Nr. 49/ Mai 2015

NTB
Interstaatliche Hochschule
für Technik Buchs
FHO Fachhochschule Ostschweiz
Nr. 49/ Mai 2015
Beste Perspektiven
Neue Möglichkeiten für
WPZ und Weiterbildung
Energiesysteme
NTB FolioFrühling 2015_001 1
Bestens ausgebildet
Für Ingenieure, die mehr
wollen: praxisnahes
MSE-Studium an der NTB
Bestens vorbereitet
Maturanden bereiten sich
mit Praktikumsjahr
aufs Ingenieurstudium vor
08.05.15 15:00
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NTB FolioFrühling 2015_002 2
08.05.15 15:00
Editorial
Editorial
Von Praktikanten bis Masterstudenten
Lothar Ritter
Rektor
Es ist für junge Menschen nicht immer einfach, den «richtigen» Weg
in ihre berufliche Zukunft einzuschlagen. In dieser Folio-Nummer
beschäftigen wir uns mit Menschen, die alle einen engen Bezug zur
NTB haben – aber von ganz verschiedenen Richtungen den Weg zu
uns und später von uns weg gefunden haben.
Da sind einmal jene acht Praktikanten, die zurzeit in fünf Rheintaler Industriebetrieben ihr handwerkliches Praktikumsjahr absolvieren, um dann im Herbst an der NTB in Buchs oder in St. Gallen
ihr Bachelorstudium zu starten. Sie haben ein Gymnasium oder
eine gleichwertige Schule absolviert, zum Teil auch an der ETH
oder einer Universität studiert, bis sie realisierten, dass der «praktische» Weg über eine Fachhochschule für sie der geeignetere Weg
ins Berufsleben ist. Eine Entwicklung, die mich als NTB-Rektor besonders freut. Nicht nur, weil es unserer Schule zusätzliche motivierte Studierende bringt, sondern weil damit auch Vorarbeiten in
Richtung einer praxisintegrierenden Hochschulausbildung geleistet worden sind.
Während die Praktikanten am Anfang ihres Bachelorstudiums stehen, sind die Masterstudenten zwei grosse Schritte weiter. Sie setzen nach dem Bachelor an der NTB ihr Studium bei uns berufsbegleitend oder in Vollzeit fort, weil sie überzeugt sind, dass sie vom
Master beruflich noch mehr profitieren können. Erfreulich: Die NTB
gehört schweizweit zu jenen Fachhochschulen, von denen nach
dem Bachelor prozentual am meisten Studenten ins Masterstudium einsteigen. In dieser Folio-Nummer kommen zwei erfolgreiche
Masterabsolventen und zwei Neueinsteiger zu Wort.
Wenn wir diese erfreuliche Entwicklung fortschreiben wollen,
brauchen wir an der NTB dafür auch die notwendige moderne Infrastruktur. Und an der wird zurzeit mit dem Laborgebäude 2 intensiv
gebaut. Das ist für mich nicht nur ein Meilenstein in der Geschichte unserer Fachhochschule, sondern auch ein starkes Signal, das
nach aussen geschickt wird: Schaut her, der Ingenieurausbildung
im hochindustrialisierten Alpenrheintal gehört die Zukunft!
Titelblatt
Die neue Kampagne fürs Bachelorstudium
Systemtechnik kommt innerhalb und ausserhalb der NTB gut an.
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 3
NTB FolioFrühling 2015_003 3
08.05.15 15:01
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NTB FolioFrühling 2015_004 4
08.05.15 15:10
Inhaltsverzeichnis
Inhalt
Studium/Weiterbildung
Bachelor
Bachelorarbeiten an der NTB – Ingenieure gestalten die Zukunft 6
Frischer Auftritt – und schön schräg
12
Vom Gymi über die Werkbank an die NTB
15
Master of Science in Engineering
18
Angewandte Forschung und Entwicklung
Institute
Fachtagung Produktionsmesstechnik
Beste Perspektiven dank neuen Möglichkeiten News aus den Instituten
Pedalplatte mit Sensor
Photonik an der NTB
Technologietag: Industrie 4.0
22
23
27
31
32
34
Menschen
Ein Anruf aus der Schweiz 38
NTB Inside
Ein schöner Blickfang
Wandtafel /Agenda
40
42
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 5
NTB FolioFrühling 2015_005 5
08.05.15 15:04
Bachelorstudium Systemtechnik
| Studium / Weiterbildung
Bachelorarbeiten an der NTB –
Ingenieure gestalten die Zukunft
Die Bachelorarbeit ist die Krönung und der Abschluss des Systemtechnik-Studiums. Anhand einer interdiszipli­
nären und zunächst nur grob umrissenen Aufgabenstellung beweisen die Studierenden, dass sie in der Lage sind,
systematisch und zielorientiert vorzugehen, sich Theorie anzueignen und diese effizient umzusetzen. Die Lösungen und Produkte lassen sich sehen. Autoren: Christoph Würsch, Olaf Gerndt
Die Qualität der Bachelorarbeiten an der NTB ist
hoch. Sehr oft sind die in Bachelorarbeiten ent­
wickelten Produkte und Lösungen direkt durch
den Industriepartner umsetzbar, und regelmäs­
sig werden die entwickelten Ideen vom Industrie­
partner als Patent angemeldet. Der hohe Level
der Abschlussarbeiten erklärt sich in erster Line
durch die Motivation der Studierenden und die
Identifikation mit der Arbeit. «Eine Bachelorar­
beit ist etwas ganz anderes als eine Fachprüfung,
auf die man büffeln muss», bekommen die Do­
zenten immer wieder zu hören. Ein Bachelor soll
seine eigenen Ideen realisieren und sein Können
unter Beweis stellen. In modernen Firmen wird
im Team entwickelt, und daher werden vorzugs­
weise Bachelorarbeiten auch im Team durch­
geführt. Jeder trägt seinen Teil bei, nämlich den
Part, den er am besten beherrscht, für den sein
Herz höher schlägt.
Begeisterung und Passion
Eine Bachelorarbeit ist Begeisterung und Passi­
on – abwechselnd mit Phasen des Durchbeissens
und der Resignation. Die offenen, komplexen
Fragestellungen lassen nicht nur Raum für eine
Lösung, sondern für vielfältige. Um erfolgreich
zu sein, braucht es zudem günstige Rahmenbe­
dingungen, eine stimulierende und unterstützen­
de Umgebung, zu der die Dozenten und Betreuer
der NTB, der Mittelbau, die Infrastruktur der NTB
( Informatik, Simulations-Werkzeuge, Werkstatt,
Messtechnik- und Entwicklungslabore ) und we­
sentlich auch die Industriepartner beitragen.
Industriepartner sind bei der NTB herzlich will­
kommen. Wer ein Problem im Bereich System­
technik, Elektronik, Mechatronik, Werkstoffe,
Polymerchemie, Modellierung, Statistik, Optimie­
rung etc. hat, das sich für eine Bachelorarbeit
eignen könnte, melde sich bei der NTB. Es ist eine
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NTB FolioFrühling 2015_006 6
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Studium / Weiterbildung
gute Gelegenheit, für wenig Cash viel zu bekommen. Selbstverständlich wird die notwendige Diskretion gewahrt.
Echte Ingenieursleistung
Im Vergleich zu anderen Studienrichtungen an
Fachhochschulen dauert die Bachelorarbeit an
der NTB deutlich länger. Dadurch bleibt eine Bachelorarbeit nicht nur Studie auf Papier, sondern
eine echte Ingenieursleistung. Die Bachelorarbeit
beginnt mit einer Vorarbeit, dem sogenannten
Fachmodul, wo sich die Studierenden meist als
Team in das Themengebiet einarbeiten. Danach
werden Literatur- und Patentrecherchen durchgeführt, die Anforderungen in Zusammenarbeit
mit dem Betreuer und dem Industriepartner definiert und ein Zeitplan erstellt, der für den Rest
der Bachelorarbeit ( etwa ein halbes Jahr ) gelten
soll. Dieses Fachmodul muss bestanden werden,
damit ein Studierender zur Bachelorarbeit zugelassen wird. Danach wird konzipiert, modelliert,
simuliert, klassifiziert, konstruiert, implementiert,
experimentiert, evaluiert, quantifiziert, analysiert,
realisiert, validiert, optimiert und am Schluss voller Stolz präsentiert.
Mit der Bachelorarbeit beweisen die Studierenden, dass sie Ingenieure sind, dass sie mit systematischem, logischem und wissenschaftlichem,
d. h. quantifizierbarem Vorgehen Werte schaffen
können, von denen unsere Gesellschaft nachhaltig profitiert. Ingenieure gestalten die Zukunft –
es beginnt mit einer Bachelorarbeit.
| Bachelorstudium Systemtechnik
Vielfältige Bachelorarbeiten
Spektakuläre Blitze
In der Bachelorarbeit «Teslaspule mit Leistungs­
endstufe» setzten Dominik Mattle und Jennifer
Buschor ein Projekt um, das durch die Aufgabenstellung und die finanzielle Unterstützung durch
die b2 electronic GmbH, Klaus, realisiert werden
konnte. Das Ergebnis: elektrisierend, spektakulär, leistungsstark und atemberaubend.
Mit ihrer Arbeit konnten sie einen seit einiger
Zeit gehegten Wunsch umsetzen. Die Realisierung
des Projekts war bisher an den fehlenden Mitteln
und der fehlenden Ausrüstung gescheitert. Wie
Dominik Mattle betont, war die Betreuung durch
die Dozenten Kurt Schenk und Adrian Weitnauer
sowie durch die wissenschaftlichen Mitarbeiter
des Instituts IES hervorragend.
Die von NTB-Seite erbrachten Leistungen waren
viel höher als das, was die beiden erwartet hätten: «So wurden auch einige Samstage geopfert,
um das Projekt trotz grosser Hürden fertigzustellen», sagt Mattle. Dabei wäre das Projekt noch vor
der ersten Inbetriebnahme der Teslaspule fast an
Sicherheitsvorgaben gescheitert, weil Buschors
Handyladegerät explodierte und Diskussionen
zum Thema Sicherheit auslöste.
Wie funktioniert die Teslaspule? Um Hochspannungskabel, die elektrische Energie verteilen, zu
prüfen, braucht es immer leistungsstärkere Geräte. Für deren Aufbau sind Endstufen notwendig, deren Funktion im Resonanzbetrieb mit einer Teslaspule getestet werden kann. Die beiden
Studierenden wollten eine Teslaspule mit einer
5-Kilowatt-Leistungsendstufe realisieren. Das
Herzstück der Spule ist ein Transformator, der
hochfrequente Wechselströme mit sehr hoher
Weitere Infos
Ausstellung der Bachelorarbeiten:
11. 09. 2015 NTB Studienzentrum St. Gallen
18. 09. 2015 NTB Campus Buchs
www.ntb.ch/bachelorarbeiten
Garantiert spannend: Arbeiten mit Teslaspulen.
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 7
NTB FolioFrühling 2015_007 7
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Bachelorstudium Systemtechnik
| Studium / Weiterbildung
Spannung erzeugen kann. Das Funktionsprinzip
dieses Transformators basiert auf der Resonanz magnetisch lose gekoppelter elektrischer
Schwingkreise. Mit dieser Teslaspule lassen sich
blitzförmige Koronaentladungen erzeugen.
Die beiden Forscher realisierten nach diversen
Computersimulationen diejenige Spule mit der
grössten Sekundärspannung bei der kleinsten
Eingangsleistung und konnten so spektakuläre
Blitze erzeugen und sogar Musikstücke aufmodulieren. Dominik Mattle: «Bei unserer Arbeit
mussten wir viele Speziallösungen finden, um die
extremen Anforderungen erfüllen zu können. Dieser Prozess an der Grenze zum Machbaren war
höchst interessant und äusserst lehrreich. Das
bei unserer Arbeit gewonnene technische Knowhow konnte ich leicht in abgewandelter Form für
andere Projekte verwenden. Die Arbeit mit einem
Industriepartner erleichterte zudem den Einstieg
in die Berufswelt.»
Licht an, Tür auf – wie von Geisterhand!
Mit ihrer Bachelorarbeit, die in Zusammenarbeit
mit dem Industriepartner mivune AG realisiert
worden ist, liefern die NTB-Absolventen Andreas
Kunz und Nicola Lenherr eine innovative Lösung
zur Visualisierung bei der Gebäudeautomation
der Zukunft. Webtechnologien spielen dabei eine
entscheidende Rolle.
Den Weg zu ihrer Bachelorarbeit fanden die zwei
Studenten über die NTB-Ausschreibung. Rasch
war bei ihnen das Interesse geweckt, da bei der
geplanten Arbeit moderne Technologien eingesetzt wurden und zudem die Home-Automation
immer mehr in den Alltag integriert und nachgefragt wird. Die betreuenden Dozenten René
Pawlitzek und Andreas Zogg seien mit Rat und
Tat zur Seite gestanden und hätten bei Bedarf
Gebäudeautomation wird anschaulich und somit bedienerfreundlich
dank einer Bachelorarbeit an der NTB.
einen «Stupf» in die richtige Richtung gegeben,
sagt Lenherr.
Gleichzeitig lobt dieser, der heute als Software
Engineer im Bereich Entwicklung von Webprojekten und Schnittstellen zu Backendsystemen
arbeitet, die Zusammenarbeit mit Andreas Kunz:
«Wir haben uns gut verstanden. Ich denke, wir
waren produktiver, konnten uns gegenseitig unterstützen, und vier Augen sehen mehr als zwei.»
Worum geht es im Projekt der beiden Ingenieure?
Die Gebäudeautomation hat sich rasant entwickelt. Vom Einfamilienhaus bis zur Fabrik werden
Gebäude in Zukunft mit Smartphones via Internet
gesteuert: Sie verstehen die Bedürfnisse ihrer
Bewohner und kommunizieren mit ihnen. Android- und Apple-Apps sind heute schon nicht mehr
up to date, sondern Web-Apps sind zukünftig angesagt. Die Industriepartner bieten mit dem Mivune-Operating-System eine Softwarelösung an,
die die gängigen Technologien vereint und eine
einheitliche Schnittstelle zur Verfügung stellt. Die
Visualisierung, die übersichtlich und intuitiv sein
soll, ist dabei sehr wichtig.
Kunz und Lenherr haben eine anpassungsfähige
Visualisierung entwickelt, die sie mittels Webtechnologien realisieren konnten. «Es war sehr
interessant, den Aufbau eines Home-Automation-Systems zu sehen. Ausserdem hat es Spass
gemacht, HTML5, CSS3, JavaScript, jQuery und
Bootstrap – damals für uns neue Technologien
– zu lernen und anzuwenden. Am Ende hatten
wir ein Produkt, das man benutzen kann bzw.
das jetzt von unserem Industriepartner benutzt
wird», so Nicola Lenherr.
Baggern ohne Lärm und Gestank!
Im Rahmen eines Gemeinschaftsprojekts der ETH
Zürich, der FH Luzern und der NTB wurde ein 16
Tonnen schwerer Hydraulikbagger von Dieselauf Elektroantrieb umgerüstet. Drei Studenten
der NTB und ETH haben im Rahmen ihrer Bachelorarbeit «SunCar-Bagger: Umbau auf einen
E-Bagger» mitgearbeitet.
Ein Vortrag des NTB-Dozenten Max Stöck über das
SunCar-Projekt war der Auslöser dafür, dass sich
die drei Studenten Jason Deane, Silvan Frehner
und Raffael Löhrer entschieden, im Rahmen ihrer
Bachelorarbeit bei diesem Projekt mitzuarbeiten.
Löhrer bezeichnet die Zusammenarbeit mit den
Dozenten, der ETH und den rund 20 Kommilitonen, die am Projekt ausserdem beteiligt waren,
als spannend und herausfordernd. «Sehr viele
Leute mit verschiedenem Hintergrund haben an
dem gleichen Ziel gearbeitet. Da war sehr viel Ko-
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NTB FolioFrühling 2015_008 8
08.05.15 15:07
Studium / Weiterbildung
Elektrische Energie treibt auch tonnenschwere
Bagger an.
ordination erforderlich. Natürlich gab es da auch
kleine Missverständnisse. Insgesamt aber war
die Kooperation sehr bereichernd.»
So konnten alle Studenten viel vom Industriepartner, den Dozenten und den Mitstreitern von
der ETH lernen. «Umgekehrt», so glaubt Löhrer,
«konnten die ETH-Studenten auch von unserer
Praxiserfahrung profitieren.» Am Schluss war
die Freude riesig, als der Elektrobagger in der
Praxis funktionierte. «Ich fand es interessant,
einmal in ein wirklich neues Thema einen so
tiefen Einblick zu erhalten.» Die Aufgabe des Trios bestand darin, eine Batterieeinheit und deren
Aufhängung für den Elektrobagger zu konstruieren. Deshalb mussten sie, in der NTB unterstützt
von Max Stöck, Neuland betreten und suchten
oft nach unkonventionellen Lösungen. Obwohl
der Zeitdruck enorm war, gelang es dem Team
vor einem Jahr, den funktionstüchtigen Prototyp
des ersten batteriebetriebenen und 16 Tonnen
schweren E-Baggers vorzustellen.
Im Rückblick hält Raffael Löhrer fest: «Das Studium an der NTB war für mich die richtige Wahl.
Ich habe vor allem geschätzt, dass der Unterricht
auch sehr gut auf berufsbegleitende Studenten
abgestimmt ist. So muss man nicht den ganzen
Tag an der Hochschule verbringen und kann das
Gelernte bereits anwenden. Für mich war es ein
weiterer Vorteil, dass ich mich erst im Laufe des
Studiums für eine Vertiefung entscheiden musste. So konnte ich mir zunächst einen Einblick in
die Fachgebiete verschaffen und dann entscheiden, welches mir am meisten zusagt.»
| Bachelorstudium Systemtechnik
auf einen ausgefallenen Pfad begeben und mit
dem Partner swissnex india ein futuristisch anmutendes Wesen geschaffen.
«Wir haben alle Bachelorarbeiten, die von der
NTB angeboten wurden, durchwühlt und die
spannendste, beste und zu unseren Interessen
am meisten passende ausgesucht», beschreibt
David Mehr den Einstieg in das Projekt Bachelorarbeit, das er gemeinsam mit Fabian Mangott
angegangen ist. Die beiden Churer NTB-Ingenieure übertitelten ihre Arbeit «Die Roboterfigur
Decoy erkennt Menschen und reagiert auf sie».
Mehr unterstreicht die Zusammenarbeit mit den
Dozenten Vincenzo Parisi und Einar Nielsen, die
immer konstruktiv gewesen sei, und dass es ihn
vor allem gefreut habe, dass nicht sinnlos Zeit in
Meetings verbracht wurde. «Ganz speziell war
die Zusammenarbeit mit unserem ‹Industriepartner›, dem indischen Künstlerpaar Aparna Rao
und Søren Pors. Wir kommunizierten über Skype
und wenn man sich nicht persönlich gegenübersteht, ist es manchmal schwer, dem Gegenüber
Dinge klarzumachen. Die Zusammenarbeit war
sicherlich etwas komplizierter und zeitaufwendiger als bei einem ‹normalen› Industriepartner.
Oft gingen unsere Vorstellungen und Wünsche
auseinander. Wir fanden aber meistens einen
Kompromiss, der beide zufriedenstellte», sagt
David Mehr.
Robotik und Kunst, was für eine Mischung!
Indian Artists meet Swiss Engineers
Die Roboterisierung geht voran. So verwundert
es nicht, dass auch an der NTB in diese Richtung
Forschungsarbeiten unternommen werden. Zwei
NTB-Absolventen haben sich mit ihrem Projekt
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 9
NTB FolioFrühling 2015_009 9
08.05.15 15:07
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Studium / Weiterbildung
Der Roboter verhält sich wie ein kleiner Hund, der
die Heimkehr seines Herrchens erwartet und es
freudig empfängt – Decoy kann durch seitliches
Schaukeln, durch Winken mit den Armen und
durch Drehen des Oberkörpers mit den anwesenden Menschen interagieren. Die Herausforderung
bestand nun darin, Decoy Leben einzuhauchen,
ihm Augen, Muskeln und ein Gehirn zu implantieren. Dies gelang den beiden Ingenieuren mittels eines Laserscanners, fünf Motoren und eines Kleincomputers mit dazugehöriger Software.
Dabei bestand die Hauptarbeit in der Implementierung der Software, die auf dem von der NTB
entwickelten EEROS-Robotic-Framework basiert.
Decoys Mechanik wurde am bzb Buchs gefertigt,
und schliesslich erwachte Decoy zum Leben.
David Mehrs Bilanz: «Wenn ich die Zeit vor und
nach dem Studium vergleiche, dann habe ich doch
einiges gelernt während des Studiums. Es ist
einem oft nicht klar, dass man doch einiges dazulernt, da dies schrittweise erfolgt. Nach einem
umfassenden Überblick muss ich aber sagen,
dass mich das Studium sehr gut auf die Berufswelt vorbereitet hat.»
Maschinenbauer auf gewagter Expedition
Mit ihrer Bachelorarbeit, die im letzten Herbst
ohne externen Industriepartner realisiert wurde,
haben die NTB-Absolventen Fabio Trimarchi und
Alexander Smelt etwas zusammengeführt, das
für manche von uns unvereinbar zu sein scheint:
Physikunterricht, Spass und Spiel.
Die zwei Ingenieure haben in ihrer Bachelorarbeit ein kreatives Spiel, nämlich Wavemechanics,
entwickelt: In einer simulierten Wasserwanne
werden in Echtzeit Wellen, die sogar überlagert
werden können, interaktiv angeregt.
Die zwei wichtigsten Ergebnisse dieser Arbeit
sind zum einen eine Implementierung der Wellengleichung als flüssige und stabile Darstellung
von Wellen und deren Phänomenen für Android
in Java in Echtzeit, zum andern die Einbindung
einer innovativen, noch jungen 3D-Engine in das
Spiel. Die Softwarearchitektur und Applikation
der beiden NTBler sind eine gute Basis für weitere Projekte in den Bereichen der Simulation von
elektromagnetischen Wellen oder im Bereich der
Klangsynthese.
Wie kommt man auf die Idee, als Student mit
dem Profil Maschinenbau die Bachelorarbeit im
Institut für Computational Engineering zu schreiben? «Ganz einfach», sagt Smelt , «es bestand von
meiner Seite ein reges Interesse, falls möglich,
meine Bachelorthesis im Bereich der Informatik
| Bachelorstudium Systemtechnik
zu absolvieren. Da ich mich sehr für Android interessiere, entschied ich mich, die Chance zu nutzen und auf diesem Gebiet meine Diplomarbeit zu
entwickeln. Und ausserdem reizte es mich, etwas
komplett Neues zu erlernen und auszuprobieren. Da ich das Profil Maschinenbau belegt hatte,
war unser Projekt schon sehr gewagt, jedoch im
Rückblick eine umso bessere Erfahrung.»
Betreut wurden Smelt und Trimarchi von ihren Dozenten Christoph Würsch und Michael Schreiner.
Alexander Smelt bewertet sein SystemtechnikStudium als eher generell. Seinem Empfinden
nach bringe dies für FH-Absolventen grosse Vorteile, da in der Industrie praktisches Flair erwartet und geschätzt würde. Ausserdem habe sein
NTB-Abschluss als Türöffner funktioniert, sagt
Smelt: «Als ich mich anfangs als Maschinenbauer über eine Stelle im Bereich Programmieren
informiert habe, warf dies einige Fragen bei den
Personalverantwortlichen auf. Als ich dann erwähnte, dass ich ein Studium als Systemtechniker mit Schwerpunkt Maschinenbau an der NTB
absolviert habe, hiess es plötzlich, dies ändere
alles, da dies ja ein angrenzendes Gebiet sei, und
man wäre sehr erfreut, wenn ich ihnen meine Unterlagen zukommen lies­se.»
Mit der Smartphone-App «Wave Mechanics» macht Physik Spass.
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 11
NTB FolioFrühling 2015_011 11
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Bachelorstudium Systemtechnik
| Studium / Weiterbildung
Frischer Auftritt – und schön schräg
Der neue Auftritt des Bachelorstudiums Systemtechnik soll den Unterricht und die NTB widerspiegeln: familiär
und freundlich, professionell und praxisnah. Autor: Roland Seeger
Attraktive Bilder, kräftige Farben und lesefreundliche Layouts prägen den neuen Kommunikationsauftritt
für das Systemtechnikstudium.
Antonio Rosolia besucht den Infotag der NTB in
Buchs. Er wird im Sommer seine Ausbildung als
Informatiker abschliessen. Technik fasziniert ihn
seit seiner Kindheit, und der Beruf gefällt ihm
immer noch. Dennoch denkt er sich, das kann es
noch nicht gewesen sein. Er will mehr. Die persönliche Einladung zum NTB-Infotag hat ihn deshalb sofort angesprochen. Am Samstagmorgen
ist er nicht allein am Infotag in Buchs. Mit ihm
haben rund 180 andere Besucher – und auch einige Besucherinnen – den Weg zum NTB-Campus
gefunden.
Die Präsentation des Studiums durch die zwei
Studenten hat ihm gut gefallen. Aber wie war das
mit den Studienrichtungen, da gibt es doch fünf
zur Auswahl? Eine charmante junge Dame überreicht ihm eine attraktiv aufgemachte Studienbroschüre. Die Fotos zeigen Bilder des NTB-Campus
Buchs, auf vielen sind fröhliche junge Menschen
abgebildet. Sie wirken authentisch, das Ingenieurstudium macht ganz offensichtlich Spass! Er
bespricht mit dem Studienberater Daniel Keller
die Zulassungsbedingungen. Alles ist in Ordnung:
Er besitzt eine technische Grundausbildung, und
die notwendige Berufsmatura wird er im Sommer
dieses Jahres abschliessen.
Ein neuer Auftritt
Anfang 2014 beschloss die NTB, ihre Studien­
dokumentation grundlegend zu überarbeiten. Mit
dem Ziel, die Inhalte leserfreundlich aufzubereiten und zeitgemäss darzustellen. Den Pitch hat
die Werbegentur DACHCOM gewonnen, die über
viel Erfahrung in der Kommunikation von Hochschulen, aber auch von Industrieunternehmen
und -produkten verfügt. Das methodische Vorgehen und der gewählte Ansatz haben von Beginn
weg alle überzeugt. Schnell hat sich gezeigt, dass
die NTB einen ganzheitlichen Ansatz verfolgen
sollte. Die integrierte Kommunikation umfasst
denn auch mehr als nur die neue Studiendokumentation.
Otto Gmeiner, Inhaber der Kommunikationsagentur DACHCOM: «Die Interstaatliche Hochschule
für Technik Buchs NTB nahm bereits 1970, damals noch als Neu-Technikum Buchs ( NTB ), ihren
Betrieb auf. Weitreichende Kontakte zu Industrie,
Wirtschaft und zur Bevölkerung haben die NTB zu
einer bedeutenden Marke werden lassen. Unsere
Aufgabe als Kommunikationsagentur sehen wir
darin, dieser Marke Sorge zu tragen und sie verantwortungsvoll der jungen Generation näherzubringen und in weitere Zukunft zu führen.»
12 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_012 12
08.05.15 15:12
Studium / Weiterbildung
Die Infomittel
Studiendokumentation
Die ersten Rückmeldungen sowohl von Studierenden wie auch potenziellen Studierenden sind
sehr positiv ausgefallen. Unter www.ntb.ch /
studiendokumentation können Sie sich selbst
ein Bild davon machen. Für eine hohe Wiedererkennung sorgen die sogenannten «tektonischen
Elemente»: gekippte Quadrate und ein Netzwerk,
welches für die Interdisziplinarität des Studiums,
aber auch für die beste Vernetzung der NTB mit
der Industrie steht. Alle Kommunikationsmittel
zeichnen sich durch die helle Gestaltung mit
viel Weissraum und kräftige Farben aus. Die
fünf Studienrichtungen ( Maschinenbau, Elektronik und Regelungstechnik, Ingenieurinformatik,
Mikrotechnik sowie Informations- und Kommunikationssysteme ) bieten vollwertige, spezialisierte Ausbildungen im jeweiligen Gebiet. Mit
dem zusätzlichen Nutzen, dass die Absolventen
im interdisziplinären Unterricht generalistische
Kenntnisse auf den Gebieten Informatik, Mechanik und Elektronik erhalten. Was lag da näher,
diesen Studienrichtungen einen eigenen Auftritt
zu widmen? Dies geschah denn auch in Form von
sechsseitigen Flyern, welche die Studiendokumentation mit den Basisinformationen zum Studium ergänzen.
Microsite
Seit November 2014 besitzt die NTB Buchs die
wohl «weltweit grösste Microsite zum Thema
Systemtechnikstudium». Eine Microsite ( bzw.
Mikro-Website ) bezeichnet normalerweise eine
schlanke Website mit wenigen Unterseiten und
geringer Navigationstiefe innerhalb eines grös­
seren Internetauftritts. Microsites sind optisch
oft von der eigentlichen Website unabhängig.
Vergleichbar mit dem Dossier in einer Zeitung,
behandeln Microsites meistens ein Thema oder
einen Gegenstand möglichst umfassend. Häufig
werden sie auch für Werbe- und Verkaufszwecke
genutzt. Als Ergänzung zur Hauptpräsenz kann
die NTB-Microsite die Kernzielgruppe gezielter
ansprechen.
Die NTB-Microsite zeichnet sich durch eine sehr
überschaubare, aufs Nötigste reduzierte Navigation aus. Mit einem Seitenumfang von zwölf
Seiten bietet sie genau die richtige Informationsmenge für einen raschen Überblick. Passend zur
mobilen Zielgruppe auch von unterwegs. Dank
dem sogenannten «Responsive Design» können
Interessierte die Infos auch sehr gut mit mobilen
Devices wie Smartphone oder Tablets abrufen.
| Bachelorstudium Systemtechnik
TECH DEINE ZUKUNFT
Rechtzeitig zur Bewerbung des Infotages im November 2014 wurde auch die Werbekampagne
komplett neu konzipiert und realisiert. «TECH
DEINE ZUKUNFT» ruft die NTB jungen Menschen
in Inseraten, Plakaten und Mailings zu. Der Slogan bietet viel Interpretationsspielraum: Technik
– deine Zukunft» oder «Denk an deine Zukunft».
Und scheint zu funktionieren. Die NTB-Infotage in
St. Gallen, Chur und Buchs wurden von rund 450
jungen Frauen und Männern besucht.
Und was macht Antonio Rosolia? Er wird im
Herbst dieses Jahr definitiv ins SystemtechnikStudium an der NTB einsteigen. Das berufsbegleitende Studienmodell passt für ihn perfekt.
Welche Studienrichtung es sein wird, lässt er
noch offen. Das kann er im dritten Jahr (oder im
zweiten, wenn er Vollzeit studieren würde), entscheiden. Er blättert in der Zeitung, sieht das
NTB-Inserat und schmunzelt: «TECH, DEINE ZUKUNFT.» Ja, er ist dabei!
Aus einem Guss: Der neue Auftritt auf Desktop- und Tablet-PC sowie
Mobile Phone.
Weitere Infos
Microsite:
www.ntb.ch /ingenieurstudium
Studiendok:
www.ntb.ch /studiendokumentation
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 13
NTB FolioFrühling 2015_013 13
08.05.15 15:12
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NTB FolioFrühling 2015_014 14
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Studium / Weiterbildung
| Praktikumsjahr nach der Matura
Vom Gymi über die Werkbank an die NTB
Wer die gymnasiale Matura im Sack hat, zieht in der Regel an die Uni oder ETH. Doch nicht alle schlagen diesen
Weg ein – sie gelangen über das Praktikumsjahr an die NTB. «Ich kann so Studium und Praxis ideal miteinander
verbinden», sagt Lukas Graf, der zurzeit bei SFS im Praktikumsjahr steckt. Autor: Markus Rohner
Simon Rüegg und Lukas Graf (von links) absolvieren ein Praktikumsjahr bei SFS.
Wenn Lukas Graf und Simon Rüegg am Morgen
bei SFS ihre Arbeit beginnen, fallen sie nicht auf.
Es sind zwei junge Mitarbeitende, wie sie beim
Heerbrugger Industriekonzern in grosser Anzahl ein und aus gehen. Und doch unterscheiden
sich die zwei Gymnasiasten aus St. Gallen und­
Gossau von den anderen Angestellten: Sie haben
den Status eines Praktikanten, den es in dieser
Form seit 2013 in fünf Rheintaler Unterneh­
men gibt.
Graf und Rüegg haben keine Berufslehre absolviert, sondern am Gymnasium die Matura erworben. Dennoch sind sie jetzt auf dem Weg in Richtung Fachhochschule. Bevor sie allerdings ihr
Studium starten, müssen sie den Nachweis einer
einjährigen praktischen Erfahrung in einem Industriebetrieb mitbringen. «Und das machen wir
zurzeit bei SFS in Heerbrugg», sagen sie.
Praktiker mit Studium
Nach Ansicht von Ivo Riedi, dem Leiter der beruflichen Grundbildung bei SFS, sollen mit diesem
Praktikumsjahr mehr angehende Ingenieure für
die Rheintaler Industrie gewonnen werden. «Haben Ostschweizer Gymnasiasten an der ETH in
Zürich ihr Studium absolviert, ist die Wahrscheinlichkeit sehr gross, dass sie nach dem Studium
nicht mehr in ihre Heimat zurückkehren.» Vom
Praktikumsjahr profitierten sowohl die Gymna­
siasten wie auch die einheimische Industrie.
Noch bis Ende August absolvieren die beiden Maturanden ihr Berufspraktikum. Gearbeitet wird
in den Abteilungen Automation und Produktion /
Mechanik. «Hier leisten sie handwerkliche Arbeiten und werden mit internen Produktionsabläufen vertraut gemacht», sagt Peter Mayer, der
Leiter des technischen Services und persönlicher
Betreuer von Lukas Graf. «Wir sehen schnell einmal, wie ein Praktikant das Werkzeug in die Hand
nimmt und ob er geeignet ist für einen Beruf, der
viel mit Mechanik, Automation und Technik zu
tun hat.» Von Lukas Graf, einem Bauernsohn aus
Gossau, hat Meier im ersten Halbjahr einen guten
Eindruck erhalten und gesehen, dass dieser mit
beiden Händen zupacken kann.
Langfristige Investition
Die am Praktikumsjahr beteiligten Industrie­
unternehmen SFS, Hilti, Leica, Oerlikon Balzers
und ThyssenKrupp Presta sehen die Gymasias-
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 15
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Praktikumsjahr nach der Matura
| Studium / Weiterbildung
tenausbildung in einer längerfristigen Perspek­
tive. «Dieses Ausbildungsjahr ist für jedes Unternehmen mit finanziellen Kosten und einem
personellen Aufwand verbunden», sagt Ivo Riedi.
Schweiz nicht mehr als Studenten erleben. Sie
sind schon froh, dass sie den Weg ins Prakti­
kumsjahr gefunden haben. «Früher mussten Ma­
turanden auf gut Glück bei Industriebetrieben
Im Praktikum wird «Hands-on» gross geschrieben und Theorie ideal mit Praxis verbunden.
Absicht und Hoffnung aller sei, dass die Prakti­
kanten nach Abschluss ihres Studiums an der
NTB ( in Vollzeit oder berufsbegleitend ) als aus­
gebildete Ingenieure wieder zu ihrem «Lehrmeis­
ter» zurückkehren.
Nicht ungern sieht Peter Mayer Praktikanten, die
ihr NTB-Studium während vier Jahren berufsbe­
gleitend absolvieren und so dem Unternehmen
in Teilzeit erhalten bleiben. «Wir sind da relativ
flexibel», sagt er. «Fordert das Studium den Stu­
denten stark, kann er an der NTB mehr präsent
sein, in ruhigeren Studienzeiten arbeitet er dafür
mehr bei SFS.»
Von diesem berufsbegleitenden Studium wäre es
nicht mehr weit zur dualen Hochschule, wie sie
in Deutschland weit verbreitet ist. «Es wäre gut,
wenn wir auch in der Schweiz dieses System
einführen könnten», sagt Riedi. Ein duales Studi­
enkonzept mit wechselnden Theorie- und Praxis­
phasen und einer engen Zusammenarbeit zwi­
schen Fachhochschule und Wirtschaft käme den
Interessen der Rheintaler Industrie sehr entgegen.
Ivo Riedi
Head of Vocational Training /
Leiter Berufsbildung
NTB-Studium in St. Gallen
Lukas Graf und Simon Rüegg werden die Eröff­
nung einer solchen dualen Hochschule in der
für eine Praktikumsstelle anklopfen, bis sie dort
vielleicht eine Stelle fanden, die ihnen weiter­
half», sagt Rüegg. Mit dem institutionalisierten
Praktikumsjahr sei dies jetzt vorbei. Schlugen
2013/14 vier Gymnasiasten diesen Weg ein, sind
es ein Jahr später bereits acht. «Von Vorteil ist
auch, dass wir die Praktikanten aus den anderen
Industriebetrieben regelmässig treffen und uns
so gegenseitig über unsere Erfahrungen austau­
schen können», sagt Lukas Graf.
Bei SFS zeigten im letzten Sommer fünf Matu­
randen Interesse an einer Praktikumsstelle, zwei
sind schliesslich zum Zuge gekommen. «Wir
schauen bei den Interessenten darauf, ob sie
fachlich geeignet sind und in ein Team passen»,
sagt Riedi. Bei SFS gibt es auch die Möglichkeit
des «Lange-Leine-Vertrages». Das heisst: Ein
NTB-Student bekommt von SFS während seines
Studiums finanzielle Unterstützung, kann in Ab­
teilungen des Unternehmens arbeiten und dort
auch seine Bachelorarbeit schreiben. Vorausge­
setzt, er bestätigt die nötigen Voraussetzungen
während des Praktikumsjahrs, er passt zu SFS
und verpflichtet sich nach Abschluss des Stu­
diums, bei SFS weiterzuarbeiten.
16 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_016 16
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Eine Initiative innovativer
Eine
Initiative innovativer
Unternehmen
zusammen mit
Studium /
W
eiterbildung
Praktikumsjahr
nach der Matura mit
|
Unternehmen
zusammen
Hochschulpartnerin
NTB.
Hochschulpartnerin NTB.
So weit sind Lukas Graf und Simon Rüegg noch
nicht. Ihr erstes Ziel ist, im August das Praktikumsjahr abzuschliessen, um dann ab September das Ingenieurstudium aufzunehmen. Ob die
zwei dereinst wieder an ihren ersten Arbeitsort
ins Rheintal zurückkehren werden, können sie
heute noch nicht sagen. Aber erste Weichen in
diese Richtung sind einmal gestellt worden.
Der aktuelle Mangel an Fachkräften hat die Rheintaler Unternehmen Hilti, Leica, Oerlikon Balzers,
SFS und ThyssenKrupp Presta vor zwei Jahren
veranlasst, ein Praktikumsjahr für Gymnasiasten
ins Leben zu rufen. Nach der Matura absolvieren
die jungen Frauen und Männer in einem dieser
fünf Unternehmen ein einjähriges Berufspraktikum, wo sie das nachholen, was ihnen am Gymnasium nicht oder zu wenig vermittelt worden ist.
Nach den ersten vier Einführungs- und Theoriewochen an der NTB in Buchs geht es in einem
Block von elf Monaten um die praktische Ausbildung im gewählten Betrieb. Das Schwergewicht
im Praktikum liegt in den Bereichen Mechanik,
Elektrotechnik, Informatik oder Physik und ist
individuell abgestimmt auf die unterschiedlichen
Bereiche der fünf Firmen. Abgeschlossen wird
das Jahr an der NTB mit einem zweiwöchigen
Intensivkurs in Mathematik und Physik. Bezahlt
werden die Praktikanten mit einem Monatslohn
von 1000 Franken ( 13-mal ).
–
–
–
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–
–
Super! Sie erhalten einen Lohn
Super! Siedes
erhalten
einen Lohn
während
Praktikumsjahres
während
des
Praktikumsjahres
Fünf renommierte Firmen bieten die
Fünf renommierte
Firmen bieten die
Chance
auf Praktikumsplätze
Chance
auf Praktikumsplätze
Sie gehören
bereits zum Team der
Sie gehören NTB
bereits zum Team der
Hochschule
Hochschule
Sehr grosse NTB
Nähe zur beruflichen Praxis
Sehr
grosse Nähe zur
ichen Praxis
Das Praktikumsjahr
istberufl
Voraussetzung
Dasdie
Praktikumsjahr
ist Ingenieur-Studium
Voraussetzung
für
Zulassung zum
für
die Zulassung
zum Ingenieur-Studium
an der
NTB
an der NTB
Lukas Graf
Alter: 20
Wohnort: Gossau SG
Matura: Gymnasium Friedberg, Gossau
Berufsziel: Systemtechnik-Ingenieur, Fach­
richtung Maschinenbau
Hobbys: Motorrad, Werkstatt, Motocross,
Mountainbike
Darum will ich Ingenieur werden: «Weil es ein
spannender, abwechslungsreicher Beruf
in meinem Interessenbereich ist. Als Ingenieur
kann ich etwas Brauchbares verändern und
­entwickeln.»
ir
für
die
Technik?
ir für die Technik?
der
Matura
einsteigen.
der Matura einsteigen.
Begannen im letzten Herbst nach dem ersten
Praktikumsjahr drei Praktikanten in Buchs oder
St. Gallen an der NTB das Studium für Systemtechnik, dürften es in diesem Jahr bereits acht
sein. Sie verteilen sich auf die fünf Industriebetriebe Hilti, SFS und ThyssenKrupp Presta ( je 2 )
sowie Leica Geosystems und Oerlikon Balzers ( je
einer ). Drei dieser acht Praktikanten kommen
aus St. Gallen und je einer aus Appenzell, Bad Ragaz, Feldkirch, Gossau und Zürich.
Info
www.praktikumsjahr.ch
Peter Mayer, Leiter Techni­
scher Service bei SFS, ist
zufrieden mit den Prakti­
kanten.
Partnerfirmen
Partnerfirmen
Partnerfirmen
Simon Rüegg
Alter: 20
Wohnort: St. Gallen
Matura: Kantonsschule Burggraben, St. Gallen
Berufsziel: Systemtechnik-Ingenieur, Fach­
richtung Maschinenbau
Hobbys: Orientierungslauf, Velo, Skifahren,
Filmen
Darum will ich Ingenieur werden: «Am Inge­
nieurberuf reizen mich die verschiedenen
Tätigkeitsbereiche mit täglich neuen Heraus­
forderungen. Es ist ein Studium für die
Zukunft, von dem man sagt, anschliessend gute
Chancen auf dem Arbeitsmarkt zu haben.»
Hochschulpartnerin
Nr.Hochschulpartnerin
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Master of Science in Engineering
| Studium / Weiterbildung
Master of Science in Engineering
Wer während des Bachelorstudiums Freude am Studieren bekommen hat und motiviert ist, sein Wissen zu vertiefen und sich zu spezialisieren, der kann an der NTB das Masterstudium ergreifen. «Es gibt viele gute Gründe, ein
solches Studium zu absolvieren», sagt Kurt Schenk, MSE-Studiengangleiter an der NTB. Autor: Markus Rohner
ausländischen Hochschulen, ist es nicht ausgeschlossen, dass der Masterstudent einen Teil seines Studiums im Ausland absolviert. Im Fall NTB
ist dies bei der Purdue University, der University
of California Irvine und University of South Carolina der Fall.
MSE-Absolventen und -Absolventinnen bündeln eine Vielzahl von
Kompetenzen. Und haben damit auch komplexe Projekte gut im Griff.
Auf der Website der NTB prangt ein knackiger roter Apfel, der geradezu einlädt, ihn anzubeissen.
Mit dem Slogan «Ein Studium, das Früchte trägt.
Heute weiterbilden – morgen ernten» wird das
Masterstudium all jenen Studenten und Studentinnen schmackhaft gemacht, die nach dem
Bachelorabschluss auch noch einen Master of
Science in Engineering MSE erwerben wollen. «15
bis 20 Prozent der NTB-Studenten entschliessen
sich nach ihrem Bachelorstudium mit dem Masterstudium fortzufahren», sagt Kurt Schenk, Dozent für Leistungselektronik und im Nebenamt
Anlaufstelle für all jene Bachelor-Absolventinnen
und -Absolventen, die für das Masterstudium Interesse zeigen. Im Schnitt steigt fast jeder fünfte NTB-Absolvent nach dem Bachelor ins MSEStudium. Damit weist die NTB beziehungsweise
die Fachhochschule Ostschweiz FHO im Vergleich
zu anderen Fachhochschulen einen überdurchschnittlich hohen Anteil an Masterstudenten aus.
Da es sich um eine Kooperation aller sieben
Schweizer Fachhochschulen handelt, kann das
Masterstudium an allen technischen FH absolviert werden, einschliesslich aller NTB-Standorte. Pflegt der Professor/Advisor Beziehungen zu
Was bringt dieses Studium?
Eine Frage, die sich NTB-Absolventen nach drei
oder vier Jahren Studium fast immer stellen: Was
bringt mir nach dem Bachelor das Masterstudium? «Heute ist diese Frage wesentlich einfacher zu beantworten als vor fünf Jahren», sagt
Schenk. Breite Kreise der Wirtschaft hätten in
den letzten Jahren erkannt, dass nicht nur an
Universitäten und an der ETH ein Masterstudium angeboten wird, sondern seit 2008 auch an
Schweizer Fachhochschulen. «Mir fällt auf, dass
auf dem Stellenmarkt bei der Suche nach einem
Master in Technik oft kein kein Unterschied gemacht wird zwischen Absolventen einer FH, einer
Uni und der ETH.»
Viele Unternehmen hätten realisiert, dass der
Master FH Garant ist für Absolventen, die sowohl
über ein breites praktisches wie theoretisches
Wissen verfügen. Das FH-Masterstudium zeichnet sich denn auch aus durch die starke Kopplung an die anwendungsorientierte Forschung
und Entwicklung der Fachhochschulen. Schenk:
«Dies zeigt sich im hohen Anteil an projektbezogener Ausbildung, die zwei Drittel der gesamten
MSE-Ausbildung umfasst.»
Mit dem Master weiterkommen
Kurt Schenk freut sich jedes Jahr, wenn motivierte und gute Studentinnen und Studenten
nach dem Bachelor noch nicht genug haben vom
Studium und auch noch einen Master erwerben
wollen. «All jenen, die in ihrem Fach mehr wissen und sich in die Materie vertiefen wollen, aber
auch Spass daran haben, ihre eigenen technischen Interessen zu verfolgen, denen kann ich
das Masterstudium nur empfehlen», sagt Schenk.
Damit erhöhen sich nicht nur die Chancen auf
dem Arbeitsmarkt, man kommt auch in Kontakt
mit Studierenden aus anderen Fachhochschulen.
Zugelassen zum Studium sind Bachelorabsolventen, deren Leistungen im Erststudium im oberen
Drittel waren.
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Studium / Weiterbildung
Diesen Arm steuert die lizenzfreie Robotersteuerungs­
software Eeros.
Das Masterstudium an der NTB schliesst mit dem
einzigen konsekutiven FH-Master für Technik
und IT der Schweiz ab und ist aufgeteilt in drei
Komponenten: zum einen in Unterrichtsmodule,
bestehend aus Grundlagen- sowie technischen
und allgemeinbildenden Kursen. Dazu kommt die
fachliche Vertiefung anhand von Projektarbeiten
im Bereich angewandte Forschung und Entwicklung ( in der Regel mit externen Partnern ), und
schliesslich die projektorientierte Masterthesis.
Im Vollzeitstudium, das in der Regel drei Semester dauert, besuchen die Studierenden im ersten
und zweiten Semester an zwei bis drei Tagen pro
Woche Unterrichtsmodule in Zürich. Die übrigen
Tage investieren sie in die fachliche Vertiefung.
Zum Abschluss ihres Studiums konzentrieren sich
die Masterstudenten auf ihre Masterarbeit. Wer
das Studium berufsbegleitend absolviert, der
braucht dafür fünf oder sechs Semester. Jeder
Student wird von einem Advisor betreut. Dieser
ist für den Studenten erste Ansprechperson, berät ihn bei der Wahl der Unterrichtsmodule und
erstellt mit ihm zusammen einen individuellen
Stundenplan. «Die Hauptaufgaben des Advisors
sind das Festlegen der zu erwerbenden Kompetenzen, die Unterstützung bei der Wahl der Theoriemodule, das Aufgleisen und die Betreuungen
der Vertiefungsprojekte sowie der Masterarbeit»,
sagt Schenk.
Enge Kooperation mit Wirtschaft
Arbeiten bereits die NTB-Studenten auf Bachelorstufe bei ihrer praktischen Schlussarbeit eng
mit Unternehmen aus der Region zusammen,
machen das die Masterabsolventen noch intensiver. Das Alpenrheintal als eigentliches HightechValley bietet mit seiner hohen Dichte an kleinen
| Master of Science in Engineering
und grossen Unternehmen viele ideale Partner
für den Master-Studiengang. Die NTB erbringt für
diese Firmen regelmässig Dienstleistungen im
Bereich angewandte Forschung und Entwicklung
und koppelt diese nicht selten mit Projekt- oder
Masterarbeiten von MSE-Studierenden. «Das ist
ein fruchtbares gegenseitiges Geben und Nehmen,
von dem beide Partner stark profitieren können»,
sagt Kurt Schenk. Die Studentinnen und Studenten kämen so an interessante Studienobjekte,
während die Unternehmen wertvolle Erkenntnisse bei der Entwicklung eines neuen Produktes
gewännen. Nicht selten finden junge Ingenieure
nach Abschluss des Masters denn auch in diesem Unternehmen attraktive Arbeitsstellen mit
grossem Zukunftspotenzial.
Eine Masterarbeit in Robotik
Wie entwickelt man eine leistungsfähige, kostengünstige und offene, d. h. durch den Anwender
frei konfigurierbare, Roboterfamilie? Letztendlich eine typisch interdisziplinäre Aufgabe aus
der Systemtechnik.
Dieser Aufgabe stellte sich im Rahmen seiner
Masterarbeit Silvan Huber im vergangenen Jahr.
Insgesamt wurden drei Roboter gebaut und in
Betrieb genommen sowie die erforderlichen Algorithmen für Regelung und Steuerung und eine
Demoanwendung realisiert. Gefordert war der
Masterabsolvent also in den Bereichen Mechanik,
Elektronik und Software.
Der entwickelte High-Speed-SCARA-Roboter kann
mit 120 m/s² beschleunigen und ein invertiertes
Pendel, also einen am unteren Ende beweglich
gelagerten Stab balancieren. Der entwickelte
Deltaroboter soll sowohl Schulen wie auch in-
Einige Komponenten der Masterarbeit im Bereich Robotik.
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 19
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Master of Science in Engineering
| Studium / Weiterbildung
Vertiefung an der MRU
Wer an der NTB das Masterstudium absolviert, der vertieft seine fachlichen Kenntnisse in einer vom Studenten gewählten Master
Research Unit ( MRU ). Die MRU ist stark an die
anwendungsorientierte Forschung und Entwicklung der Fachhoch­schulen gekoppelt und
verfügt über eine ausgezeichnete Infrastruktur. Eine MRU ist einem oder mehreren Fachgebieten zugeordnet.
MNT Mikro- und Nanotechnologie: Prozesse
und Werkstoffe; Simulation von Systemen;
Biomedizinische Systeme; Photonische Systeme; Mikrosysteme
Elias Büchel,
MSE-Student
SAP Systemtechnik, Automation und Produktion: Mechanik; Automation; Robotik; Elektronik; Informatik; Eingebettete Systeme; Bildverarbeitung; Leistungselektronik; Wärme- und
Kältetechnik
Eine MRU umfasst einen fachlichen Kompetenzbereich, der maximal vier Forschungsschwerpunkte beinhaltet und damit ein klares
fachliches Profil aufweist.
Alexander Drexel,
MSE-Student
An den MRUs werden ganz unterschiedliche
Projekte abgewickelt, die sich alle durch ein
hohes fachli­ches Niveau auszeichnen und über
kurz- oder mittelfristiges Vermarktungspotenzial verfü­gen. Die Dozierenden der MRUs verfügen über einen starken Bezug zur wissen­
schaftlichen Forschung. Jede MRU gehört
organisatorisch zu einer Fach­hochschule. Die
Studierenden immatrikulieren sich an der
Fach­
hochschule, an der sie die Vertiefung
absolvieren. Und diese Hochschule stellt am
Schluss auch das Diplom aus.
www.ntb.ch/mse
dustriellen Anwendern auf kostengünstige und
dennoch qualitativ hochwertige Art den Einstieg
in die Robotik erleichtern. Um die Leistungsfähigkeit dieses Roboters zu demonstrieren, wurde zusätzlich eine Pick & Place-Anwendung realisiert.
Diese kann z. B. zur Bestückung von Leiterplatten
verwendet werden. Hunderte von Komponenten
werden aus einem Magazin entnommen und per
Roboter an den dafür vorgesehenen Stellen auf
der Leiterplatte präzise platziert.
Der dritte Roboter ist ein Knickarmroboter mit
sieben Achsen, also mit einem redundanten Freiheitsgrad. Das heisst, dieselbe Position kann auf
verschiedene Arten erreicht werden. Dank dieses
zusätzlichen Freiheitsgrades können neue Ansätze wie Vermeidung von Singularitäten oder das
Ausweichen von Hindernissen entwickelt und realisiert werden.
Aktive und ehemalige MSE-Studenten erzählen
Elias Büchel, 24 Jahre
Lehre: Elektroinstallateur EFZ mit technischer
Berufsmaturität
Studium: Bachelor NTB Buchs, Elektronik und
Regelungstechnik, Abschluss 2014
Aktuell: Masterstudium NTB Buchs
Technischer Mitarbeiter im Institut für Energiesysteme ( IES ) im Bereich Thermodynamik
«Für mich gab es zwei Beweggründe, das Masterstudium zu ergreifen: Zum einen konnte ich mich
in einem Fachgebiet, welches mich nach dem
Besuch eines Wahlmoduls im Bachelorstudium
begeistert hat, weiter vertiefen. Zum anderen ist
für mich das berufsbegleitende Masterstudium
ein guter Einstieg ins Berufsleben als Ingenieur.
Man kann während des Masterstudiums in einem
Institut arbeiten, welches der Fachrichtung des
Master-Studiengangs entspricht und kann so das
theoretische Wissen aus den Vorlesungen direkt
praktisch anwenden.»
Alexander Drexel, 30 Jahre
Lehre: HTL Rankweil, Schwerpunkt Elektronik/
Technische Informatik
Studium: Bachelor NTB Buchs, Elektronik und
Regelungstechnik, Abschluss 2014
Aktuell: Masterstudium NTB Buchs
Technischer Mitarbeiter im Institut für Elektronik, Sensorik und Aktorik ( ESA )
«Ich studiere im 2. Semester des berufsbegleitenden MSE-Studiums an der NTB Buchs. Aufbauend auf dem fundierten Wissen des Bachelorstudiums, bietet mir der MSE die Möglichkeit, mich
fachlich zu vertiefen und zu spezialisieren. Ein
Grund, weshalb ich mich für das MSE-Studium
entschieden habe, ist der Aufbau des Studiums.
Neben den Theoriemodulen besteht der grössere
Teil des Studiums aus Projektarbeiten, wo das erworbene Wissen gezielt umgesetzt werden kann.
20 NTBfolio Nr. 49 | 2015
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Studium / Weiterbildung
Mit dem MSE-Abschluss erhoffe ich mir sehr gute
Jobaussichten im Bereich Forschung und Entwicklung.»
Tobias Menzi, 30 Jahre
Lehre: Polymechaniker
Studium: Bachelor NTB Buchs, Mechanik und
Produktion, Abschluss 2009
Masterstudium NTB Buchs, Abschluss 2012
( Arbeit: Energiesysteme )
Aktuell: Entwicklungsingenieur bei Büchi Labortechnik, Flawil; Bereich Kältetechnik
«Es gab viele Gründe, weshalb ich mich nach dem
Bachelorstudium für ein Masterstudium mit einer
50-prozentigen Anstellung am IES entschlossen
habe. Wichtig waren mir die vertiefte Ausbildung
im Bereich der Energiesysteme, der Auslandaufenthalt im Rahmen des MSE und die Projektarbeiten in verschiedenen Themenbereichen der Energietechnik. Vorteile des Masterstudiums waren die
vielen Kontakte zur Industrie, welche ich während
den verschiedenen Projektarbeiten knüpfen konnte. Ebenfalls konnte ich durch die Vertiefungsprojekte und die Masterarbeit Wissen in verschiedenen Themenbereichen nicht nur theoretisch,
sondern auch aus praktischer Sicht festigen.»
| Master of Science in Engineering
Thomas Büsser, 32 Jahre
Lehre: Informatiker
Studium: Bachelor NTB Buchs, Ingenieur-Informatik, Abschluss, 2006
Masterstudium NTB Buchs, Abschluss 2010
( Arbeit: Java Cross Compiler )
Aktuell: Telekommunikations-Ingenieur bei den
St. Gallisch-Appenzellischen Kraftwerken SAK.
Verantwortlich für die BSS/OSS-Systeme und
den ganzen Betrieb der FTTH- und GlasfaserBackbone-Infrastruktur.
«Nach dem Ingenieurstudium war bei mir das
Verlangen nach mehr Informationen und Wissen
geweckt. Da die Möglichkeit, das Studium an der
ETH fortzuführen, faktisch nicht gegeben ist,
setzte ich auf den MSE Stufe FH. Der grosse Vorteil am Master ist sicherlich, dass man sich die
Fächer selbst zusammenstellen kann. So kann
jeder seine Fächer wählen, die einen interessieren und weiterbringen. In meiner jetzigen Funktion bei den SAK hat der MSE den grossen Vorteil,
dass man nicht nur die technischen Aspekte berücksichtigen kann, sondern auch z. B. in Buchhaltung, Abschreibungen, Recht, IT-Sicherheit
usw. Kenntnisse vermittelt bekommt und somit
mitreden kann.»
Tobias Menzi,
MSE-Absolvent
Thomas Büsser,
MSE-Absolvent
Flexibilität ist sowohl fürs Studium wie auch für Roboter wichtig. Bestes Beispiel ist diese Masterarbeit
an der NTB.
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 21
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Institut PWO
| Fachtagung Produktionsmesstechnik 2015
Fachtagung Produktionsmesstechnik
Unter dem Motto «Präzisionsmesstechnik für die Praxis» führt das Institut für Produktionsmesstechnik Werkstoffe und Optik (PWO) am 3. September 2015 die 6. Fachtagung für Produktionsmesstechnik an der NTB in Buchs
durch. Die eintägige Fachtagung gibt einen aktuellen Überblick über moderne, praxisgerechte Messverfahren,
Messtechnologien und Messgeräte, vermittelt von ausgewiesenen Fachleuten. Autor: Michael Marxer
dem Gebiet der Präzisionskoordinatenmesstech­
nik entstehen neue Verfahren. Aus diesem Gebiet
werden neue Entwicklungen zur Rückführung
von Messergebnissen vorgestellt.
Flexibler und schneller
Taktiles Messen ist universell und robust ein­
setzbar und die Unternehmen können auf gut
ausgebildetes Personal setzen. Die Entwicklung
neuer und schnellerer optischer Messverfahren
eröffnet weitere Möglichkeiten, erfordert aber
die kontinuierliche Weiterentwicklung des Mess­
technikpersonals.
Die Fachtagung findet alle zwei Jahre statt und war in den letzten
Jahren in kürzester Zeit ausgebucht.
Schneller, sicherer, genauer, flexibler – so lau­
ten die heutigen Anforderungen an die Produk­
tionsmesstechnik in vielen Branchen. Immer
anspruchsvollere Prozesse müssen in immer
kürzerer Zeit beherrscht werden. Um diesen
Anforderungen gerecht zu werden, sind die Ent­
wicklung neuer Messverfahren und Messstrate­
gien sowie einheitliche Verfahren zur Beurtei­
lung der Leistungsfähigkeit und zur Rückführung
der neuen Ansätze erforderlich. In einer Session
von Fachvorträgen, einer Ausstellung und einer
Posterausstellung werden an der Fachtagung
Praxisberichte und neueste Entwicklungen aus
der Welt der Produk­tionsmesstechnik vorgestellt.
Sicherer
Ein Messergebnis besteht aus einem Messwert,
einer Messunsicherheitsangabe und der Infor­
mation, wie das Messresultat zustande gekom­
men ist. Die Abschätzung der Messunsicherheit
ist deshalb ein zentraler Punkt bei der Ermitt­
lung von Messergebnissen. In einem Fachvortrag
werden der Nutzen und der Aufwand von Mess­
unsicherheitsabschätzungen aufgezeigt und pra­
xisgerechte Methoden werden zu deren Durch­
führung vorgestellt.
Ausstellung modernster Messtechnik
In der begleitenden Fachausstellung mit unge­
fähr 30 Ausstellern werden neueste Verfahren
und Möglichkeiten der Produktionsmesstechnik
vorgestellt und es wird eine Plattform für Fach­
gespräche und zur Lösung von Aufgaben aus der
Praxis geschaffen.
Wissen aus erster Hand
Ein Vortrag mit dem Titel «Präzise Messergebnis­
se durch eindeutige Spezifikationen» wird die Be­
deutung der Kommunikation zwischen Konstruk­
tion, Fertigung und Messtechnik darstellen und
die aktuellste Entwicklung in der Normenland­
schaft auf dem Gebiet der Geometrischen Pro­
duktspezifikation bzw. der Spezifikation von Form
und Lage aufzeigen.
Fachtagung
Produktionsmesstechnik
3. September 2015
www.ntb.ch/pwo/fachtagung
Weitere Infos
[email protected]
Genauer
Die Rückführung von neuen Messverfahren auf
das nationale Normal ist eine Voraussetzung für
die Vergleichbarkeit von Messergebnissen. Auf
Aktuelle Informationen / Anmeldung zur Tagung
www.ntb.ch/pwo/fachtagung
22 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_022 22
08.05.15 15:05
Wärmepumpen und Weiterbildung
| Institut IES
Beste Perspektiven
dank neuen Möglichkeiten
Energie bewegt – und geht uns alle an. Das Institut für Energiesysteme der NTB bietet hochwertige Dienst­
leistungen und praxisnahe Weiterbildung rund um das Thema Energie an. In beiden Bereichen demnächst mit
neuen attraktiven Möglichkeiten. Autor: Roland Seeger
Neue Möglichkeiten für Wärmepumpen-Tests
Die Auswertung verschiedener Arten von Wärme­
pumpen ist ein wichtiger Bestandteil der Quali­
tätssicherung und Grundlage für die Förderpolitik
des Bundes. Seit der erfolgreichen Akkreditierung
des Prüfzentrums ( Leistungs- und Schallmes­
sung ) im Jahre 2008 werden alle europäischen
Anforderungen erfüllt und die Test­ergebnisse in­
ternational anerkannt.
Mit der Erweiterung des Labors, das aus vier
Prüfständen besteht, werden neue und für die
Zukunft höchst relevante Messbereiche erschlos­
sen. Die Heizleistungsgrenzen von 50 kW bei den
beiden Luft / Wasser-Prüfständen sowie 100 kW
bei den beiden Sole / Wasser-Prüfständen wer­
den damit gegenüber den heutigen Bedingungen
praktisch verdoppelt. Zusätzlich können die bei­
den Luft / Wasser- bzw. Sole / Wasser-Prüfstände
jeweils zusammengelegt werden, um noch grös­
sere Produkte mit höheren Leistungen messen
zu können. Dies bedeutet also, dass inskünftig
normgerechte Prüfungen von bis zu 100 kW bei
Luft / Wasser- und 200 kW bei Sole / Wasser-WP
möglich sein werden.
Mit entsprechenden Vorkehrungen kann bei der
grossen Klimakammer eine Grundfläche von
rund 8 × 8 Metern und eine Höhe von ca. 3,8 Me­
tern bereitgestellt werden. Diese grosse Kammer
dient in Zukunft nicht nur der Prüfung von gros­
sen Industrie-WP oder Verdampfern, sondern
z. B. auch der Langzeitstabilität von Elektrofahr­
zeugen oder -komponenten in Abhängigkeit der
Temperatur.
Bereits am Anfang der Planung war klar, dass
die erzeugte Wärme bzw. Kälte der Prüfstände
und der Prüflinge wiederverwendet werden soll.
In der konkreten Umsetzung bedeutet dies, dass
die Abwärme dem Laborgebäude bei Gebrauch
zur Verfügung gestellt wird oder auch umgekehrt
Wärme aus dem Gebäude genutzt werden kann.
Somit kann ein grosser Teil der Energie zurück­
gewonnen und anderweitig genutzt werden.
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 23
NTB FolioFrühling 2015_023 23
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Institut IES
| Wärmepumpen und Weiterbildung
Das Wärmepumpen-Testzentrum hat in den letzten 20 Jahren rund 800 Wärmepumpentypen
(Luft / Wasser-, Sole / Wasser-, Wasser / Wasserund Brauchwarmwasser-Wärmepumpen) gemessen. Mit den Investitionen in das neue Prüflabor
kann das Wärmepumpen-Testzentrum noch effizienter und flexibler auf die unterschiedlichen
Bedürfnisse der Kunden und Normen reagieren.
Es wird auch möglich, das Dienstleistungsangebot auf diverse andere Bereiche zu erweitern.
Gefragtes Wärmepumpentestzentrum
Mick Eschmann, Leiter des Wärmepumpen-Testzentrums WPZ im Institut für Energiesysteme
IES, kennt hier jedes Rohr und jedes Messinstrument, denn er hat das Zentrum von Grund auf
mit Unterstützung des Planungsbüros GP-I konzipiert und geplant.
Wie sehen die Prognosen für den Bereich Wärmepumpen aus?
Die Wirtschaftlichkeit von Luft / Wasser-Wärmepumpen hat in den letzten Jahren enorme Fort­
schritte gemacht. Insbesondere die Nachfrage
nach Messungen von Brauchwarmwasser-Wärme­
pumpen ist entsprechend massiv gestiegen. Diese
Wärmepumpen werden dazu verwendet, Trinkwasser zu erwärmen. Als Wärmequelle können
sie dabei u. a. warme Umgebungsluft nutzen, welche in Heizungsräumen meist vorhanden ist. Zusätzlich attraktiv sind diese Pumpen aufgrund der
Förderprogramme der Kantone und des Bundes.
Alles wird immer kleiner, nur die Wärmepumpen
scheinen grösser zu werden?
Bei den Sole / Wasser-Wärmepumpen gibt es
schon seit längerer Zeit grosse Wärmepumpen.
Das Leistungsangebot bei den Luft / WasserWärmepumpen hat sich in den letzten Jahren
vergrös­sert. Viele Wärmepumpen-Hersteller bieten bereits heute Wärmepumpen im Bereich von
50 kW an ( Tendenz steigend ). Die Wärmepumpe
wird immer mehr auch industriell verwendet, da
einerseits die Effizienz steigt und andererseits
die Investitionskosten sinken. Somit werden solche Anlagen «rentabel».
Wie wurden in den vergangenen Jahren grosse
WP getestet? War das überhaupt möglich?
Zum Teil werden solche Wärmepumpen «im Feld»
gemessen ( direkt beim Nutzer ) oder die Anlagen
wurden im Ausland bei einem anderen Prüfinstitut gemessen. Mit den neuen Prüfstandsleistungen werden wir hier aber wieder den Benchmark
setzen.
«Hand-on» wird in den CAS-Kursen und dem
Masterstudiengang gross geschrieben.
Es dauert nicht mehr lange, und Sie können die
neuen Räumlichkeiten im Erweiterungsbau Laborgebäude II beziehen. Welche neuen Möglichkeiten erwarten Sie?
Wir werden auch die Sole / Wasser-Prüfstände mit
einer modular aufgebauten Klimakammer ausstatten, sodass sie bei Bedarf als Luft / WasserPrüfstände betrieben werden können. Somit sind
wir in der Lage, unsere Prüfkapazität mit hoher
Flexibilität auf die Bedürfnisse der kommenden
Jahre auszurichten.
Mick Eschmann,
Leiter Wärmepumpen-Testzentrum an
der NTB: «Mit den
neuen Prüfstandsleistungen werden
wir hier wieder den
Benchmark setzen.»
24 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_024 24
08.05.15 15:10
Wärmepumpen und Weiterbildung
Studiengang MAS EnergiesystemeNTB
Die Bedeutung der Energieeffizienz und der erneuerbaren Energien hat in den letzten Jahren
zugenommen. Beides wird bei der Umsetzung
der Energiestrategie 2050 des Bundesrats entscheidende Rolle spielen. Viel des zur Umsetzung
notwendigen Wissens ist zwar vorhanden, es
wird aber in der praktischen Planung und Realisierung von Bauten, Maschinen und Anlagen noch
zu wenig angewendet. Die Bildungsinitiative von
EnergieSchweiz will diesen Wissenstransfer im
Energiebereich beschleunigen und qualitativ aufwerten (siehe Kasten unten).
Das dazu erforderliche Basiswissen der Energietechnik gehört nicht zwingend zur Grundausbildung von Ingenieuren. Deshalb fehlen in
der Schweiz viele gut ausgebildete Ingenieure,
die über das geforderte, umfassende Wissen zu
energetisch optimierten Systemen verfügen. Das
Institut für Energiesysteme vermittelt im Studiengang Master of Advanced Studies ( MAS ) Energiesysteme NTB dieses Wissen praxisnah.
Was bietet der Studiengang MAS Energie­
systeme?
Daniel Gstöhl: MAS Energiesysteme NTB ist eine
Ausbildung, die fundiertes technisches Knowhow und praktisches Wissen zur Anwendung
erneuerbarer Energiesysteme vermittelt. Relevante Technologien werden im Detail betrachtet, und besonderen Wert legen wir auf ihre effiziente Einbindung in Gesamtenergiesysteme.
Es handelt sich um ein Weiterbildungsangebot,
das sich an Teilnehmer mit Berufserfahrung
richtet. Innerhalb der Kurse vermitteln wir nicht
nur theoretisches Grundwissen. Der Praxisbezug ist uns sehr wichtig: Er wird durch die Referenten mit dem entsprechenden beruflichen
Hintergrund wie auch Exkursionen zu Unternehmen gewährleistet. Das Master-Studienprogramm ist in mehrere CAS-Kurse ( Certificate of
Advanced Studies ) unterteilt, die auch einzeln
besucht werden können ( siehe www.ntb.ch /
energiemaster ).
| Institut IES
Wer nimmt dieses Angebot wahr?
Unsere Studentenschaft ist sehr gemischt. Auf
der einen Seite haben wir Teilnehmer, die in einem spezifischen Gebiet wie z. B. Photovoltaik
tätig sind und genau dort ihr Wissen vertiefen
möchten. Typischerweise besuchen sie einen
Fachexkursionen bieten die optimale Verbindung
von Theorie und Praxis.
entsprechenden CAS-Kurs. Auf der anderen Seite haben wir Leute, die zwar sehr spezialisiert
in ihrem Gebiet sind, aber ihnen fehlt das Knowhow zum Verständnis benachbarter Gebiete im
Energiebereich. Sie können ihr Wissen durch
passende CAS-Kurse ergänzen. Diejenigen, welche grundlegend neue Gebiete kennenlernen
möchten, absolvieren den vollständigen MasterStudiengang.
Das Alter der Kursteilnehmer ist ja sehr unter­
schiedlich. Wie wirkt sich dies auf den Unterricht
aus?
Die Heterogenität der Studierenden führt in erster Linie zur Herausforderung für die Referenten,
die richtige fachliche Tiefe zu treffen. Die Studierenden sollten nicht überfordert werden − und
sich erst recht nicht langweilen. Ich finde, diese
Situation ist eine Stärke unseres Angebots, von
der die Studierenden sehr profitieren. Inbesonde-
Bildungsinitiative von EnergieSchweiz
Die Initiative unterstützt und beschleunigt den Wissenstransfer rund um das Thema Energie. Sie
ist integraler Bestandteil der Energiestrategie 2050, indem die Bildungsinitiative unter anderem
Energiethemen in der Berufsbildung fördert, die Erneuerung von Bildungsunterlagen unterstützt
sowie die Sensibilisierung für Energiefragen in Volksschulen vorantreibt.
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 25
NTB FolioFrühling 2015_025 25
08.05.15 15:10
Institut IES
| Wärmepumpen und Weiterbildung
re innerhalb der Gruppenarbeiten kann jeder sein
spezifisches Wissen einbringen. Der Informationsfluss findet also nicht nur vom Referenten zu
den Studierenden statt, sondern es kommt zu einem regen Informationsaustausch zwischen den
Teilnehmern. Jeder kann vom Erfahrungsschatz
des anderen profitieren.
Gibt es weitere Vorteile?
Es kommt auch oft zu einer Vernetzung der Teilnehmenden, die über den Unterricht hinausführt.
Wir beabsichtigen, diese Situation der Diversität
gezielt mehr in den Unterricht einzubauen, da
dies der realen Situation auf dem Arbeitsmarkt
entspricht. Wir agieren selten in einer homogenen Gruppe von Gleichgesinnten.
Wie steht der Studiengang im Vergleich zu ähnlichen Angeboten?
Dieses Ausbildungsprogramm wurde bereits im
Jahr 2007 ins Leben gerufen. Wir haben in diesen
Jahren einiges dazugelernt und uns laufend verbessert. Ich denke, wir haben ein gutes Produkt
und einen guten Ruf erlangt. Von den Studierenden wird immer wieder die fachliche Tiefe unseres
Angebots als besondere Stärke genannt. Wir hatten sogar Studierende mit relativ langen Anreisewegen, z. B. aus dem Wallis oder aus Basel. Sie
nehmen eine Anfahrtszeit von über zwei Stunden
auf sich, da sie keine Weiterbildung mit dieser
fachlichen Tiefe sonst in der Schweiz gefunden
haben. Trotzdem: Die Konkurrenz an Weiterbildungsangeboten ist sehr gross. Aktuell sind wir
dabei, unsere Kurse zu überarbeiten, um uns
im weitreichenden Weiterbildungsangebot zu behaupten. Mit Unterstützung des Bundesamtes für
Energie ( BFE ) haben wir eine Standortbestimmung
unseres Angebots durchgeführt. In diesem Rahmen haben wir unter anderem auch eine Umfrage
an alle NTB-Absolventen der letzten 20 Jahre geschickt und Unternehmer in der Region befragt.
Welche Pläne haben Sie für den Studiengang?
Grundsätzlich möchten wir Bewährtes beibehalten, unsere Qualitäten besser herausschälen und
offen für neue Elemente sein. Basierend auf der
Umfrage haben wir neue Themenfelder für unser
Angebot identifiziert. Die von Studierenden gewünschten Unterrichtsthemen decken sich erfreulicherweise mit denjenigen der Unternehmen.
Wir werden diese nun in unser Angebot aufnehmen. Unsere Unterrichtskultur war bislang schon
sehr dynamisch und persönlich. Verstärken werden wir die beiden Aspekte Interdisziplinarität
und Internationalität. Zusätzlich möchten wir ELearning als Ergänzung zum Kontaktunterricht
anbieten, um unser Wissen besser zugänglich zu
machen.
Dr. Daniel Gstöhl,
Studiengangleiter
MAS Energiesyste-
High-Tech mitgestalten.
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Stromnetze und Anlagen sind sensibel. Mit innovativer Prüfund Messtechnik hilft BAUR sie zu schützen – weltweit. BAUR
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genannt.»
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Tiefe unseres
Angebots als
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NTB FolioFrühling 2015_026 26
08.05.15 15:10
News
| Institute
NEWS aus den Instituten
Die Institute der NTB betreiben angewandte Forschung und Entwicklung und bieten attraktive Dienstleistungen für
die Industrie. Die Themen dieses Artikels: Cluster-Computer, preiswerte Kraftsensoren für Roboter­greifer, automatische Gebäudevisualisierung anhand von Fotos oder Videos, hochtrans­parente Klebstoffe und vieles mehr. Autor: Roland Seeger
E
&
aF
S
W
E
N
Institut ICE
NTB Automatic Design Toolbox V.1.0
Das Institut für Computational Engineering (ICE)
hat im Dezember die erste Version der «NTB Automatic Design Toolbox» freigegeben. Damit können die anspruchsvollen Methoden der «Optimierung» und des «automatischen Designs» mittels
eines einfach zu bedienenden Werkzeugs genutzt
werden.
Es klingt verrückt und erstaunlich, aber in (fast)
jedem technischen Produkt sind noch 10 % bis
20 % Verbesserungspotenzial «versteckt». Die
NTB Automatic Design Toolbox hilft den Entwicklungsabteilungen, dieses Potenzial zu heben und
damit zum Beispiel die Kosten um 10 % bis 20 %
zu senken oder die Qualität zu verbessern.
Hier steckt das Verbesserungspotenzial
Das Potenzial ist im komplex strukturierten und
hochdimensionalen Designraum der Produkte
versteckt. Für einen Menschen ist es unmöglich,
dieses Verbesserungspotenzial zu erkennen.
Dazu ist der Designraum für einen Menschen zu
hochdimensional und die vielen Tausend Anforderungen zu zahlreich. Mathematik allerdings
kann sehr gut mit solchen Räumen umgehen.
Oder vereinfacht ausgedrückt: Der Mensch kann
dieses Potenzial nicht «sehen», also kann er es
auch nicht heben. Die Mathematik dagegen kann
dieses Potenzial problemlos «sehen» und damit
dem Menschen helfen, dieses zu erkennen. So
verwenden wir Mathematik und Computer, um
diese komplizierten Räume zu durchsuchen. Dies
funktioniert ausgezeichnet.
Nur ein paar wenige Entwicklungsabteilungen in
der Welt können heute diese Potenziale finden.
Zum Beispiel Organisationen wie Airbus, die
NASA oder der Kraftwerksbau von Siemens. Die
allermeisten Entwicklungsabteilungen dagegen
haben bis heute keinen Zugang zu diesen Technologien. Der Grund: Mathematik ist kompliziert –
und die genannten Firmen verfügen über Teams
von promovierten Mathematikern, um diese
Technologie zu warten. In unserer Toolbox indessen ist dieses Know-how integriert. Deshalb können unsere Kunden diese High-End-Technologien
nutzen, ohne über ein Team von promovierten
Mathematikern zu verfügen.
Tiefe Kosten
Die Kosten sind sehr gering. Es braucht keine
neuen Maschinen, keine neue Fertigung, nichts
dergleichen. Es geht nur darum, innerhalb der
bereits etablierten Plattformen den noch nicht
entdeckten Nutzen zu heben.
Die Toolbox wird in einer Reihe von interessanten Projekten eingesetzt: Mit einem Hersteller
von Fräsmaschinen wird versucht, Maschinen,
die bisher fünf Tonnen wiegen, auf 4,5 Tonnen zu
«erleichtern» – bei gleicher Performance. Im Bereich Windenergie arbeitet das ICE mit, optimale
Flügelformen für die grossen Offshore-Windkraftanlagen zu finden. In den Anfängen steckt
das Projekt bei der Auslegung von Fahrwerken
für den Automobilbau.
Auskunft: [email protected]
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 27
NTB FolioFrühling 2015_027 27
08.05.15 15:17
Institute
| News
Update des HPC-Clusters
Der High-Performance-Computing-Cluster an der
NTB ist seit etwa zwei Jahren in Betrieb. Er zeichnet sich vor allem dadurch aus, dass die Knoten
als Windows-Workstations oder mehrere Knoten
gemeinsam als ein Linux-Cluster verwendet werden können. Das macht den Cluster äusserst flexibel einsetzbar. Aufgrund der hohen Auslastung
­ lades haben eiwurde er erweitert. Die neuen B
nen Arbeitsspeicher von 256 GB und verwenden
je zwei Intel-Xeon-Prozessoren mit zusammen
28 Cores. Der Cluster wird sowohl in der Lehre
als auch für Projekte mit der Industrie verwendet.
www.ntb.ch/ice
Parallelisierte Rechenpower – und damit schneller
zur Lösung.
Institut für Energiesysteme IES
Steigende Zahl von Projekten und Mitarbeitern
Der Trend des IES im Hinblick auf Projektvolumen
und Mitarbeiteranzahl zeigt weiterhin steil nach
oben. Dies zeigt sich auch in der Neueinstellung
eines Dozenten im Bereich Thermodynamik und
Strömungstechnik (Dr. Daniel Gstöhl). Bestimmend für die Arbeit des IES ist auch die Teilnahme am Swiss Competence Center for Energy
Research (SCCER) im Bereich industrieller Prozesse. Hier übernimmt das IES die Leitung im
Bereich der direkten Energieeffizienz. Ziel ist es,
Lösungen zur Energieeffizienz im industriellen
Umfeld zu finden, die in vielen Betrieben einge-
setzt werden können. Aber auch die klassischen
Themen des IES, wie Leistungselektronik, Wärmepumpen- und Kältetechnik, thermische und
elektrische Energiesysteme, werden weiter ausgebaut. Projekt-Highlights der letzten Zeit waren
ein miniaturisiertes LED-Vorschaltgerät mit einer
Leistungsdichte von 1 W/cm³, was einer Verdreifachung der Leistungsdichte entspricht, ein Technologievergleich für die Warmwasserbereitung
oder auch Konzepte für ein flächendeckendes
Effizienzmonitoring von Heizgeräten.
www.ntb.ch/ies
Institut ESA
Preiswerte Lösung
In der BA 2014 «Low-Cost-Kraft-Moment-Sensor» haben Christian Di Ronza und Stefan Federspiel eine innovative mechanische Lösung gefunden, um am Greiferende eines Roboterarms die
auftretenden Beschleunigungen und Kräfte durch
entsprechende Sensoren in einem sehr kompakten Modul zu messen. Allein, es fehlte den beiden
Maschinenbauern die Elektronik.
Hier leistete das Institut ESA hervorragende Arbeit. Auf die sehr kleinen und fragmentierten
Printplatten, welche die Studenten vorgesehen
hatten, implementierten wir die vorgesehenen
Sensoren sowie einen Mikrocontroller, um die
Daten auszulesen und an einen PC zu senden. Die
fertige Lösung wurde innert sechs Wochen den
Studenten übergeben.
Technische Daten:
– Lagesensoren: 6 × MPU9250 (je 3-AchsenG-Sensor, 3-Achsen-Gyro, 3-Achsen-Kompass)
– Kraft / Moment: 6 × LDC1000 Induktivsensoren
mit µm Auflösung über Federverformung
– Prozessor: AVR AT90usb1287, mit I2C und SPI
zu den Sensoren, und USB zum PC
www.ntb.ch/esa
Miniaturisiertes LED-Vorschaltgerät mit einer Leistungsdichte
Von der NTB entwickelt: ein preiswerter Kraft-
von 1 W/cm³.
Moment-Sensor.
28 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_028 28
08.05.15 15:17
News
Institut INF
Komplettes Gebäudemodell aus Video
Gebäudemodelle aus Videos oder Fotografien
erstellen? Möglich macht dies ImageTo3D, eine
Software, basierend auf Bildverarbeitungsalgo­
rithmen. Aus Aufnahmen berechnet sie eine 3-DSzene, welche interaktiv zu einem kompletten
3-D-Modell mit Geschossen und Innenräumen er­
gänzt wird. Die Gebäudetopologie wird automa­
tisch erkannt, mit Wandaufbauten und Material­
eigenschaften veredelt und kann anschliessend
zur nahtlosen Weiterverwendung in Folgepro­
zessen in z. B. gbXML exportiert werden. Dieses
Format eignet sich für Architektur-, Planungs-,
Simulations- und Berechnungszwecke.
Die vorliegende Methode funktioniert gut bei tex­
turreichen Gebäudefassaden. Für die Aufnahmen
kann eine handelsübliche Digitalkamera verwen­
det werden.
Alternativ extrahiert die Software auch Einzel­
bilder aus einer Videosequenz. Diese Software
wurde im Rahmen eines KTI-Projekts in Zusammenarbeit mit den Firmen sjb.kempter.fitze AG,
AWV AG und CadCAMATION SA entwickelt.
www.ntb.ch/inf
Institut PWO
In-Prozess-Messtechnik
Die Regelung komplexer Herstellprozesse wird
durch steigende Qualitätsanforderungen, vor
allem im europäischen Raum, immer wichtiger.
Die In-Prozess-Messtechnik ist dafür essenziel­
ler Bestandteil. Sie ermöglicht das Feststellen
von Fehlern oder Ungenauigkeiten in Produkten
während der Herstellung und dadurch eine zeit­
nahe und effektive Prozessregelung. Beim Mes­
sen im Prozess entstehen allerdings zusätzliche Herausforderungen an ein Messsystem, wie
beispielsweise Vibrationen, Temperaturvariation
und Verschmutzung. Anders als beim Messen
im Labor können diese Umgebungsbedingungen
kaum reguliert werden, da das System sehr nahe
bei oder sogar direkt in einer Produktionskette
platziert ist.
Zusammen mit Projektpartnern aus Italien und
der Schweiz wurde innerhalb des Eurostars-Pro­
jekts HOTGAUGE ein optisches Koordinatenmess­
system entwickelt und messtechnisch verifiziert,
welches geometrisch komplexe Werkstücke im
Prozess nach dem Warmumformen in erhitztem
Zustand messen kann.
Das System besteht aus zwei Komponenten: ei­
nem Prototyp für Querschnittsmessungen der
| Institute
Gebäudemodell aus Videos oder Fotos erstellen: Eine Entwicklung
am Institut INF der NTB macht es möglich.
Firma Zumbach Electronic AG aus Orpund BE,
bestückt mit acht optischen Sensoren (Trian­
gulation, Lichtschnittprinzip) und einer Bewe­
gungsplattform, die als zusätzliche Achse im
System agiert. Durch diese Kombination wird
eine ganzheitliche Erfassung der teils konkaven
Werk­stücke ermöglicht. Die Kombination von Da­
ten der acht Sensoren (Registration und Fusion)
sowie die Erzeugung der 3-D-Modelle erfordern
komplexe Algorithmen, welche von der NTB im
Rahmen des Projekts entwickelt wurden.
Die Validierung des Prototypen fand beim italie­
nischen Projektpartner Pietro Rosa TBM Srl statt,
einem renommierten Hersteller von Turbinen­
schaufeln. Das System wurde produktionsnah
installiert, wo es den Bedingungen eines Schmie­
dewerks ausgesetzt war. Turbinenschaufeln wur­
den während des Herstellprozesses, also direkt
nach dem Schmieden, bei ca. 900 °C Oberflä­
chentemperatur erfolgreich mit dem System ge­
messen. Die Qualifizierung für Messungen unter
diesen extremen Temperaturbedingungen fand in
Zusammenarbeit mit der Universität Padua, Itali­
en, statt. Hierfür wurde eine Methode entwickelt,
welche ausreichend bekannte Referenzwerte
auch bei hohen Temperaturen liefert.
Das innovative Messsystem ermöglicht erstmals
die Trennung der Einflüsse vom Schmiede- und
Abkühlungsprozess auf die Werkstückgeometrie.
Während des Abkühlens unterläuft das Material
strukturellen Änderungen auf atomarer Basis.
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 29
NTB FolioFrühling 2015_029 29
08.05.15 15:17
Institute
| News
Turbinenschaufeln werden direkt nach dem
Linsenpaar mit hochbrechendem Klebstoff verklebt,
Schmieden, bei ca. 900 °C Oberflächentemperatur,
rechts mit konventioneller Klebefuge.
erfolgreich mit dem System gemessen.
Simulation auf höchstem Niveau.
Das führt vor allem bei dünnwandigen Werkstücken wie Turbinenschaufeln zu ungewollten geometrischen Deformationen. Durch die isolierte
Betrachtung des Abkühlvorgangs können Deformationen durch geeignete Anpassung der Umgebungsbedingungen minimiert werden. Die InProzess-Messung, noch vor dem mehrstündigen
Abkühlprozess, ermöglicht trotzdem die effektive
Regelung des Schmiedeprozesses.
Im Zuge des HOTGAUGE-Projekts fand auch ein
Studentenaustausch zwischen Italien und der
Schweiz statt. Alessandro Salvadori, Student an
der Universität Padua, war für neun Monate an
der NTB tätig, um seine «Master of Science in Mechanical Engineering»-Ausbildung abzuschlies­
sen, und Alexander Schöch, wissenschaftlicher
Mitarbeiter an der NTB, wurde der Einstieg in das
Ph. D.-Programm der Universität Padua ermöglicht.
www.ntb.ch/pwo
Institut MNT
KTI-Verbundprojekt SMACK abgeschlossen
Forscher der NTB (Buchs), der Empa (Dübendorf)
und des CSEM (Alpnach) entwickelten in Zusammenarbeit mit den Firmen APM Technica AG
(Heerbrugg), Fisba Optik AG (St. Gallen), Baumer
Electric AG (Frauenfeld), Unisensor AG (Attikon),
UCP Group (FL-Ruggell) unter Koordination des
Nano-Cluster Bodensee (St. Gallen) im Rahmen eines zweijährigen KTI-Projekts neue strukturierte
multifunktionale Polymere. Diese finden in Form
von dünnen Klebstofffilmen und/oder Vergussmassen Anwendung im «Packaging» optischer
und optoelektronischer Systeme. Entwickelt wurden zwei Klebstoffe mit hoher optischer Transparenz; einer mit erhöhter Wärmeleitfähigkeit und
einer mit sehr hohem Brechungs­index und op­
timalen Verarbeitungs- und Klebe­eigenschaften.
Letzterer ist künftig unter dem Namen Epicol 173
bei APM Technica AG erhältlich.
Die Firmen Fisba Optik AG und Baumer Electric AG
erstellten erste Demonstratoren unter Verwendung der neuen Klebstoffe und starteten eigene
Produktentwicklungen. Das Bild zeigt die Verklebung von Glaslinsen mit einem hoch­brechenden
(links) und einem Standard-Klebstoff (rechts). Nur
die hochbrechende Klebe­fuge erlaubt eine nahezu vollflächige Abbildung des darunterliegenden
Karomusters. Die Vergrösserung des sichtbaren
Querschnitts der optischen Bauteile ist von grossem Nutzen bei Bildverarbeitungssystemen.
Die Firma Baumer Elektrik AG verwendete den
hochbrechenden Klebstoff als Vergussmasse. In
einem Arbeitsgang war es möglich, die empfindliche Sensorelektronik mit dem Klebstoff zu umhüllen und zu schützen sowie einen kompletten
Strahlengang inklusive Linsen vor dem Detektor
aufzubauen.
www.ntb.ch/mnt 30 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_030 30
08.05.15 15:17
Pedalplatte mit Sensor
| Institute EMS
Pedalplatte mit Sensor
Wenn ein Radfahrer nicht optimal aufs Pedal drückt, verliert er Energie, die zum Vortrieb genutzt werden könnte.
Das Institut für Entwicklung mechatronischer Systeme EMS entwickelt zusammen mit Partnern aus Forschung
und Industrie ein Sensorsystem zur Optimierung der Bewegung im Bereich Radsport, Fitness und Rehabilitation.
Autor: Andreas Holzner
Der Radfahrer spürt es spätestens am Abend in
den Beinen. Wieder hat er den ganzen Nachmittag sein Bestes gegeben, hat viel geschwitzt und
über den Gegenwind geflucht. Allen anderen gab
er Schuld an seiner schlechten Form, aber vielleicht lag der Fehler auch bei ihm. Wenn er seine
Kraft während Stunden falsch und ineffizient aufs
Pedal gedrückt hat, geht das nicht nur auf Kosten des Körpers, die Fahrleistung fällt deutlich
schlechter aus. Das soll in Zukunft Radfahrern
nicht mehr passieren – dank eines Sensorsystems für die Bewegungsoptimierung im Bereich
Radsport, Fitness und Rehabilitation.
Die richtige Belastung
Mit dem in die Adapterplatte am Schuh integrierten autonomen Pedalsensor, dem Kernstück dieses am EMS mitentwickelten mobilen Produkts,
bekommt der Velofahrer in Echtzeit ein Feedback
über seine aufs Pedal übertragene Leistung, die
Ausdauer und Informationen zur Verlustminimierung. «Effizientes Radfahren und variables Training auf Rennrad, Mountainbike und Spinning­rad stellen den Kernnutzen für den Anwender
dar», sagt Andreas Holzner, Entwicklungsinge­
nieur am EMS.
Die Messung der übertragenen Leistung ist beim
Radfahren ein etablierter Parameter und heutzutage Standard. Zusätzlich bietet der SPINBEATSensor für Radsportler unmittelbares Feedback
zu ungenutzter Antriebsleistung insbesondere im
Zuganteil der rotierenden Tretbewegung.
Aktuelle Mess-Systeme
Präzis – flexibel – günstig
Einen Sensor zu entwickeln, der hochpräzise, flexibel im Einsatzgebiet und im Preis auch
noch günstig ist, das war die Aufgabe, der sich
das EMS mit Kollegen vom Institut MNT sowie
seinen Partnern – NLS AG, Adlos AG, CSEM und
EPFL – gestellt hat. Wie funktioniert der Pedalsensor genau? Die am Schuh montierten
Kraft- und Bewegungssensoren erfassen die
von den Beinen übertragenen Kräfte in drei Richtungen sowie die Tretbewegung. Dadurch kann
ein Energieverlust durch exzentrische Bewegungsanteile ermittelt werden. Durch Messung
an beiden Pedalen wird zudem die Genauigkeit
bei unsymmetrischer Kraftübertragung erhöht.
Die gewonnenen Daten werden dem Fahrer in
Echtzeit auf einem Display oder Smartphone
angezeigt, damit er sofort reagieren und seinen
Fahrstil optimieren kann. Parallel dazu wird eine
Speicherung vorgenommen, um die Daten nach
dem Fahren auf einem PC auswerten zu können.
An der Schuhsohle montiert
Das Produkt SPINBEAT besteht aus einem zweiteiligen Sensorpaar, welches wie üblich als Adapterplatte am Schuh montiert wird und in die
Klickpedale einrastet. Das Sensorpaar greift damit an der direkten Mensch-Maschinen-Schnittstelle die relevanten Leistungsdaten ab und
übermittelt diese drahtlos zur Auswertung an
das Anzeigegerät.
Informationsgehalt: SPINBEAT
Druck
Antriebskraft
Antriebsmoment
Zug
Info
ungenutzte Energie
Drehmomentmessung in der Kurbel
Kraftmessung in der Adapterplatte des Schuhs
www.ntb.ch/ems
www.ntb.ch/mnt
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 31
NTB FolioFrühling 2015_031 31
08.05.15 15:17
Institute
| Photonik
Photonik an der NTB
Ob im Computer, im Smartphone, in mikroinvasiven Operationssystemen, in der Raumfahrt oder in der Navigation – überall sind photonische Komponenten und Systeme zu finden. Selbst in der Waschmaschine oder im
­Kaffeeautomaten stehen optische Sensoren im Einsatz. Die Photonik, die Verbindung aus optischer Technologie und
Elektronik, gilt als Schlüsseltechnologie des 21. Jahrhunderts. An der NTB ist die Photonik in drei Instituten
ein Schlüsselthema. Autoren: Andreas Ettemeyer, Markus Michler, Tindaro Pittorino
An der NTB werden in den Instituten Mikround Nanotechnik (MNT), Produktionsmesstechnik, Werkstoffe und Optik (PWO) und Elektronik,
Sensorik und Aktorik (ESA) photonische Themen
gelehrt und in Forschungsprojekten bearbeitet.
Während im Institut MNT die Verknüpfung von
Optik und Mikrotechnik geschaffen wird, werden im Institut PWO optische Messsensoren und
Prüfverfahren entwickelt. In Kombination mit den
Elek­tronikkompetenzen des Instituts ESA können
komplette photonische Systeme entwickelt werden.
Elektrooptische Leiterplatten ( EOCBs )
Elektrooptische Leiterplatten kombinieren elek­
trische und optische Signalübertragungsfunk­
tionen auf einem Substrat. Die Leiterplatte
­besteht aus einem zweilagigen Aufbau. Auf der
ersten Lage befinden sich optische Wellenleiter
zur Übertragung des optischen Signals und auf
der zweiten Lage übertragen Kupferleiterbahnen
die elektrischen Signale. Optische Wellenleiter
transportieren Licht, ähnlich wie ein elektrischer
Leiter Strom transportiert. Der grosse Vorteil
der optischen Wellenleiter gegenüber den elektrischen Leiterbahnen ist die höhere Datenübertragungsrate bei geringeren Energieverlusten.
Elektrooptische Leiterplatten werden von der Firma vario-optics ag aus Heiden AR in enger Kooperation mit dem Institut MNT entwickelt.
Elektrooptische Leiterplatte
Optischer Titrationssensor
Ein Titrationssensor bestimmt die Konzentra­
tion bestimmter Stoffe in einer Lösung. Dazu
wird Licht einer bestimmten Farbe in die Flüssigkeit eingestrahlt. Ändert sich die Farbe der
Flüssigkeit, so ändert sich die Lichtintensität an
einem Detektor. Titrationssensoren basierend
auf elektrooptischen Leiterplatten wurden gemeinsam mit der Firma Metrohm AG in Herisau
AR entwickelt.
Prototyp des Titrationssensors
Optische Messsensoren
Der Bedarf nach immer genaueren Messverfahren für miniaturisierte mechanische Komponenten erfordert sehr kleine Tastspitzen. Diese
wirken wie Nadeln und können die Oberfläche
beschädigen. Eine Neuentwicklung ist der sogenannte 3-D-Fasertaster, der aus einer Glasfaser
mit angeschmolzener Miniaturkugel besteht.
Dadurch werden Antastkräfte unter 1 μN erzielt.
3-D-Fasertaster
32 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_032 32
08.05.15 15:05
Photonik
| Institute
Das Institut PWO entwickelt für Schweizer Präzisions-Fertigungsunternehmen mit der Firma
Werth Messtechnik in Giessen, Deutschland, eine
neue Generation dieser Sensoren, die eine Auflösung besser als 1/10 000 mm erreichen.
Blendschutz für Schweisser
Moderne Schweisshelme verfügen über eine automatische Abblendung, sobald Schweisslicht
auftrifft. Die Erkennung beruht im Wesentlichen
auf der Erfassung und Analyse des Lichtsignals.
Um die Erkennung von Schweisslicht zuverlässiger zu machen und Fehlverdunklungen durch externe Lampen, Sonne etc. zu vermeiden, wurden
für die Firma OPTREL in Wattwil verschiedene
Sensorverfahren untersucht und ein neuer Sensor entwickelt, der den Abstand des Lichtbogens
vom Schweisshelm bestimmt.
Optische Beschichtungen
LED-Beleuchtung
LED-Leuchten weisen heute gute Lichteffizienz
auf, aber es gibt noch keine optimale Lösung, die
die Alterungseffekte des LED-Lichts berücksichtigt. Am Institut ESA wurde ein optoelektronisches Regelungssystem entwickelt, welches die
RGB-Anteile des Lichts mittels eines Farbsensors
erfasst. Damit werden sechs verschiedenfarbige
LEDs so geregelt, dass die gewünschte Lichtfarbe auch nach vielen Betriebsstunden erhalten
bleibt.
Funktionsprinzip des optischen 3-D-Sensors
Forschungszentrum für Laserbeschichtungen
In der Region Rheintal/Ostschweiz ist seit vielen
Jahren eine sehr leistungsfähige optische Industrie ansässig. Diese deckt alle Bereiche der
Wertschöpfungskette, vom Entwickler über Hersteller und Maschinenlieferanten bis zum Systemintegratoren ab. Um den Forderungen nach
immer höheren Anforderungen für Hochleistungslaserkomponenten nachzukommen, wur­
de vor Kurzem an der NTB in gemeinsamer
Anstrengung mit der Industrie ein neuer Prüfplatz für die Belastbarkeit von Laserkompo­
nenten eingerichtet. Damit können erstmals
in der Schweiz optische Beschichtungen für
den Einsatz bei Laseranwendungen qualifiziert
­werden.
LED-Beleuchtungssystem
Weitere Infos
www.ntb.ch/photonik
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 33
NTB FolioFrühling 2015_033 33
08.05.15 15:06
Institute
| NTB Technologietag 2015
NTB-Technologietag: Industrie 4.0
Der diesjährige Technologietag am 18. Juni steht im Zeichen der vierten industriellen Revolution, auch bekannt
unter den Begriffen «Werkplatz 4.0» und «Industrie 4.0». Was vor vier Jahren noch wenigen Spezialisten der Fertigungstechnik ein vager Begriff war, gehört heute zum Standardvokabular der Produktionsindustrie im deutschsprachigen Europa. Autor: Daniel Lippuner
18. Juni 2015, 13.30–17.30 Uhr
TechnologieTag
industrie 4.0 – ein roter Faden
Organisator und NTBProrektor Daniel Lippuner
Nicht alle Experten sind sich einig, ob von einer
Revolution gesprochen werden darf. Einige stellen gar den Umsetzungserfolg im Vergleich zu
Firmen der US-Wirtschaft infrage. Dennoch gibt
es viele Stimmen, wie etwa der Technology Hype
Cycle von Gartner, die zum Schluss kommen,
dass sich hier eine Trendwende in der industriellen Produktion abzeichnet, mit welcher sich auch
die Unternehmen unserer Wirtschaftsregion befassen müssen.
Das wachsende Angebot an Literatur und Veranstaltungen zum Thema lichtet etwas den Nebel im Schlagwörter-Dschungel. Der diesjährige
Technologietag an der NTB Buchs will aber nicht
eine weitere Ballonfahrt über den Wipfeln veranstalten, sondern einzelne Bäume bis zu den Wurzeln hin exemplarisch untersuchen.
Neben den in verschiedenen Bereichen der industriellen Fertigung spezialisierten Forschern
werden auch externe Referenten Beiträge leisten.
Unter anderem werden der Mitverfasser der bekannten, im Internet zugänglichen Deloitte-Studie zum «Werkplatz 4.0» und ein Spezialist des
militärischen Nachrichtendienstes zum Thema
Cyberwar Vorträge halten. Anhand von Beispielen
aus der Praxis wird gezeigt, welche Spuren der
anstehende Quantensprung in der intelligenten
Vernetzung von Menschen und Maschinen in der
Umsetzung hinterlässt.
Ein Ziel des Technologietages ist es, Denkanstös­
se zu liefern. Wie werden beispielsweise Beziehungen zwischen der Vision von «Industrie 4.0»
und der konkreten Umsetzung in unterschied­
lichen Bereichen verknüpft? Weiter werden die
Teilnehmenden die vielfältigen technischen Kernkompetenzen der NTB im Lichte von «Industrie
4.0» anhand eines roten Fadens aufgezeigt bekommen. Schliesslich ist die vierte industrielle
Revolution geprägt von Vernetzung über alle
technischen, geografischen und sozialen Ebenen
hinweg. Der Technologietag ist daher die ideale
Gelegenheit für individuelles Networking.
Informationen zum NTB-Technologietag:
Datum:
Donnerstag, 18. Juni 2015
Zeit:
13.30 – 18.30 Uhr
Ort:
NTB Campus Buchs
Anmeldung:www.ntb.ch/technologietag
(kostenlose Teilnahme)
Programm:
13.30 – 14.45 UhrÜberblick «Industrie 4.0»,
Umsetzungsbeispiele an der
NTB
15.15 – 16.15 UhrParallelveranstaltung zu zwei
ausgewählten technischen
Themen
16.30 UhrAspekte Social Networks und
Cyberwar
ab 17.30 UhrApéro riche
Die NTB vernetzt Mensch und Technik.
34 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_034 34
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08.05.15
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Neuer Studiengangleiter Systemtechnik
| Menschen
Ein Anruf aus der Schweiz
Mit Michael C. Wilhelm hat die NTB seit April 2015 einen langjährig erfahrenen Professor als Studiengangleiter
Systemtechnik gewonnen. Er verfügt über ausgezeichnete Verbindungen zu internationalen Unternehmen, aber
auch zu ausländischen Hochschulen. Ausserdem zeichnet sich der neue Studiengangleiter durch Interdisziplina­
rität und menschliche Offenheit aus. Autor: Olaf Gerndt
Der Mittfünfziger Michael Christoph Wilhelm, neu­
er Studiengangleiter Systemtechnik an der NTB,
hat seine Profession von der Pike auf gelernt. Im
väterlichen Handwerksbetrieb wird er schon früh
an das Metallhandwerk herangeführt und lernt
den Umgang mit Werkstoffen. Nach dem Fach­
abitur am Technischen Gymnasium in Pforzheim
studiert er Maschinenbau an der TU Karlsruhe und
konzentriert sich dort sehr bald auf die Rechner­
anwendung im Maschinenbau. Während seiner
Assistenzzeit beschäftigt er sich mit Aufgaben­
stellungen der Fertigungsmesstechnik und der
Qualitätssicherung. Nach der Promotion arbeitet
er in einem Ingenieurbüro und Softwarehaus bei
Stuttgart. Bei seinen dortigen Aufgaben geht es
um die Lösung technischer und ablauforgani­
satorischer Probleme in der Automobilbranche
– «das war», wie er selbst sagt, «eine ganz und
gar interdisziplinäre Tätigkeit.» 1995 übernimmt
er an der Hochschule Karlsruhe eine Professur
für feinwerktechnische Fertigungsverfahren und
vertritt das Lehrgebiet «Qualitätsmanagement
und Produktionstechnik». In den folgenden 20
Jahren betreut er sehr viele Abschlussarbeiten
und Semesterarbeiten. Michael Wilhelm betont
gegenüber NTBfolio: «Für die Studierenden war
meine Tür stets offen, ob es um allgemeine Belan­
ge des Studiums, fachliche Fragen, persönliche
Hilfestellungen oder um den zukünftigen Werde­
gang eines Studenten ging.» Er führt weiter aus,
dass der Ingenieur sich in die Problemwelt des
Kunden hineinversetzen können müsse, um mass­
geschneiderte Lösungen zu entwickeln. Ihm ist
es wichtig, dass lange bekannte Lösungsmuster
ab und zu durchbrochen werden, um neue Wege
zu finden.
Auch Michael Wilhelm geht neue Wege, in­
dem er 2015 von der Hochschule Karlsruhe an
die NTB Buchs wechselt. Inzwischen wohnt er
mit seiner Frau in Malans GR. In seiner Frei­
zeit ist er begeisterter Blues- und Rockmusi­
ker und hat in Karlsruhe gemeinsam mit Kol­
legen in der Band «Professor Blues» gespielt.
Auch hier will er Gleichgesinnte suchen, die er
beim Improvisieren mit dem Klavier oder dem
E-Piano unterstützen kann.
38 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_038 38
08.05.15 15:14
Menschen
| Neuer Studiengangleiter Systemtechnik
Herr Wilhelm, beim Vorgespräch erzählten Sie,
dass Sie gerade aus Malaysia zurückgekehrt
sind. Was war der Anlass für Ihre Reise?
Im Februar war ich an der Karlsruher Partnerhochschule UMP (Technische Universität Malaysia Pahang) in Kuantan, um Vorlesungen zur
Qualitätsprüfung zu halten. Diese Partnerschaft
wurde zwischen Karlsruhe und Pahang mit
Unterstützung des Landes Baden-Württemberg
und des malaysischen Bundesstaats Pahang
entwickelt. Ziel war es, ein Mechatronik-Studium
in Malaysia nach Karlsruher Vorbild anzubieten.
Meine Verbindungen sind für Kollegen interessant, die Vorlesungen an der UMP halten möchten und dabei Malaysia kennenlernen wollen.
Sehr gerne stelle ich Kontakte her.
Wann haben Sie das erste Mal von der NTB
gehört?
Als ich meine Umzugskisten packte, sind mir nach
über 25 Jahren meine Notizen zu meiner Dissertation in die Hände gekommen. Damals habe ich
mich mit der Koordinatenmesstechnik, deren Integration in die Fertigung und deren Programmierung auf Basis von 3D-CAD-Modellen beschäftigt.
Ein zentraler Kern dabei war die Informationsgewinnung aus den Geometriemodellen und die
Zusammenführung mit der realen Welt der Produktion mithilfe von Toleranzmodellen. Dabei bin
ich auf Prof. Adolf Wirtz gestossen, der sich zur
gleichen Zeit an der NTB mit der «Vektoriellen
Tolerierung» beschäftigt hat. Das war das erste
Mal, dass ich etwas von der NTB wahrgenommen
habe. Leider habe ich Adolf Wirtz nie persönlich
kennengelernt.
Seitdem hatte ich immer wieder einen Blick Richtung NTB, wenn es um Themen der Fertigungsmesstechnik und der Industriellen Messtechnik
ging. Meinen Studenten habe ich bevorzugt die
einschlägige Literatur von damals, nämlich
Dutschke / Keferstein aus dem Hause NTB, empfohlen. Allerdings hatte ich nie Kontakte nach
Buchs und war zuvor auch niemals in Buchs.
Wie ist der Kontakt zur NTB entstanden?
Im letzten Jahr bekam ich zu Hause einen Anruf
von einer freundlichen Dame aus Zürich. Irgendwie war eine Personalberatung auf mich aufmerksam geworden. Nach einem Gespräch über
meine aktuellen Tätigkeiten hat sie über eine
mögliche Aufgabenstellung an einer Hochschule
berichtet, die eventuell zu meinem Profil passen
könnte. Mehr, als dass diese Hochschule in der
Ostschweiz läge, hat sie nicht herausgelassen.
«Ich möchte junge Menschen für die Systemtechnik begeistern.»
Sie wolle mir das Exposé in den nächsten Stunden zumailen.
Bis zu diesem Zeitpunkt habe ich über eine berufliche oder örtliche Veränderung niemals
nachgedacht. Aber ich war neugierig. Ich habe
nun recherchiert, welche Hochschulen es in der
Ostschweiz gibt. Dabei ist mir die NTB ins Auge
gestochen.
Es war sofort klar: Wenn diese Hochschule im Exposé steht, werde ich diese Chance wahrnehmen
und mich bewerben. Unsere vier Kinder sind aus
dem Haus. Meine Frau und ich sind frei, und wir
würden eigentlich nur ein Stück den Rhein hoch
Richtung Quelle ziehen. So ist es dann auch gekommen.
Worauf freuen Sie sich am meisten bei Ihrer
neuen Aufgabe?
Auf die Menschen! Mit jedem neuen Gesicht, jeder
neuen Person in allen Bereichen der NTB, ob fest
angestellt, ob studierend, ob forschend oder lehrend, administrierend oder organisierend, kann
ich mich weiterentwickeln. Denn nur mit all diesen Menschen gemeinsam werde ich meine zukünftigen Aufgaben bewältigen. Und da scheue
ich mich sicherlich auch nicht, den einen oder
anderen Rat anzunehmen.
Kontakt
[email protected]
Nr. 49 | 2015 NTBfolio 39
NTB FolioFrühling 2015_039 39
08.05.15 15:15
Erweiterungsbau Labor II
| NTB Inside
Ein schöner Blickfang
Das neue Laborgebäude ist zu einem wahren Blickfang geworden. In seinem matten Glanz reiht es sich nahtlos
an den Labortrakt. Für den Architekten René Finger war es eine Herausforderung, «die von den Nutzern definierte
Funktionalität in ein zeitloses und ästhetisch attraktives Konzept überzuführen». Autor: Daniel Lippuner
Der Erweiterungsbau vergrössert schon bald die Möglichkeiten der NTB im Bereich der angewandten Forschung und Entwicklung
sowie Dienstleistungen.
Mit dem Laborgebäude wird auf dem Buchser
NTB-Campus ein neuer markanter architektonischer Fixpunkt gesetzt, der sich ideal ins bestehende Umfeld eingliedert. Erst auf den zweiten
Blick lässt das Gebäude die Überhöhung mit einer dezenten, in dunklem Spiegelglas eingefassten Krone erkennen. Mit sichtlichem Stolz und
Freude inspiziert Architekt René Finger den Bau,
der über viele Stunden auf seinem Reissbrett entstanden ist. Das Laborgebäude war für ihn eine
Herausforderung. Nicht allein wegen der Funktionalität und der Ästhetik, sondern auch unter der
Einhaltung des vorgegebenen Budgetrahmens.
Immense Raumkubatur
Nach der in der Aussenansicht verkündeten
Grösse wird der Besucher ein zweites Mal überrascht, wenn er im Obergeschoss die immense
Raumkubatur wahrnimmt. Dieser Zustand wird
jedoch nur wenigen Betrachtern vergönnt sein,
denn hier ist kein Kubikmeter zu viel eingeplant.
Bald wird ein Reinraum-System entstehen, das
mit unzähligen Zu- und Abluftkanälen, Reinstwasser-, Gas- und Elektroverteilungen und hochkomplexen Anlagen ausgerüstet sein wird.
In der Gedankenwelt von Marco Cucinelli, Leiter
Technologie am Institut für Mikro- und Nanotechnologie, sind all diese Komponenten bereits
an ihrem vorgesehenen Ort installiert. Das ist
auch essenziell, denn schon bei der Bauplanung
mussten die Aussparungen für die Leitungen, die
Fugen des Trittschallbodens und der Abstand der
Säulen richtig positioniert werden. Seit über vier
Jahren arbeitet das vierköpfige Team um Ruedi
Buser, Martin Gutsche, Wolfram Gabriel und Marco
Cucinelli eng mit dem Planungsbüro GP-I zusammen. Umfangreiche Ausschreibungspakete für
Beschichtungsanlagen sowie die nachträgliche
Auswertung und Vergabe in Millionenhöhe wurden erfolgreich abgeschlossen.
40 NTBfolio Nr. 49 | 2015
NTB FolioFrühling 2015_040 40
08.05.15 15:06
NTB Inside
Reinraum-Abnahme im Oktober
Der nächste grosse Meilenstein in der Umsetzungsphase wird die sogenannte «As-Built»Abnahme des Reinraums im Oktober sein. «Hier
wird sich zeigen, ob die Klimatisierung die geforderte Luftreinheit, Temperatur und Feuchtigkeit
wird einhalten können», erklärt Cucinelli. «Im
Lithografie-Bereich beispielsweise dürfen nicht
mehr als 3000 Partikel pro Kubikmeter Luft gemessen werden, die allesamt kleiner als einen
Tausendstel Millimeter sein müssen.» Die erfolgreiche Abnahme ist die Voraussetzung dafür,
dass die Gerätschaften überhaupt im Reinraum
platziert werden können.
In Zukunft lassen sich Wafer mit doppeltem Durchmesser mit viel höherer Genauigkeit und damit
vor allem besserer Reproduzierbarkeit als bisher verarbeiten. «Das eröffnet spannende neue
Anwendungsgebiete», sagt Cucinelli. «Wir werden zum Beispiel neue optische Sensoren für
die Biotechnologie herstellen oder bestehende
Sensoren wesentlich verbessern können. Mit viel
Aufwand schaffen wir es mit unserer heutigen
Infrastruktur, einen Drucksensor für Höhenmessung mit einem Zentimeter Auflösung herzustellen. Mit der zukünftigen modernen Infrastruktur
werden wir auf einem Viertel der heute benötigten Waferfläche Höhenmesser herstellen können, die an die Genauigkeit von einem Millimeter
herankommen werden.»
Nimmt man das Untergeschoss des neuen Laborgebäudes in Augenschein, wird die Aufmerksamkeit bald auf eine klaffende rechteckige
Öffnung in der Decke gelenkt. Wir befinden uns
im zukünftigen Wärmepumpen-Testzentrum und
stehen dort, wo die neue Klimakammer mit einer
Höhe von über sechs Metern bis zu zwei Meter
in das Mittelgeschoss hineinragen wird. Rund
um die Deckenöffnungen wird ein Labyrinth von
Heiz- und Kühlwasser-Leitungen mit hochgenauer Temperatur- und Durchflusssensorik verlegt.
Mick Eschmann, Leiter des Wärmepumpen-Testzentrums im Institut für Energiesysteme, kennt
hier jedes Rohr und jedes Messinstrument, denn
er hat das Zentrum von Grund auf mit Unterstützung des Planungsbüros GP-I konzipiert und
geplant. Mehr Details über das WärmepumpenZentrum sind ebenfalls in dieser Folio-Nummer
zu lesen.
| Erweiterungsbau Labor II
Dieser Raum wird in Kürze mit Technik ausgefüllt sein.
gen an die Heiz- und Kühlwassermenge erfüllt
sein müssen. Um diese Bedürfnisse trotzdem
wirtschaftlich umsetzen zu können, haben sie ein
ausgeklügeltes Wärmerückgewinnungs-System
entworfen. Elia Auciello, Projektleiter HLK bei
GP-I, führt uns zum auffälligsten Wahrzeichen
dieser Anlage, nämlich zwei gigantischen Wassertanks, die sich nebeneinander über alle drei
Stockwerke erstrecken und je 36 Kubikmeter
Wasser Fassungsvermögen aufweisen. Auciello
skizziert eine Belastungssituation, für die das
umgesetzte Konzept ausgelegt ist: «An heissen
Sommertagen benötigen die Reinraumanlagen
besonders viel Kühlwasser. Hier darf selbst bei
Vollauslastung der Prüfkapazität im Wärmepumpen-Testzentrum nie ein Engpass entstehen. Die
Wassertanks für Heiz- und Kühlwasser sind Teil
einer ökologisch effizienten Lösung, die gleichzeitig die beiden Laborbereiche perfekt voneinander entkoppelt.»
Das Jahr 2015 steht im Zeichen der Umsetzung
und Inbetriebsetzung des neuen Laborgebäudes.
Wöchentlich werden Pläne und 3-D-Animationen
in physisch greifbare Infrastruktur umgewandelt.
Man spürt, dass die Vorfreude auf ihre Nutzung in
der Forschung und der Lehre wächst. Die Anfang
2016 geplante Eröffnungsfeier wird dem staunenden Besucher ein hochmodernes, vielseitig
nutzbares und ästhetisch ansprechendes Bauwerk präsentieren.
Ein Wassertank hebt ab:
Zwei gigantische Wassertanks
Die Ingenieure des Planungsbüros sind die technischen Ansprechpartner von Eschmann und dem
Reinraum-Team. Sie wissen, welche Anforderun-
Weitere Infos
Der Speicher wird mit einem
Mobilkran platziert.
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Nr. 49 | 2015 NTBfolio 41
NTB FolioFrühling 2015_041 41
08.05.15 15:07
Aktuell
| NTB Inside
Wandtafel
AGENDA
Fachtagung Produktionsmesstechnik 03. 09. 2015 NTB Campus Buchs
Ausstellung der Bachelorarbeiten11. 09. 2015 NTB Studienzentrum St. Gallen
Ausstellung der Bachelorarbeiten 18. 09. 2015 NTB Campus Buchs
Infotag Bachelorstudium Systemtechnik21. 11. 2015 NTB Studienzentrum St. Gallen
NTB
ule
he Hochsch
Interstaatlic
Buchs
für Technik
FHO Fach
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NG
TECHNOLO
Indus
hochschu
z
le Ostschwei
015
GIETAG 2
roter
trie 4.0 – ein
Faden
Donnerstag
15
18. Juni 20
0 Uhr
13.30 –1 7.3
Anmeldung
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Impressum
HERAUSGEBERIN: Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB | REDAKTION UND VERANTWORTLICH FÜR DEN INHALT: Markus Rohner,
Roland Seeger | FOTOS: NTB (Roland Seeger und andere) | LAYOUT, SATZ UND DRUCK: Somedia Production, CH-7007 Chur | Anzeigenverkauf: Somedia Promotion, Chur Tel, +41 (0)81 255 58 58, [email protected], Somedia Promotion, Glarus, Tel. +41 (0)55 645 38 88,
[email protected] | Studienstandorte: NTB Campus Buchs, Werdenbergstrasse 4, 9471 Buchs, Tel. +41 (0)81 755 33 11, [email protected],
NTB Studienzentrum St. Gallen, Schönauweg 4, 9013 St. Gallen, Tel. +41 (0)81 755 32 00, [email protected], NTB Standort Chur in Kooperation mit
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