Wirtschaftlicher Windpark, intelligente Straßenleuchte, optimierter Staubfilter, transparentes Dach

v.l.: Prof. Dr. Michael Bongards, Sebastian Gessert, Bastian Greisner, Eugen Burov, Arne Schönenborn, Jürgen Sprokamp, Prof. Dr. Averkamp (Bild: Manfred Stern / TH Köln)

Vier AVEA-Förderpreise für herausragende Abschlussarbeiten im Bereich Umweltschutz am Campus Gummersbach der TH Köln

1.12.2017 – Vier herausragende Abschlussarbeiten im Bereich Umweltschutz konnte das Entsorgungsunternehmen AVEA mit Sitz in Engelskirchen und Leverkusen 2017 prämieren. Die Absolventen des Campus Gummersbach der TH Köln erhielten die AVEA-Innovationspreise auf dem Lehr- und Forschungszentrum :metabolon in Lindlar. 2014 hatte AVEA die drei Preise zum ersten Mal verliehen, sie erreichen die beachtliche Gesamtsumme von 3500 Euro. In diesem Jahr kam ein Sonderpreis mit 750 Dotierung hinzu: AVEA möchte auch Abschlussarbeiten im Ausland besonders fördern und hat deswegen einen weiteren Preis für diese Arbeiten geschaffen. Als Geschäftsführer des Unternehmens erläuterte Hans-Jürgen Sprokamp, warum seine Firma den Preis auslobt: zur Förderung des wissenschaftlichen Nachwuchses, aber durchaus auch als Instrument der Personalwerbung für die AVEA. Campus-Dekan Prof. Dr. Christian Averkamp begrüßte besonders die Schaffung eines Auslands-Preises. Sie passe gut zu den oberbergischen Unternehmen, die als “Hidden Champions” auch international aktiv seien. 

Prof. Dr. Michael Bongards vom Institut für Automatisierung machte deutlich, dass alle Arbeiten einen klaren Bezug zur Praxis haben und dass sich die Ergebnisse gut verwerten lassen. Prof. Bongards ist Mitglied der Jury und arbeitet seit vielen Jahren mit seiner elfköpfigen Forschungsgruppe GECO>C (Gummersbach Environmental Computing Center) an Projekten im In- und Ausland, mit einem Schwerpunkt im Lehr- und Forschungszentrum der TH Köln auf :metabolon.

Lohnt sich die Milliardeninvestition in einen Windpark?

Auf den ersten Platz kam Eugen Burov aus Düsseldorf mit seiner Bachelorarbeit „Analyse der Risiken und Wirtschaftlichkeit von technischen Großanlagen am Beispiel eines Offshore-Windparks”. Er konnte sich über 2000 Euro Preisgeld freuen.

Die Investitionskosten für einen modernen Off-Shore-Windpark liegen oft im Milliarden-Euro-Bereich. Am Fallbeispiel eines Investitionsprojekts des Unternehmens Statkraft, geplant zum Einsatz in der Nordsee, bestimmte Burov die Faktoren für die Wirtschaftlichkeit der Offshore-Windenergienutzung mit wissenschaftlichen Methoden wie der Sensitivitätsanalyse. Gegenübergestellt wurden der Energieertrag und die Investitions- und Betriebskosten in Abhängigkeit vom Standort unter Berücksichtigung weiterer Risiken. Prof. Bongards als Betreuer der Arbeit betonte, dass dieses komplexe Thema und seine selbständige Bearbeitung deutlich über den für eine Wirtschaftsingenieur-Bachelorarbeit üblichen Rahmen hinausgingen. Auch die zweite Betreuerin der Arbeit, Marina Schäfer von Statkraft Markets GmbH, bestätigte das herausragende Niveau der Studie.

Intelligente Gebäudeautomation steuert Straßenbeleuchtung

Auf dem zweiten Platz mit 1000 Euro Preisgeld landete Arne Schönenborn aus Overath mit seiner Bachelorarbeit „Lokales Informationssystem für PV-Wechselrichter und Batteriespeicher zur Nutzung in einer Straßenbeleuchtung – Konzeption und exemplarische Implementierung“.

Als Anwendungsfall sollte im Rahmen eines EU-Forschungsprojektes eine Straßenbeleuchtung auf der Insel Borkum weitestgehend energieautark betrieben werden. Dazu schloss Schönenborn die Beleuchtung an eine intelligente Gebäudeautomation an und betrieb sie zusammen mit einer Photovoltaik-Anlage und einem Batteriespeicher. Zur effizienteren Nutzung der Energie übernahm die intelligente Gebäudeautomation die Schaltvorgänge der Straßenbeleuchtung. Der Computer sammelt Daten und Werte der Photovoltaik-Anlage und des Batteriespeichers, der über einen Photovoltaik-Wechselrichter geladen wird. Durch die Auswertung von Wetterdaten kann auch der Einfluss der Witterung auf das System bestimmt werden. Die Auswertung ergab, dass die Kombination der Geräte für private Nutzer wegen der günstigen öffentlichen Förderung betriebswirtschaftlich sinnvoll wäre. Für Kommunen steht der Aspekt der langfristigen Energieeinsparung im Vordergrund.

Betreuer der Arbeit waren Prof. Dr. Hans Ludwig Stahl vom Institut für Informatik und Prof. Dr. Michael Bongards vom Institut für Automatisierung.

Simulation und praktischer Versuch im Vergleich

Den dritten Preis (500 Euro) bekam Bastian Greisner aus Köln für seine Bachelorarbeit „Optimierung eines Staubabscheiders mit Methoden der statistischen Versuchsplanung“.

Greisner optimierte in seiner Arbeit die Entwicklung von Staubabscheidern für Verbrennungsanlagen. Das Strömungsverhalten eines solchen Gerätes ist äußerst komplex, deshalb werden meist Simulationen zur Bestätigung der Dimensionierung am Computer durchgeführt. Dieses Vorgehen dauert relativ lange, deshalb testete Greisner als Alternative maßstabsgetreue Versuche an einem Miniaturmodell, das mit der 3D-Drucktechnik hergestellt wird. Der Vergleich zwischen Simulation und praktischem Versuch lieferte wertvolle Hinweise zur Verbesserung des Versuchsaufbaus, die in weiteren Forschungsprojekten Anwendung finden. Die Arbeit entstand in Kooperation mit der Gummersbach Steinmüller-Engineering GmbH.

Prüfer waren Prof. Dr. Thomas Bartz-Beielstein und M.Sc. Beate Breiderhoff vom  SPOTSeven Lab. Diese Forschungsgruppe betreibt mit 17 Mitarbeiter/innen (darunter 10 Doktoranden) anwendungsnahe Forschung und gehört zum Institut für Informatik am Campus Gummersbach.

Autodachmontage in Shanghai optimiert

Den Sonderpreis und 750 Euro erhielt Sebastian Gessert aus Kerpen für seine Bachelorarbeit „Development, investigation and validation of a lightweight panel using Window Spray Technology“, die er an der Tongji University (CDHAW) in Shanghai schrieb. Kooperationspartner war die Firma Webasto, ein international aktiver deutscher Automobilzulieferer. Gessert kann einen Doppelabschluss vorweisen: Bachelor im Wirtschaftsingenieurwesen am Campus Gummersbach der TH Köln und einen zweiten Bachelorabschluss an der chinesischen Tongji Universität im Studiengang Logistik-Management. Sein Auslandsaufenthalt wurde vom Förderverein für den Campus Gummersbach der TH Köln mit 2.000 Euro unterstützt, dazu kam ein Stipendium aus der Autoindustrie. Inzwischen studiert der junge Ingenieur für seinen Masterabschluss an der Universität Duisburg.

Inhaltlich ging es um die Entwicklung optimierter Montagetechniken für ein Polycarbonat (PC)-Dach an einem englischen Luxus-Geländewagen. Ein Dach aus PC könnte bei einer Größe von zwei Quadratmetern im Vergleich zu Glas spürbar Gewicht und damit Treibstoff einsparen und bietet bei einem Unfall höhere Sicherheit, da keine Glassplitter entstehen können.

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