an der HTWK Leipzig. Sturm und sein Team be- schäftigen sich schon seit mehreren Jahren mit Verfahren zur Aufzeichnung und Auswer- tung biomedizinischer Daten. Gemeinsam mit der Firma NEL Neontechnik Elektroanlagen Leipzig haben die Forscher nun einen ersten Meilenstein auf dem Weg in Richtung berüh- rungsloser Vitalparametererfassung erreicht und ein System für die kontaktlose Puls- messung entwickelt. In Zukunft wird es möglich sein, den Gesundheits- zustand eines Menschen per Kamera zu messen Kernkompetenz von NEL sind eigentlich Licht- werbung und Wegeleitsysteme, aber seit ei- nigen Jahren produziert das Unternehmen auch Babybetten für Kliniken. „Wir haben erkannt, dass die Digitalisierung immer kür- zere Innovationszyklen fordert, aber auch neue Herausforderungen mit sich bringt. So sind wir überzeugt, dass das Babybett in Zukunft an Funktionalität gewinnen muss. Das beginnt bei der Hygiene und geht über

Gesundheit erhalten – Life Science & Engineering. Der neue Kollege aus Platinen und Metall Die Roboter kommen: Mit der „vierten industriellen Revolution“ wird es erstmals Realität, dass Mensch und Roboter auf engstem Raum zusammen arbeiten. Doch was halten die Betroffenen davon? Der Psychologe Robert Brauer widmet sich in seiner Dissertation einem bislang wenig beachteten Aspekt der Industrie 4.0. Text: Rebecca Schweier, Foto: Andreas Schröder. Leipzig-Nordost, BMW-Werk. Halb fertige Ka- rosserien bahnen sich automatisch ihren Weg von Montagestand zu Montagestand: Hier wird der Motor eingebaut, dort die Elektro- nik angeschlossen. Viele dieser Schritte über- nehmen mittlerweile Roboter. Mit possier- lichen Blechbüchsen wie R2-D2 aus Star Wars oder dem Androiden „Terminator“ haben die maschinellen Arbeitskräfte jedoch nur wenig gemein. Ein klassischer Industrieroboter be- steht aus einem mehrgelenkigen Arm, an des- sen Ende ein Werkzeug montiert ist. Einmal programmiert, bewegt er kunstvoll ein Objekt von A nach B, schweißt es zusammen oder schneidet es zu. Ohne Rückenschmerzen oder Burn-Out, dafür immer mit der gleichen Ge- schwindigkeit und Präzision. So erledigen die Metall-Arme Aufgaben, die für den Menschen zu schwer sind oder die ein Roboter einfach exakter erledigt. Um mit ihrer Kraft nicht aus Versehen einen Menschen zu verletzen, ste- hen Industrieroboter bislang fast immer in eingezäunten Bereichen, die man erst betre- ten darf, wenn die Maschinen ausgeschaltet sind. Seit kurzem teilen sich im Leipziger BMW-Werk allerdings Mensch und Roboter einen Arbeitsplatz und kleben gemeinsam Front- und Seitenscheiben in Elektroauto- Karosserien. Ein Werksmitarbeiter dreht und reinigt die Scheiben, der Roboterarm trägt eine immer gleiche Menge Klebstoff auf. Die- se Kollaboration von Mensch und Technik soll vor allem die Produktionsqualität und Ergono- 50 mie verbessern. Doch was halten diejenigen davon, die mit den Kollegen aus Platinen und Metall zusammenarbeiten? Technikakzeptanz und Arbeits- verhalten hängen zusammen „Diese Frage ist nicht nur psychologisch interessant, sondern die Antwort darauf beeinflusst auch direkt die Arbeitsqualität“, erklärt Robert Brauer und spricht damit ein zentrales Ergebnis seiner Doktorarbeit an. Diese schrieb der Arbeitspsychologe unter Betreuung von Prof. Gesine Grande als Teil der interdisziplinären HTWK-Nachwuchsfor- schergruppe METEORIT (MEnsch-TEchnik-Ko- operation in der ArbeitsORganisation durch Intelligente Technologien), die von 2013 bis 2015 vom Freistaat Sachsen aus Mit- teln des Europäischen Sozialfonds gefördert wurde. Im Rahmen von METEORIT und einer anschließenden Projektförderung erforschte Robert Brauer mit Unterstützung des Leip- ziger BMW-Werks, wie Menschen und insbe- sondere Montagearbeiter zu einer direkten Zusammenarbeit mit einem Industrieroboter stehen, welche Konsequenzen eine positive oder negative Einstellung auf das eigene Arbeitsverhalten hat und wie sich diese ver- ändern lässt. „Üblicherweise schlägt sich die Akzeptanz neuartiger Technik darin nieder, ob man sie nutzt oder nicht. Je nachdem, ob man Smartphones, Fitnessarmbänder oder intelligente Kühlschränke sinnvoll findet, wird man sich diese Geräte zulegen – oder eben nicht. Im industriellen Kontext ist das anders. Wenn der Arbeitgeber eine neue Technik anschafft, dann muss sie jeder Mit- arbeiter benutzen – selbst wenn er oder sie persönlich nichts davon hält. Und das kann tatsächlich die Motivation mindern und zu mehr Fehlern führen“, erklärt Brauer. Wer eine neue Technik akzeptiert, macht weniger Fehler Der Projektzeitraum von METEORIT fiel bei BMW auf die Planungsphase zur Einführung des ersten kollaborationsfähigen Roboters – ein idealer Zeitpunkt für Robert Brauer, um aus psychologischer Perspektive die Mensch- Roboter-Kollaboration zu erforschen. Denn obwohl aus unternehmerischer und ingeni- eurwissenschaftlicher Sicht die Vorteile kolla- borativer Automation auf der Hand liegen, ist bislang wenig über die Perspektive der betrof- fenen Mitarbeiter bekannt. Sebastian Keller, Mitarbeiter in der Prozessverbesserung Mon- tage bei BMW Leipzig, erklärt: „Im Vergleich zu konventionell eingezäunten Industrierobo- teranlagen brauchen kollaborative Systeme weniger Platz und sind flexibler. Aber vor dem Serieneinsatz der neuen Kollegen in unserer Produktionslinie für Elektroautos wollten wir

Forschungsgebiet: Operationssaal Vor sechs Jahren wurde Werner Korb auf die bis heute weltweit einzigartige Stiftungsprofessur für Simulation und Ergonomie in der operativen Medizin berufen. Die Bilanz zeigt: Eine zukunfts- weisende Entscheidung für Hochschule und Region. Text: Rebecca Schweier, Fotos: Marco Dirr (S. 52/53), Wunderwelt Pictures (S. 54). Heutzutage können Ärzte gebrochene Kno- chen wieder zusammenschrauben, verschlis- sene Gelenke durch künstliche ersetzen und sogar ganze Organe transplantieren. Möglich wird dies nicht nur durch ein besseres Ver- ständnis des menschlichen Körpers, höhere Hygienestandards und die Entwicklung neuer Medikamente, sondern auch durch techni- schen Fortschritt. Dank Röntgen- und MRT- Aufnahmen, hochauflösenden Mikroskopen und hochentwickelten OP-Instrumenten kann ein Chirurg zielgenau Verletzungen und Er- krankungen operativ versorgen, ohne dem Patienten größere Wunden zufügen zu müs- sen. Die moderne Medizintechnik hat somit zu einer rasanten Verbesserung der Lebens- erwartung und der Lebensqualität wesentlich beigetragen. Doch um die immer leistungs- fähigeren Geräte im Operationssaal zu bedie- nen, brauchen Chirurgen immer mehr tech- nische Kompetenzen. Denn: Bei diesem sehr komplexen Zusammenwirken von Mensch und Technik kann ein Fehler fatale Folgen für den Patienten haben. den sich die beiden Berufsgruppen maßgeb- lich: Darin, wie sie sich auf diese Situation vorbereiten“, erklärt Professor Werner Korb. Vor sechs Jahren wurde der gebürtige Wiener auf die bis heute weltweit einzigartige Pro- fessur für „Simulation und Ergonomie in der operativen Medizin“ an die HTWK Leipzig be- rufen. Seitdem verfolgt der Medizininforma- tiker das Ziel, simulatorbasiertes Training in der Chirurgie genauso selbstverständlich zu machen wie in der Luftfahrt. Dazu entwickelt er mit seiner Forschungsgruppe „Innovative Surgical Training Technologies“ (ISTT) hoch- gradig realistische Simulationssysteme. Seit 2015 führt er mit „Real Surgical Training Technologies“ (RSTT), einem Spin-off sei- ner Forschungsgruppe, weltweit chirurgische Trainingskurse durch. Ermöglicht wurde diese Erfolgsgeschichte auch durch die Leipziger Stiftung für Innovation und Technologie- transfer, die Werner Korb für fünf Jahre mit einer Stiftungsprofessur unterstützte. Seit November 2016 wird die Professur regulär durch die HTWK Leipzig getragen. sofort loslegen zu können, benötigt es wei- terhin vielversprechende Vorarbeiten, auf die die Stiftungsprofessur aufbauen kann. Und zum anderen braucht es natürlich ein Team exzellenter Wissenschaftler, gut ausgestatte- te Labore, ausreichend Freiraum zum Forschen und – auch dies eine Erkenntnis aus dem Pro- jekt – eine zentral gelegene Kaffeeküche als Ort des Austausches und der Inspiration. „Ich vergleiche die Anforderungen an einen Chirurgen gerne mit denen an einen Piloten: Beide tragen bei ihrer täglichen Arbeit gro- ße Verantwortung für Menschenleben, beide müssen in einer hochkomplexen technischen Umgebung im Team agieren, und beide müs- sen auf unerwartete Ereignisse schnell und richtig reagieren. Doch in einem unterschei- Die Ergebnisse der Stiftungsprofessur zei- gen: Der richtige Impuls zum richtigen Mo- ment kann wahre Innovationsschübe auslö- sen. Doch damit es tatsächlich so kommt, braucht es mehr als nur eine Finanzierungs- zusage. Zum einen muss das Berufungsgebiet in die strategische Forschungsprofilierung von Hochschule und Region eingebettet sein. Um Blick zurück: Worauf die Stiftungs- professur aufbauen konnte Die Stadt Leipzig verfolgt seit der Jahr- tausendwende eine Clusterstrategie in der Wirtschaftsförderung und unterstützt unter anderem gezielt die Ansiedlung von For- schungseinrichtungen und Unternehmen der Biotechnologie und Gesundheitswirtschaft. 52

Gesundheit erhalten – Life Science & Engineering. typ des Simulators einsatzfähig. „Seitens der Chirurgen schlug uns zu Beginn eher Skepsis entgegen, ob sich das Üben an einem künst- lichen Rücken wirklich so anfühlt wie eine echte OP. Aber nach einem ersten Training waren die Ärzte begeistert“, erinnert sich Werner Korb. Den Wissenschaftlern gelingt der Nachweis, dass das Training am Simulator bei Chirurgen zu mehr Sicherheit beim Ope- rieren führt. Doch marktreif ist das System nach Projektende noch lange nicht – jeder Simulator ist zu diesem Zeitpunkt noch ein handgefertigtes Unikat aus den Kunststoff- und Elektronikwerkstätten des Forschungs- zentrums. Um das vorhandene Potenzial im Bereich der chirurgischen Simulation weiter- zuentwickeln und in einen noch breiteren Themenkontext einzubetten, beruft die HTWK Leipzig mit Unterstützung der Leipziger Stif- tung Werner Korb im Dezember 2011 zum Stiftungsprofessor für Simulation und Ergo- nomie in der operativen Medizin. Bilanz: Was Wissenschaftler in fünf Jahren bewegen können Im Kontext der Stiftungsprofessur gelingt es Werner Korb zusammen mit seiner For- schungsgruppe Innovative Surgical Training Technologies (ISTT), in der Folgezeit mehrere größere Forschungsprojekte einzuwerben, um chirurgisches Training wissenschaftlich von verschiedenen Seiten zu beleuchten. In fünf Jahren kommen so insgesamt 5,6 Millionen Euro für elf Projekte, darunter zwei interdis- ziplinäre Nachwuchsforschergruppen und fünf internationale Vorhaben, zusammen. Schritt für Schritt entwickeln die Wissen- schaftler in enger Kooperation mit erfah- renen Chirurgen das Simulationssystem für Rückenoperationen weiter. Der Prototyp ver- wandelt sich zielstrebig in Richtung eines patentierten und marktfähigen Produkts, das auf den Namen „RealSpine“ getauft wird. Neben Bandscheibenoperationen lassen sich an RealSpine nun auch Wirbelversteifungen mit Implantaten sowie Wirbelkanalweitungen trainieren. Selbst Röntgenkontrollen können simuliert werden, ohne dass die Chirurgen beim Training mit Strahlen belastet werden. Um RealSpine auf den Markt zu bringen, gründet Werner Korb gemeinsam mit seinem langjährigen Mitarbeiter Dr. Luis Bernal 2015 die Firma „Real Surgical Training Technolo- gies“. Das Geschäftsmodell besteht nicht aus dem Verkauf des Simulationssystems, sondern aus der weltweiten Durchführung von simu- latorbasierten Trainings. Denn parallel zur Entwicklung des Simulators haben Psycho- logen und Pädagogen der ISTT-Forschungs- gruppe seit 2010 ein ausgefeiltes Trainings- konzept für chirurgische Fortbildungen ent- wickelt. Diese szenariobasierten Trainings bilden den kompletten Ablauf im Krankenhaus vom Patientengespräch über die OP-Planung, die eigentliche Operation inklusive Komplika- tionsmanagement bis zur Auswertung nach. Als Trainer kommen erfahrene Chirurgen zum Einsatz, die ihrerseits im Vorfeld didaktisch und technisch geschult werden. Entwickelt und erprobt wurde das Trainingskonzept un- ter anderem in enger Zusammenarbeit mit dem spanischen Zentrum für minimalinvasive Chirurgie Jesús Usón sowohl in Deutschland als auch in Spanien. Diese interkulturelle Kompetenz kommt den Gründern heute auch für ihre Firma zugute. Denn besonders nach- gefragt sind die chirurgischen Trainingskurse der Leipziger in Lateinamerika und den USA. Sich jedoch nur mit Rückenoperationen zu be- schäftigen, das wäre den Wissenschaftlern zu wenig. So entwickelten sie einen künstlichen Hals- und Rachenraum, an dem die endos- kopische Untersuchung der oberen Atem- und Speisewege und die künstliche Beatmung trai- niert werden kann, sowie ein Trainingssystem für Herzklappen-Operationen. Und gemein- sam mit fünf europäischen Partnern ist ein Lernspiel zum Training chirurgischer Basis- fertigkeiten entstanden. Weiterhin kooperie- ren Korb und sein Team seit 2014 mit der FH Oberösterreich, die ebenfalls eine eigene For- schungsgruppe zu chirurgischen Simulatoren aufbauen möchte. Eines der außergewöhn- lichsten Projekte in der jungen Geschichte von ISTT ist sicherlich die Entwicklung eines Pferdemodells für die Tiermediziner der Uni- 54 Chirurgen beim Üben an einem Simulationssystem der Forschungsgruppe ISTT. versität Leipzig. Angehende Veterinäre üben seit 2012 an dem künstlichen Pferdehals das Blutabnehmen – eine große Entlastung für die klinikeigenen Tiere. Ausblick: Wie es weiter geht Im Herbst 2016 ist die fünfjährige För- derung der Leipziger Stiftung für Innovation und Technologietransfer ausgelaufen. Im An- schluss hat die HTWK Leipzig die Stelle von Werner Korb in eine reguläre Professur an der Fakultät Elektrotechnik und Informations- technik überführt. Da die frisch gegründete Firma ihrem Geschäftsführer viel Zeit und vor allem viele Reisen abverlangt, ist Korb Professor in Teilzeit. Die Hälfte seiner Ar- beitswoche treibt Professor Werner Korb die Projekte seiner Forschungsgruppe voran und bringt seinen Studierenden das notwendige Rüstzeug für eine Karriere in der Medizin- technik bei. Ab 2017 werden sich Studierende an der HTWK Leipzig direkt auf „Biomedizi- nische Informationstechnik“ spezialisieren können. Die andere Hälfte der Woche jettet der Unternehmer Werner Korb um die Welt und überzeugt Ärzte, Klinikleitungen und Medizintechnik-Unternehmen von den Vortei- len simulatorbasierten Trainings – am liebs- ten direkt mit einem Kurs für junge Chirurgen. Oder einem Schnupperkurs für Medizintechni- kentwickler – denn Operieren ohne Risiko, das geht nur an Simulatoren wie RealSpine.

Informationen erschließen – Medien & Information. Gegen das Verblassen Wie kann man historische Handschriften, alte Gemälde und mittel- alterliche Bücher der Öffentlichkeit zugänglich machen, ohne sie dabei zu schädigen? Wissenschaftler der HTWK Leipzig erforschen, welchen Einfluss die Museumsbeleuchtung auf das Verblassen von Farbpigmenten hat. Text: Josa Mania-Schlegel, Fotos: Kristina Denhof (S. 58), Andreas Schröder (S. 59 oben, 60), Universitätsbibliothek Leipzig (S. 59 unten, 61 oben). Hinter einem dicken schwarzen Vorhang im Souterrain des HTWK-Laborgebäudes werden Testkarten mit Farbmischungen, wie sie im Mittelalter verwendet wurden, tagelang mit verschiedenen Lichtquellen bestrahlt. 58

Informationen erschließen – Medien & Information. tiziert. Daraus entsteht nun gewissermaßen eine Software gegen das Verblassen. Ein uralter Streit Vielleicht naht damit das Ende eines uralten Streits: Darf man alte Dokumente ausstel- len, auch wenn die Gefahr besteht, dass sie dadurch geschädigt werden? Genauer: Kann ein Kurator ruhigen Gewissens historische Bücher, Schriften, Zeichnungen hellem Muse- umslicht aussetzen, damit diese für die Be- sucher optisch gut zur Geltung kommen? Die Frage ist nicht neu. Es brodelt schon immer zwischen Archiven und Museen, zwischen Bewahrern und Ausstellern. Es ist gewisser- maßen ihre Gretchenfrage: Gehören histori- sche Dokumente dauerhaft ins Magazin? Oder sollten sie der Öffentlichkeit zugänglich und damit unter Umständen Lichtschädigungen ausgesetzt sein? Mit dieser Herausforderung sieht sich auch die Universitätsbibliothek Leipzig konfrontiert. In ihren Magazinen bewahrt die Bibliothek eine der fünf größten Sammlungen mittel- alterlicher Handschriften in Deutschland. Dr. Almuth Märker ist für den Bestandsschutz zu- ständig. „Unsere Handschriften werden häu- fig für Ausstellungen angefragt. Häufig sollen Zimelien, also besonders wertvolle Exponate, gezeigt werden. Gehören historische Dokumente im Archiv ver- schlossen oder sollten sie der Öffentlichkeit zugänglich sein? Es wäre unverzeihlich, wenn die prächtigen Illustrationen in den Handschriften durch eine falsche Beleuchtung sichtbar verblassen würden. Deshalb beschäftigen wir uns schon seit langem damit, wie wir die Objekte scho- nen können, ohne sie dauerhaft im Tresor wegzuschließen und beraten die Kuratoren intensiv zu ihrer Ausstellungskonzeption“, so Märker. Die wertvollen Bestände der Uni- versitätsbibliothek waren der ursprüngliche Anstoß für das Forschungsvorhaben an der Dr. Beate Villmann (vorn), Dr. Gregor Peltri (links) und Prof. Christian Weickhardt haben gemeinsam eine Software entwickelt, die die Schädigung von Farbpigmenten durch verschiedene Lichtspektren prognostiziert. 60 HTWK Leipzig. Die erste Kooperation liegt mittlerweile einige Jahre zurück. „Ich hätte damals nicht damit gerechnet, dass das For- schungsprojekt so aufwendig werden würde. Aber wir erhoffen uns, dass wir durch die ent- stehende Datenbank der HTWK Leipzig in Zu- kunft auf Grundlage naturwissenschaftlicher Ergebnisse beziffern können, was wir unseren Schätzen zumuten können.“ Eine Software gegen das Verblassen Den derzeitigen Entwicklungsstand des Pro- gramms führt Beate Villmann in ihrem Büro vor. Sie fährt ihren Computer hoch, klickt auf eines der Icons auf dem Bildschirm. Dann öff- nen sich zwei schlichte Fenster. Die Software, die den uralten Streit beilegen soll, sieht auf den ersten Blick nicht besonders spektakulär aus. Auch die Bedienung hat man in Sekunden verstanden: In dem einen Fenster wählt man ein Farbpigment aus, das in einem auszustel- lenden Exponat vorkommt. In dem anderen die Lichtquelle, mit der man es ausleuchtet. Dann spuckt die Software eine Kurve aus, in der das Know-how von jahrelanger Forschung steckt. Die Zeitachse bildet ab, wie lange die gewählte Kombination gut geht – und ab wann mit Schäden zu rechnen ist. Über ein Ampelsystem erfährt der Anwender, ob sein gewählter Beleuchtungsaufbau ratsam ist. Voraussetzung allerdings: Man muss wissen, welche Pigmente in den Exponaten verwendet wurden. „Wenn man das nicht genau weiß, kann man verschiedene Varianten durchpro- bieren. Im Zweifelsfall würde ich immer davon ausgehen, dass möglicherweise ein besonders empfindliches Pigment verwendet wurde. Vie- le Grüntöne beispielsweise wurden in Mittel- alter aus Pflanzenextrakten hergestellt, und die verblassen besonders schnell“, sagt Beate Villmann. Bloß: Ein bisschen Schädigung gibt es doch immer. Wie viel ist vertretbar? Egal, ob man die Frage Beate Villmann oder Christian Weick- hardt stellt: Eine einfache Antwort bekommt man nicht. Weil es eine Frage ist, in deren Beantwortung die Moral und Haltung einer Person ebenso einfließen wie wissenschaft-

Informationen erschließen – Medien & Information. Industrie 4.0 erreicht den Verpackungsdruck Seit Jahrhunderten haben sich die grundlegenden Verfahren der „schwarzen Kunst“ kaum verändert. Doch der Digitaldruck erobert zu- nehmend Marktanteile – mittlerweile auch in der Verpackungsbranche. Text: Rebecca Schweier, Fotos: Andreas Schröder (S. 62), Johannes Ernst (S. 63 oben). Limitierte Auflagen von Konsumprodukten liegen seit einiger Zeit im Trend. Das reicht vom Shampoo-Duft passend zur Jahreszeit bis hin zu Schokoriegeln zur Fußball-WM. Per- sonalisierte Verpackungen sind die nächste Stufe einer zunehmenden Individualisierung von Konsumprodukten. So beeindruckte Coca Cola bereits vor einigen Jahren die Marketing- welt mit der „Share a Coke“-Kampagne. Welt- weit konnte man Cola-Flaschen und -Dosen kaufen, die anstelle des Produktlogos mit einem Namen nach Wahl personalisiert wa- ren. Die Absatzzahlen der Limonade stiegen im Aktionsraum deutlich, außerdem posteten hunderttausende Kunden Fotos von sich und der personalisierten Verpackung in den sozia- len Medien. Für den Konzern eine der erfolg- reichsten Kampagnen überhaupt – ermöglicht durch den digitalen Druck der Etiketten. „Die Aktion von Coca Cola zeigt beispielhaft, wie sich mit dem Digitaldruck ein Mehrwert erge- ben kann, der sich nicht über die reinen Druck- kosten bemessen lässt. Dabei sind neben dem Einsatz im Marketingbereich noch zahlreiche weitere Innovationen denkbar: So ließe sich auch jede einzelne Verpackung mit einem versteckten Code bedrucken, um Logistik- abläufe besser zu vernetzen. Oder personali- Die meisten Verpackungen werden heutzutage im Flexodruckverfahren bedruckt. Im Bild: Prof. Eugen Herzau an einer Laborbeschichtungsmaschine mit Tiefdruck- und Flexodruckwerken im HTWK-Verpackungslabor. 62 sierte Werbung auf einen Versandkarton drucken“, erzählt Simon Lober. Als Koor- dinator des Competence Center Digitaldruck des Flexodruck-Fachverbandes DFTA und der HTWK Leipzig wirbt der Verpackungsingenieur seit 2015 für das Potenzial digitaler Druck- technik und berät Unternehmen des DFTA bei Innovations- und Strategieentscheidungen. Eine Traditionsbranche im Wandel Im Büro- und Heimanwenderbereich sind digi- tale Drucker bereits seit 25 Jahren im Einsatz. Doch die Druckqualität ließ lange zu wünschen übrig. Erst heute ist die Technologie so weit ausgereift, dass mit der nötigen Präzision und in industrieller Geschwindigkeit auch Materia- lien wie Folien oder Pappen bedruckt werden können. Die Verpackungsbranche erwartet ei- nen Umbruch. Bei konventionellen Druckverfahren wird aus den Druckdaten zunächst eine Druckform hergestellt. Diese wird mit Farbe benetzt und anschließend „mit Druck“ auf den Be- druckstoff übertragen. Je nach Beschaffen- heit der Druckform wird zwischen verschie- denen Druckverfahren unterschieden. Beim Flexodruck beispielsweise werden Formen aus Kunststoff oder Gummi verwendet, bei denen die zu druckenden Bereiche höher lie- gen als diejenigen Bereiche, die keine Farbe annehmen sollen. Mit dem Verfahren lassen sich auch druckempfindliche Materialien wie Wellpappe oder Folien bedrucken, wie sie bei Verpackungen zum Einsatz kommen – und das mit einer Geschwindigkeit von bis zu 15 Me-

Informationen erschließen – Medien & Information. Auf Rot geht’s los Über den roten Knopf auf der TV-Fernbedienung gelangt man – ein Internetanschluss vorausgesetzt – ins „hybride“ Fernsehen. Doch um hier eigene Inhalte bereitzustellen, fehlt Lokalsendern das Budget. Forscher der HTWK Leipzig haben deshalb mit YourPlace eine Plattform speziell für die Kleinstsender entwickelt. Text: Rebecca Schweier, Fotos: Monkey Business/Fotolia (S. 64), YourPlace/Graphictwister (S. 65), Kristina Denhof (S. 66 oben). 64

Informationen erschließen – Medien & Information. form überzeugt: Bereits 12 Lokalsender, von Hamburg bis Ossingen in der Schweiz, sowie 14 App-Kunden sind Teil des Netzwerkes. Leipzig Fernsehen setzt das Programm seit Herbst 2016 ein. „YourPlace ist für uns eine perfekte Ergänzung zu TV, Website und sozia- len Medien. Die Plattform bietet den klaren Vorteil, dass die Zuschauer weiter vor dem Fernseher sitzen bleiben und auf dem großen TV-Bildschirm die Mediatheken und andere Informationsangebote nutzen können. Mit YourPlace können wir außerdem recht präzise Aussagen zum Zuschauerverhalten erlangen. So können wir erstmals sehen, welche The- men die Zuschauer wirklich interessieren, zu welchen Zeiten sie einschalten und wie gut etwa unsere Live- und Sondersendungen angenommen werden“, so Jan Kaufhold, Pro- kurist bei Leipzig Fernsehen. Seit Auslaufen der Projektförderung wird YourPlace über das Forschungs- und Transfer- zentrum e.V. der HTWK Leipzig weiterent- wickelt und vermarktet. Prof. Dr.-Ing. Uwe Kulisch 1982–1989 Studium des wissenschaftlichen Gerätebaus mit Spezialisierung Optoelek- tronik an der Friedrich-Schiller Universität in Jena. 1993 Promotion an der Techni- schen Hochschule Leipzig, anschließend als Geschäftsführer im Bereich Büro- und Medientechnik tätig. Seit 2000 Professor für Elektronische Mediensystemtechnik an der HTWK Leipzig. Seit 2006 Dekan der Fakultät Medien. Auch im Alltag stets von „hybriden“ Kombinationen begeistert, beispielweise von großformatigen Videoprojektionen auf histo- rischen Gebäuden. uwe.kulisch@htwk-leipzig.de Per Klick vorm Fernseher aufs Tablet und zurück – Professor Uwe Kulisch (rechts) und Mitarbeiter René Welz war es wichtig, dass YourPlace zu den veränderten Nutzungsgewohnheiten der Zuschauer passt. „Unser wissenschaftlicher Anspruch war es, möglichst viele Optionen für hybrides Fernsehen auszutesten und umsetzbar zu machen, um schließlich zu einem sinnvollen Produkt zu kommen. Zum Beispiel haben wir erstmalig wissenschaftlich beschrieben und erprobt, wie sich die Usability, also die Nut- zerfreundlichkeit, von hybridem Fernsehen untersuchen und bewerten lässt“, erzählt Projektmitarbeiter René Welz. „Die Erkennt- nisse hieraus haben wir zur Optimierung von YourPlace genutzt.“ „Wir haben möglichst viele Optionen für hybrides Fernsehen ausgetestet, um schließlich zu einem sinnvollen Produkt zu kommen.“ Zusätzlich programmierten die Forscher eine App fürs Smartphone, über die sich das HbbTV-Angebot des Fernsehers mit dem „Second Screen“ des Handys oder Tablets verknüpfen lässt. Möchte der Zuschauer eine Information aus dem Fernsehen im Internet weiterrecherchieren, kann er zum Beispiel eine URL an sein Tablet oder eine Telefon- nummer an sein Smartphone senden. Was für den Zuschauer einen zusätzlichen Service darstellt, bietet auch für Werbekunden völlig neue Möglichkeiten. Diese profitieren, ebenso wie die regionalen Sender, außerdem von einer sekundengenauen Zuschauerauswertung. „Für Lokalsender ist es ein schwieriges und teu- res Unterfangen, ihre Reichweite zu messen. YourPlace bietet hier gleich zwei Vorteile: Erstens können die Sender ihre Reichweite erhöhen, da sie dank HbbTV auch via Satellit und außerhalb ihres Sendegebiets verfügbar sind. Zweitens ist eine exakte Auswertung der Zuschauerzahlen möglich. Dabei hält sich YourPlace, anders als SmartTV-Apps inter- nationaler Medienkonzerne, definitiv an die strengen deutschen Datenschutzrichtlinien“, erzählt Welz. Bereits während der Projektlaufzeit entstand im Umfeld des Forschungsprojekts ein Start- up. Die Gründer von „ConBox“ arbeiteten als Master-Studenten bei YourPlace mit und entwickelten daraus ein Geschäftsmodell für interaktive Fernsehangebote. ConBox ist spezialisiert auf die exakt synchrone Bereit- stellung von Zusatzinformationen zum Fern- sehprogramm, vor allem bei Sportübertra- gungen. Damit beschäftigen sich Conbox und YourPlace zwar mit der gleichen Technologie, aber für verschiedene Zielgruppen – denn Sportübertragungen gibt es im Lokalfern- sehen so gut wie keine. „YourPlace wurde gezielt für die Bedürfnisse lokaler Fernsehsender entwickelt“, betont Prof. Uwe Kulisch. Diese sind von der Platt- 66

Informationen erschließen – Medien & Information. Wie ein Chamäleon Lehrbücher für blinde und sehbehinderte Kinder sind Nischenprodukte – Inklusion in Schulen hin, Umsetzung der UN-Behindertenrechtskonvention her: Für Verlage rechnet es sich nicht. HTWK-Absolventin Julia Dobroschke hat erforscht, wie man das ändern kann – mithilfe von „Universal Design“. Text: Stephan Thomas, Fotos: Robert Weinhold. Wenn eingetretene Pfade nicht mehr weiter- führen, muss man beim Denken die Richtung wechseln – so könnte man den Ansatz von Julia Dobroschke beschreiben. Das Problem: Lehrbücher für blinde und sehbehinderte Kinder sind im Buchmarkt zwangsläufig eine Nische – zu aufwendig in der Konzeption, zu teuer in der Herstellung, zu klein der Ab- satzmarkt. Das aktuellste Lese-Lehrbuch ist bereits mehr als 20 Jahre alt: Wenig Nach- frage bedeutet geringe Umsatzmöglichkeiten für Verlage, und daher ist es nicht wirtschaft- lich, hier entsprechende Angebote bereitzu- halten. Aus dieser Nische müssten Lehrbücher für Sehbehinderte demnach heraus. Dobrosch- kes Vision: Diese Nischenstellung überwinden, soweit es möglich ist – durch Bücher, die so wandlungsfähig sind wie ein Chamäleon. Lehrmaterialien für blinde und sehbehinderte Kinder wirtschaft- lich machen – dank „Universal Design“: Das ist der Ansatz der Dissertation von Julia Dobroschke. 68

Informationen erschließen – Medien & Information. Zu Risiken und Nebenwirkungen … lesen Sie den Beipackzettel! Doch wie patienten- freundlich sind Beipackzettel? Dieser Frage ging ein Forscherteam der HTWK Leipzig gemeinsam mit einem Jenaer Apotheker in einer interdisziplinären Studie nach. Text: Annegret Faber, Fotos: Marco Dirr (S. 70), Bojan / Fotolia (S. 71), Johannes Ernst (S. 72 oben). Wissenschaftler der HTWK Leipzig untersuchten die typografische Gestaltung von 138 Packungs- beilagen. Dazu nutzten sie unter anderem ein Typomaß zur Bestimmung der Schriftgröße. 70 70

Informationen erschließen – Medien & Information. Die Empfehlung der Wissenschaftler ist ein- deutig. „Was die Richtlinien angeht, gilt: We- niger ist mehr. Vor allem die Vorlage mit den vorgegebenen Phrasen muss kürzer werden. Durch die geringere Textmenge könnte man die Schrift so groß drucken, dass die Buch- staben auch bei schlechtem Licht oder ein- geschränkter Lesefähigkeit gut zu entziffern sind“, resümiert Kraft. „Wir hoffen, dass unse- re Ergebnisse in eine mögliche Überarbeitung der europäischen Lesbarkeitsrichtlinie einflie- ßen – und diese von den Pharmakonzernen auch wirklich umgesetzt wird. Die Unterneh- men sind außerdem für eine patientenfreund- liche Gestaltung verantwortlich. Und da ist ebenfalls noch einiges zu tun.“ Wenn Sie weitere Fragen zum Artikel haben, wenden Sie sich an die Redaktion oder das Fachpersonal der Studie. Das Paper ist unter DOI: 10.1177/2168479017699654 verfügbar. Prof. Dr.-Ing. Michael Reiche Gelernter Akzidenzsetzer (heutiges Äquivalent: Mediengestalter). Abitur an der Abendschule, anschließend Maschinenbaustudium an der TU Chemnitz. Berufspraxis als Ingenieur und SAP- Berater. Ab 2000 Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Print- und Medientechnik der TU Chemnitz. 2006 Berufung auf die Professur für Verfahrenstechnik der Medienvorstufe an der HTWK Leipzig. Reiches Forschungsschwerpunkte sind die Wahrnehmbarkeit von Typografie sowie Workflows in Medienunternehmen. Würde sich manchmal wünschen, dass die Studenten ihre Klausuren in gut leserlicher Normschrift abgäben. michael.reiche@htwk-leipzig.de Zu viel Text und ungeeignete, zu kleine Schriftarten – so das Urteil der Wissenschaftler. Im Foto v.r.n.l.: Die HTWK- Nachwuchswissenschaftlerin Saskia Kraft mit den Studentinnen Annina Vettermann und Isabell Eschenberg. „Die meisten Beipackzettel sind aus gestal- terischer Sicht immer noch suboptimal“, fasst Kraft die Studienergebnisse grob zusammen. „Ein Beispiel: In drei von vier Beipackzetteln werden serifenlose Schriftarten mit klassi- zistischem Formprinzip, ähnlich der Arial, verwendet. Das ist nicht komplett verkehrt, aber es gibt Schriften, die bei eingeschränk- tem Sehvermögen, schlechtem Licht oder geringer Größe noch besser zu entziffern sind. Solche als ‚humanistisch‘ bezeichneten Schriftarten empfiehlt auch die DIN-Norm zur Leserlichkeit. Daran wird sich aber nur bei rund einem Zehntel der Beipackzettel gehal- ten.“ Auch die Schriftgröße lässt zu wünschen übrig. Zwar seien die Buchstaben in den letz- ten zehn Jahren größer geworden. Mit durch- schnittlich 8 Punkt liegt die Schriftgröße aber weiterhin unter den Empfehlungen und ist somit alles andere als seniorengerecht. Heben Sie den Artikel auf. Vielleicht möchten Sie ihn später nochmals lesen. Das entscheidende Problem aber, so das einhellige Urteil der Wissenschaftler: Die Textmenge. In den vergangenen zehn Jahren ist die Anzahl der Wörter auf den Beipack- zetteln um fast ein Fünftel gestiegen. Dabei handelt es sich keinesfalls um Hinweise zu Nebenwirkungen, die erst in den vergange- nen zehn Jahren bekannt wurden, erläutert Dr. Jörg Fuchs. Vielmehr sind es schlichte Wiederholungen. Fuchs ergreift Partei für die Pharmaindustrie: „Durch die zahlreichen Vorschriften europäischer und deutscher Behörden ist es fast unmöglich, einen kur- zen und gut verständlichen Beipackzettel zu entwerfen. So ist beispielsweise festgelegt, welche Angaben auf jedem europäischen und somit auch jedem deutschen Beipackzettel stehen müssen. Der Gestalter gibt in eine Maske die Angaben für das Medikament ein. Und bevor er auch nur ein Wort geschrieben hat, stehen da schon fast 1.000 vorgegebene Wörter.“ In den vergangenen 20 Jahren ist die Vorlage von 100 auf 850 Wörter ange- wachsen. Ständige Wiederholungen würden selbst den ambitioniertesten Leser ermüden, kritisiert Fuchs. Zum Beispiel der Hinweis, dass man alles gründlich von Anfang bis Ende lesen soll. Oder dass es ratsam ist, den Arzt oder Apotheker um Rat zu fragen. Dazu wird der Leser auf einem Beipackzettel allein durch diese Vorlage gleich zehnmal aufgefor- dert. Für eine gute Beschreibung, so Fuchs, würden 1.500 Wörter vollkommen ausrei- chen. Stattdessen sind viele Beipackzettel doppelt oder dreifach so lang. 72

Verantwortung übernehmen Ingenieur & Wirtschaft Instrumente und Methoden zur Gestaltung von Wertschöpfungsprozessen

Verantwortung übernehmen – Ingenieur & Wirtschaft. Strom tanken in der Laternengarage 76 76

Verantwortung übernehmen – Ingenieur & Wirtschaft. Erste Lade-Laternen in Leipzig Die ersten Laternen mit integrierter Ladefunk- tion wurden im August 2016 im Leipziger Mu- sikviertel eingeweiht. Die vier LED-Laternen haben an ihrem Mast einen dezenten Kasten, in welchen eine Steckdose und ein Touchpad eingelassen sind. Identifiziert sich ein Nut- zer per Ladekarte oder Smartphone, wird die Steckdose mit Strom versorgt. Das Auto kann nun angeschlossen und mit Strom „betankt“ werden. Dieser wird von den Leipziger Stadt- werken bislang noch allen Nutzern kostenlos zur Verfügung gestellt. Einer der Parkplätze unter den „Lade-Laternen“ wird dauerhaft für Elektroautos freigehalten. Auf den anderen drei Parkplätzen können sowohl Elektroautos als auch „Verbrenner“ abgestellt werden. Tors- ten Wanke hat die Ladestationen schon mehr- fach genutzt. Sein Urteil: „Eine gute Sache! Die Stationen sind einfach zu bedienen und funktionieren tadellos.“ Beim Laden kommt es auch immer mal vor, dass ihn Passanten ansprechen – überwiegend wohlwollend und neugierig, wie sich die neue Technologie im Alltag bewährt. Dieser Vorführeffekt ist nicht zu unterschätzen, betont Psychologieprofes- sor Immo Fritsche von der Universität Leip- zig. Er hat begleitend zur Entwicklung der Dr. Norbert Menke (Leipziger Stadtholding), Oberbürger- meister Burkhard Jung und HTWK-Rektorin Prof. Gesine Grande (v.l.n.r.) bei der Eröffnung der Lade-Laternen am 12. August 2016 in der Leipziger Mozartstraße. 78 Im Elektrotechnik-Labor der HTWK Leipzig wurde das Innenleben der Lade-Laternen entwickelt. Im Bild testet Projektmitarbeiter Martin Leutelt die Anmeldung an der Ladestation. Lade-Laternen untersucht, was Menschen zum Umstieg auf Elektroautos bewegt. Sein Fazit: „Die Menschen müssen wahrnehmen, dass es einen gemeinsamen Trend zur nachhaltigen Mobilität gibt und kollektiv tatsächlich die Wende erreicht werden kann. Nur so kann die Mobilitätswende gelingen. Und Ladestationen im öffentlichen Raum tragen dazu bei.“ Innerhalb der Forschungskooperation zwi- schen HTWK Leipzig und Leipziger Stadtwerken wurde das Ladesystem so weit entwickelt und getestet, dass es seit dem Projektabschluss als marktreifes Produkt zur Verfügung steht. Das mittelständische Traditionsunternehmen „Leipziger Leuchten“ vertreibt die Ladestati- on unter dem Namen „Karsten“, die dazu pas- sende LED-Laterne hört auf den Namen „Die- ter“. Das Ingenieurbüro Taubert Consulting entwickelt die Software in den Ladestationen weiter und übernimmt die Projektierung vor Ort. „Unsere Vision ist, dass man sein Elek- troauto beim Parken immer auch gleichzeitig laden kann – sei es zu Hause vor dem Mehr- familienhaus, in Arbeitsplatznähe oder beim Einkaufen. Denn nur wenn die Elektromobi- lität auch im Alltag praktisch ist, wird sie sich durchsetzen“, erklärt Viktor Wolff, der als wis- senschaftlicher Mitarbeiter das System an der HTWK Leipzig mitentwickelt hat und nun bei dem Leipziger Ingenieurbüro Taubert Consul- ting an der Markteinführung der Technologie arbeitet. Dort plant man außerdem, die Lade- stationen nochmals günstiger zu machen, in- dem diese nicht über ein Touchpad, sondern nur noch über das eigene Smartphone bedient werden. Das Interesse an der Technologie ist groß: Seit der Eröffnung der Ladestationen in Leipzig haben bereits mehrere Kommunen aus Deutschland und Österreich Kontakt aufge- nommen. Prof. Andreas Pretschner prognosti- ziert außerdem eine steigende Nachfrage von Gewerbetreibenden wie Einkaufszentren oder Parkhaus-Betreibern. Pretschner: „Marktstu- dien zeigen schon jetzt: Bei der Wahl des Su- permarkts würden Elektroautofahrer durchaus dorthin fahren, wo sie während des Einkaufs auch ihr Auto laden können.“ Prof. Dr.-Ing. Andreas Pretschner Professor am Institut für Prozessautomatisie- rung und Eingebettete Systeme, HTWK Leipzig. Pretschners Forschungsschwerpunkte liegen im Bereich der Prozessinformatik und der Software- projektierung verteilter Automatisierungssysteme anhand offener Softwarestandards und einge- betteter Systeme. Traut sich nach Jahren der For- schung zur Ladeinfrastruktur kaum laut zu sagen, dass er selbst noch einen „Verbrenner“ fährt. andreas.pretschner@htwk-leipzig.de

Erfolgreich dank permanenter Neuanpassung Wem es gelingt, seine Kompetenzen an veränderliche Rahmen- bedingungen anzupassen, der kommt gut durch Krisen. So ein Ergebnis aus Daan Peer Schneiders Dissertation zur Resilienz von Wirtschaftsregionen. Auch durch seinen eigenen Lebensweg ziehen sich Neuausrichtungen wie ein roter Faden. Text: Rebecca Schweier, Foto: Marco Dirr. Die mitteldeutsche Wirtschaft hat schon viele Krisen überstanden. Als beispielsweise 1871 beschlossen wurde, die Reichsmarkmünzen künftig aus Gold zu prägen, fiel schlagartig der Preis für Silber. Der Abbau des Edelmetalls in der Freiberger Region fand damit ein abruptes Ende; fortan fokussierte der Bergbau auf Blei- erze und Zink. Auch die mitteldeutsche Braun- kohleindustrie musste seit dem Ende der DDR erhebliche Einschnitte hinnehmen. Die ehe- maligen Tagebaustätten im Leipziger Südraum setzen nun auf eine Vermarktung als Touris- musregion „Neuseenland“. Die jüngste große Krise in der Region erfasste die Photovoltaik- branche, die mithilfe massiver Förderung erst einen rasanten Aufstieg nahm, nur wenige Jahre nach ihrem Boom aber schon nicht mehr mit der internationalen Konkurrenz mithalten konnte. Viele Unternehmen des „Solar Valley“ mussten Insolvenz anmelden oder wurden von internationalen Konzernen übernommen. Was Wirtschaftsregionen widerstandsfähig macht Doch manchen Solarherstellern gelang es durch eine Nischenstrategie, von standardi- sierten Photovoltaikmodulen auf komplexe Anlagen mit integrierten Speichertechnolo- gien umzurüsten. Einige Unternehmen der Region konnten sich im Zuge der Photovol- taikkrise sogar neue Geschäftsfelder erschlie- ßen. Stecken dahinter besonders kompetente Geschäftsführer? Oder gibt es tiefer liegende 80 Gründe, warum bestimmte Branchen besser durch Krisen kommen als andere? Mit die- ser Frage hat sich der HTWK-Wirtschaftsin- genieur Daan Peer Schneider in seiner Dis- sertation beschäftigt. Am Fallbeispiel der mitteldeutschen Photovoltaikindustrie und ihrer angrenzenden Branchen arbeitete er durch zahlreiche Experteninterviews und die Analyse von Beschäftigungsdaten heraus, dass vielfältig verbundene Wirtschaftsregi- onen besonders „resilient“, also besonders widerstandsfähig sind. Konkret heißt das, dass diejenigen Unternehmen die Krise am besten überstanden haben, denen es gelun- gen ist, ihre Wissensbasis und Technologien auf andere Wertschöpfungsprozesse zu über- tragen. Also sind Regionen, in denen die Unternehmen auf ähnliche Technologien und Kompetenzen zurückgreifen können, weniger anfällig für Krisen. Wirtschaftsförderung ergibt vor allem für die Branchen Sinn, die an vorhandene regionale Kompetenzen anknüpfen vorhandene Kompetenzen der Bitterfelder Chemieindustrie auf. In Freiberg wiederum hatte sich der Bergbau seit vielen Jahrzehn- ten auf die Gewinnung und Verarbeitung von Silizium spezialisiert. In Chemnitz und Dresden sind zahlreiche Sondermaschinen- bauer ansässig. Die Förderung der Solarin- dustrie über das Erneuerbare-Energien-Gesetz (EEG) führte auf Grundlage dieser regionalen Kompetenzen zu einer Umorientierung der traditionellen Branchen auf den neuen Ab- satzmarkt Solartechnik. Der Fokus auf die Massenproduktion von Standardmodulen, der beispielsweise im ‚Solar Valley‘ durch Start- ups wie Q-Cells erfolgte, schränkte die Anpas- sungsfähigkeit innerhalb der Photovoltaik- industrie ein. Demgegenüber konnten viele Zulieferer in der Krise ihre bestehenden Kom- petenzen erneut transformieren und Wissen aus der Photovoltaik auf die Anwendung von Speichertechnologien, LED- und OLED-Tech- nik sowie ‚Big-Data‘ und ‚Industrie 4.0‘ über- tragen.“ Für die regionale Wirtschaftsför- derung, so leitet Schneider aus der Fallstudie ab, lohnt deshalb die Förderung von indus- triell verbundenen Branchen und Technolo- gien, mit denen an die vorhandenen regio- nalen Kompetenzen angeknüpft werden kann. Schneider erklärt: „Die Photovoltaikindustrie in Mitteldeutschland ist ja nicht ganz zufällig in dieser Region entstanden. Sie baute auf Vom Anlagenmonteur zum promovierten Wirtschaftsingenieur Seine Kompetenzen unter sich verändernden Rahmenbedingungen immer wieder zu trans-

Impressum. EINBLICKE abonnieren? Immer die neuesten EINBLICKE in die Forschung an der HTWK Leipzig: Das Forschungsmagazin kann kostenfrei abonniert werden. Ich abonniere kostenfrei das Forschungsmagazin EINBLICKE der HTWK Leipzig. Das Magazin erscheint jährlich und bietet einen breiten Überblick über die Forschungsthemen der HTWK Leipzig. Name: Firma: Straße: PLZ, Ort: E-Mail: per E-Mail per Post beides Einfach ausfüllen, ausschneiden und faxen oder per Post senden. Alternativ online abonnieren. Impressum Herausgeber Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig, Referat Forschung Redaktion einblicke@htwk-leipzig.de www.htwk-leipzig.de/einblicke Rebecca Schweier, M. A. (verantwortlich) Telefon: +49 341 3076-6385 rebecca.schweier@htwk-leipzig.de Alle Texte, soweit nicht anders angegeben, von Rebecca Schweier. Dipl.-Ing. Dirk Lippik dirk.lippik@htwk-leipzig.de Peggy Stöckigt, M. A. peggy.stoeckigt@htwk-leipzig.de Weitere Autoren dieser Ausgabe: Annegret Faber, Verena Müller, Franka Platz (fp), Josa Mania-Schlegel, Alexander Stahr (as), Stephan Thomas 82 Anschrift HTWK Leipzig, Referat Forschung PF 301166, 04251 Leipzig Redaktionsschluss 31 . Mai 2017 Layout & Satz / Bildbearbeitung Punze Typografie, Aileen Burkhardt Druck Buchbinderei Warnecke, Rostock Auflage 3. 500 ISSN Printausgabe: 2194-4067 Online-Ausgabe: 2195-9420 Faxnummer: +49 341 3076 - 85 6385 Postanschrift: Hochschule für Technik, Wirtschaft und Kultur Leipzig Referat Forschung Redaktion EINBLICKE Postfach 301166 04251 Leipzig Oder online abonnieren: www.htwk-leipzig.de/einblicke Bildnachweise Rechteinhaber, soweit nicht im Artikel angegeben: Titelfoto: Robert Weinhold S. 2, 28/29, 44/45: Johannes Ernst S. 6: SMWK / Martin Förster S. 7,9: Marco Dirr S. 8: Stephan Flad S. 56/57, 74/75: Kristina Denhof Sonderteil Titel S. 20/21: Pullwitt (links), Marco Dirr (rechts oben) Sonderteil Inhalt S. 22–27: Stephan Thomas (1992, 2009), Pullwitt (1992 rechts), Marco Dirr (1994, 1997), privat (1996), MPFA (2001), Tobias Flath (2003), Ulrich Weferling (2004), Kristina Denhof (2010 links, 2014), Wunderwelt Pictures (2010 rechts), Michael Herzog (2012), Marlon Bönisch / Fotolia (2016) Soweit nicht anders angegeben: HTWK Leipzig