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Wissenschaftlicher Austausch: „Auch mal die Knackpunkte diskutieren.“

Arwed Schütz über die Rolle der Zusammenarbeit im Forschungsprozess

Von links nach rechts: Prof. Dr.-Ing Dennis Hohlfeld, Yongchen Rao, Ibrahim Zawra, Chu Xu, Ulrike Fitzer, Prof. Dr.-Ing Tamara Bechtold, Siyang Hu, Chisom Umunnakwe, Chengdong Yuan, Simon Stindt und Arwed Schütz. (Foto: privat)
Von links nach rechts: Prof. Dr.-Ing Dennis Hohlfeld, Yongchen Rao, Ibrahim Zawra, Chu Xu, Ulrike Fitzer, Prof. Dr.-Ing Tamara Bechtold, Siyang Hu, Chisom Umunnakwe, Chengdong Yuan, Simon Stindt und Arwed Schütz. (Foto: privat)

Der Fachbereich Ingenieurwissenschaften der Jade Hochschule und die Uni Rostock arbeiten schon seit langer Zeit in verschiedenen Forschungsprojekten zusammen. Derzeit laufen beispielweise fünf kooperative Promotionen zwischen den beiden Hochschulen, insbesondere zu dem Thema miniaturisierte Energiewandler. Mitte Juli präsentierten die angehenden Wissenschaftler_innen der Forschungsgruppe für Modellierung und Simulation mechatronischer Systeme bei einem Treffen an der Universität Rostock ihre Ergebnisse. Die Redaktion der Jade Welt (JW) fragt den Nachwuchsforscher Arwed Schütz nach der Bedeutung des Austausches für seine Arbeit.

JW: Lieber Herr Schütz, Sie haben ihr Bachelor- und Master-Studium des Maschinenbaus an der Jade Hochschule absolviert und promovieren jetzt im Team von Prof. Dr. Tamara Bechtold. Welche Rolle spielt der wissenschaftliche Austausch wie beispielsweise kürzlich bei dem Forschungsgruppentreffen in Rostock?

Schütz: Innerhalb der Kooperationen mit der Universität Rostock übernimmt die Gruppe der Jade Hochschule meist die numerische Simulation und die Modellordnungsreduktion, während in Rostock überwiegend Prototypen gebaut und getestet werden. Insofern ist ein regelmäßiger Austausch wichtig, damit jedes Team aktuelle Ergebnisse gleich mit einbinden kann und damit Probleme nicht doppelt gelöst werden. Weiterhin nutzen beide Teams dieselbe Software, um den Arbeitsablauf und den Austausch zu vereinfachen. Gerade die Software zur numerischen Simulation ist sehr mächtig und es können unzählige verschiedene Problemstellungen und physikalische Effekte untersucht werden. Diesen Umfang kann eine einzelne Person kaum überblicken und bei vielen Möglichkeiten muss man erstmal wissen, dass es sie überhaupt gibt. Deswegen ist es auch hier für jeden Anwender sehr hilfreich, sich mit Kolleginnen und Kollegen auszutauschen.

Arwed Schütz (Foto: privat)
Arwed Schütz (Foto: privat)
Für die gute Zusammenarbeit macht es einen Unterschied, ob man sich nur aus Videokonferenzen oder von einer Radtour an der Ostseeküste kennt. (Foto: privat)
Für die gute Zusammenarbeit macht es einen Unterschied, ob man sich nur aus Videokonferenzen oder von einer Radtour an der Ostseeküste kennt. (Foto: privat)

JW: Welche Bedeutung hat der persönliche Austausch?

Schütz: Da zwischen Rostock und Wilhelmshaven ca. vier Stunden Autofahrt liegen, finden pro Jahr höchstens ein oder zwei persönliche Treffen zwischen den Gruppen statt. Diese sind neben dem fachlichen Austausch wichtig, weil unsere Teams durch neue Forschungsprojekte dynamisch wachsen und wir neue Kollegen begrüßen dürfen. Dabei macht es einen großen Unterschied, ob man sich nur aus Videogesprächen oder von einer Radtour an der Ostseeküste kennt. Zudem kommen viele hilfreiche Ideen erst bei ungezwungenen Gesprächen in der Mensa, die digital gar nicht zu Stande kommen würden. Ein weiterer Vorteil dieser gruppeninternen Treffen ist, dass man als Wissenschaftler auch mal die „Knackpunkte“ ansprechen und diskutieren kann. Diese ungezwungene Option gibt es bei offizielleren Vorträgen oder Konferenzen nicht. Insofern bin ich meinen Kollegen sehr dankbar für Ihre Unterstützung.

JW: Zu welchem Thema forschen Sie?

Schütz: Meine Kollegen und ich forschen an einer neuartigen Bauart für Mikroaktoren, die zum Beispiel als Mikrospiegel oder in der Mikropositionierung eingesetzt werden. Dafür arbeiten vier akademische Projektpartner zusammen: Der Lehrstuhl für Mikrosystemtechnik der Ruhr Universität Bochum sowie das Institut für Mikrosystemtechnik der Universität Freiburg sind die Technologen, das heißt sie fertigen und testen die Mikroaktoren. Der Lehrstuhl für Regelungstechnik der Universität Augsburg entwirft Regelungen, die den Ist-Zustand zum Soll-Zustand bringen. Damit diese Regelungen gelingen, stellen wir Wilhelmshavener dafür hochgenaue, aber auch sehr schnelle Modelle der Mikroaktoren zur Verfügung. Der besondere Trick daran ist, dass Standardmethoden wie numerische Simulationen zwar genaue Lösungen ermöglichen, aber sehr viel Rechenleistung und Zeit benötigen. Unser Knowhow liegt darin, solche Modelle mithilfe von Modellordnungsreduktion um mehrere Größenordnungen ohne nennenswerten Verlust von Genauigkeit zu verkleinern. Allerdings verhält sich unser Mikroaktor nichtlinear und ist damit nur schwierig zu reduzieren. Deswegen liegt ein besonderer Fokus meiner Arbeit darauf, Methoden für die nichtlineare Modellordnungsreduktion zu erweitern.

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