Spektrum Oktober 1998

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Forschung Orientforschung 
Multiaxiale Prüfungen  
Wärme- und Feuchteschutz 
Technische Keramik 
Großdieselmotoren  
Mobilfunknetze
Report Ost-West-Partnerschaft 
Akademisches Segeln 
www.umwelt98 
USA - Berichte
TU-intern Alumni-Netzwerke  
Begnadete Körper - Neues vom Hochschulsport 
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Impressum

Herausgeber: Präsident der Technischen Universität Hamburg-Harburg
Redaktion: Ingrid Holst (Tel.: (040) 7718-3458), Prof. Dr.-Ing. Jörg Müller, Rüdiger Bendlin, Matthias Wendt
Gestaltung: Bettina Kaiser, Formlabor
Fotos (Titel, 4 ,5 ,28) Roman Jupitz, Matthias Wendt
Titelgestaltung: Bettina Kaiser
Druck: Schüthe Druck
Anzeigen: Slaby-Agentur, Tel.: (040) 768 50 35
Erscheinungsdatum: Oktober 1998
Namentlich gekennzeichnete Artikel erscheinen in Verantwortung der Autoren.
Technische Universität Hamburg-Harburg, 21071 Hamburg

Liebe Leserinnen und Leser, liebe Erstsemester,

wir begrüßen Sie herzlich an der Technischen Universität Hamburg-Harburg und laden Sie ein, sich über das breite SPEKTRUM der Wissenschaft, Forschung und Lehre sowie anderer Aktivitäten an der TUHH zu informieren. Den Studienanfängerinnen und -anfängern soll dieses Magazin einen ersten Eindruck vermitteln über „ihre Uni", die die nächsten Jahre Erfüllungsort ihrer kreativen und herausfordernden Aufgaben sein wird. Sie werden auf den folgenden Seiten Berichte zu Forschungsprojekten an der TUHH finden; zwei TU-Studenten berichten von ihren überraschenden Erfahrungen im US-amerikanischen und russischen Lebens- und Studienalltag; einzelne Bereiche der TUHH stellen sich vor; Termine und Informationen zum Studium bieten Orientierungshilfen.

Die TUHH versteht sich nicht als elitäre Insel der akademischen Wissensvermehrung, und sie kann es auch gar nicht sein, lebt sie doch vom Austausch mit der Metropolregion Hamburgs. Deshalb sind unsere Nachbarinnen und Nachbarn eingeladen, sich im SPEKTRUM über die international bekannte und renommierte Universität „gleich nebenan" zu informieren und zu erfahren, wie diese sich in Zukunft weiterentwickeln wird.

Schließlich richtet sich das SPEKTRUM an unsere „Ehemaligen", die „Alumni". Vom fortdauernden Kontakt zu ihrer Universität profitieren nicht nur sie selbst im Berufsleben, auch ihre Nachfolgegenerationen an der TUHH gewinnen durch ihre Erfahrungen und Hilfestellung. Diesen Kontakt zu pflegen ist eines der Ziele dieses Magazins.

Das Präsidium, die Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter der TUHH und das Redaktionsteam wünschen allen Leserinnen und Leser viel Vergnügen mit diesem SPEKTRUM und allen Erstsemestern einen erfolgreichen Start in ihr Studium.

Orientforschung an der TUHH

„Tall Munbàqa/Ekalte - Bronzezeit in Syrien"  

Das Hamburger Museum für Archäologie in Harburg (Helms-Museum) zeigt in seinem 100-jährigen Jubiliäumsjahr eine Ausstellung über die bronzezeitliche Stadt Ekalte in Syrien. Ausgegraben wurde sie unter Leitung von Professor Dr.-Ing. Dittmar Machule von der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) in Verbindung mit der Deutschen Orient-Gesellschaft.

Tall Munbàqa/Ekalte ist die derzeit am besten erforschte Stadtruine des 2. Jahrtausends v.Chr. in Nordsyrien. Die Ergebnisse einer mehr als 20-jährigen Feldforschung ermöglichen einzigartige Einblicke in das tägliche Leben einer altorientalischen Stadt am Euphrat. Prof. Dr.-Ing. Dittmar Machule und seine Mitarbeiter stellen jetzt ihr Projekt vor. Ende der sechziger Jahre wurde Tall Munbàqa wiederentdeckt. Ein Stausee war geplant und die syrische Antikenverwaltung organisierte internationale Forschungsaktivitäten zur Bestandsaufnahme und Ausgrabung gefährdeter Altertümer. Seit 1975 füllt der 90 Kilometer lange Assadstausee das Euphrattal, an dessen östlichem Steilufer Munbàqa liegt.

Die Ausstellung ist vom 24. September bis 22. November im Hamburger Museum für Archäologie in 21073 Hamburg (Harburg) zu besichtigen. Anschließend in Freiburg (10.12.´98-21.02.´99), Duisburg (21.04.´99-01.08.´99) und Münster (29.08.´99-28.11.´99). Die Ausstellung wurde gefördert mit Mitteln des Auswärtigen Amts und der Deutschen Orient-Gesellschaft.

 

Die Späte Bronzezeit (ca. 1600 - 1200 v. Chr.) bildet den Höhepunkt der Entwicklung der bronzezeitlichen Kulturen im Vorderen Orient. In dieser Zeit lernten die Menschen das Material Bronze zu verarbeiten. Bronze war der Stahl der damaligen Zeit. Zwischen den Völkern Vorderasiens herrschte ein reger politischer Kontakt und ökonomischer Austausch. Städte blühten auf. Die Hethiter in Kleinasien, die Ägypter im Niltal sowie die Mitanni und Kassiten im Zweistromland führten ihre internationale Korrespondenz und verfaßten ihre bilateralen Staatsverträge in akkadischer Sprache. Für sie stand das fruchtbare und reiche Nordsyrien im Zentrum des Interesses. In den Strudel der politischen Auseinandersetzungen der damaligen politischen Großmächte - Ägypter, Hethiter und Mitanni, die später von den Assyrern abgelöst wurden - geriet auch Ekalte, das heutige Tall Munbàqa. Bei einem Feldzug Thutmosis III. im Jahre 1458 v. Chr. ging die in der nördlichen Euphratregion gelegene Stadt in Flammen auf.

Die Ruinen dieser alten Stadt finden sich auf der Höhe von Aleppo am östlichen Ufer des heutigen Euphratstausees. Tall Munbàqa/Ekalte wurde erstmals 1969 archäologisch untersucht. Bis 1994 schlossen sich weitere 20 Grabungskampagnen an. Sie werden seit 1983 kontinuierlich als eines der großen Grabungsprojekte der  Deutschen Orientgesellschaft /Berlin unter der Leitung von Dittmar Machule in Zusammenarbeit mit der Technischen Universität Hamburg-Harburg durchgeführt und von der Deutschen Forschungsgemeinschaft finanziert. Die Stadt-ruine konnte großflächig freigelegt werden. Die nicht ausgegrabenen Areale wurden in einer Magnetprospektion mit einem Cäsium-Magnetometer aufgenommen. Durch diese Kombination von archäologischer Feldforschung und modernster Technik entstand das einzigartige, umfassende Bild einer Stadt der Späten Bronzezeit. Tall Munbàqa/Ekalte gehört zu den am besten ausgegrabenen Fundstätten dieser Zeitperiode in Syrien. Kein anderer Ort bietet eine solche Fülle an Informationen über das Leben in einer Stadt aus der Mitte des 2. Jahrtausends v. Chr.
Die Siedlung wurde bereits gegen Ende der Frühen Bronzezeit gegründet (ca. 2500 v. Chr.) und bestand auch in der Mittleren Bronzezeit fort (1. Hälfte 2. Jt. v. Chr.). Zu Beginn der Späten Bronzezeit erlebt die Stadt ihre Blüte. Die Siedlung wird großflächig erweitert. Die Stadtfläche von ca. 400 m x 500 m ist mit einer Stadtmauer aus Lehmziegeln mit einem Steinsockel befestigt. Später wurde diese Mauer durch mächtige Kieswälle ersetzt. Von den fünf Stadttoren sind drei ausgegraben. Das „Nordost-Tor" ist das einzige Stadttor in Nordsyrien, bei dem sich der Torbogen aus Lehmziegeln vollständig erhalten hat.
An der Flußseite erheben sich drei hoch über der Flußaue gelegene Antentempel, die zu den größten ihrer Art gehören. Ein vierter Tempel ist neben dem Nordtor zu vermuten. Von den Toren aus erschließen bis zu 7 m breite, parallel angelegte Hauptstraßen das Stadtgebiet. Ein Netz aus Verbindungsstraßen und Sackgassen optimiert dieses Wegesystem.  Es wird deutlich, daß die Stadt planmäßig unter funktionalen Gesichtspunkten angelegt worden war.

Nahezu 50 Wohn- und Handelshäuser sowie Werkstätten, darunter eine große Bäckerei, wurden freigelegt. Die Grundrisse zeigen Haupträume mit ein- oder beidseitigen Nebenräumen. Die überbauten Flächen liegen zwischen 50 m² und 200 m². Allen Häusern sind gleichartige Einbauten in den Haupträumen gemeinsam. Hierzu gehören Treppen, Bänke, gemauerte Feuerstellen, Sockel und zwei, in der Regel an der Schmalseite gelegene, niedrige Wandvorlagen in Antenform. Zu einem Kleinod unter den Fundorten wird Tall Munbàqa/Ekalte aber auch durch das in vielen Gebäuden noch vollständig vorgefundene Inventar. Hierzu zählen vielfältige Formen von Gebrauchskeramik, aber auch besondere Gefäße für die täglichen religiösen Handlungen, Arbeitsgeräte und Waffen aus Stein und Bronze, Erzeugnisse der „Schönen Künste" wie anthropomorphe und zoomorphe Figuren und Reliefs aus Terrakotta, Schmuck aus Silber, Bronze und Glas, Gesichtsmasken, Lebermodelle und glyptische Erzeugnisse.

Tall Munbàqa barg noch eine weitere Besonderheit. In den Häusern wurden 86 Tontafeln entdeckt. Sie sind der einzige größere Textkorpus der beginnenden Späten Bronzezeit in Nordsyrien. Da die meisten Ton-tafeln die Besitzverhältnisse der Familien dokumentieren und daher für diese von größter Bedeutung waren, ist es nicht verwunderlich, daß die Tafeln sicher verwahrt wurden. So fand sich ein Privatarchiv in einem Wandtresor, ein anderes war in einem Topf unter dem Fußboden vergraben. Die Texte geben Auskunft über Immobilienkäufe von Häusern, Gärten und Feldern. Desweiteren wurden Testamente, Erbteilungen, Adoptionen, Schuldscheine und Briefe gefunden. Es gibt keine Hinweise auf einen Fürstensitz in Ekalte. Das politische Geschick der Bewohner lag im Gegenteil in den Händen eines gleichberechtigten Kollektivs von Stadtältesten und einem Gremium, das sich die „Brüder" nannte.

Die bisher ausgegrabene Stadtruine Tall Munbàqa/Ekalte offenbart auf faszinierende Weise den ganzen Umfang einer spätbronzezeitlichen Stadtkultur.

Informationen: Prof. Dr.-Ing. Dittmar Machule, Tel. 040/7718-3109

Bis zum bitteren Ende

Multiaxiale Prüfung von Elastomerlagern am AB Mechanik I    

Im Trend der sich ständig verkürzenden Entwicklungszeiten und unter steigendem Kostendruck sind Bauteilerprobungen im realen Einsatz kaum noch möglich. Der größte Anteil der Erprobung muß daher im Labor oder im Prüffeld erfolgen. Dies bietet zusätzlich den Vorteil gleichbleibender und reproduzierbarer Versuchsbedingungen.
Neben einem nichtlinearen Zusammenhang zwischen Spannungen und Dehnungen sowie einer fast vollständigen Inkompressibilität besteht bei Elastomerwerkstoffen ein deutlich nachweisbarer Einfluß auf das Werkstoffverhalten bei dynamischer Belastung (dynamische Verhärtung). Zusätzlich lassen sich die Werkstoffeigenschaften durch Fertigungsparameter und Zusammensetzung der Gummimischung über weite Bereiche einstellen, wodurch sich Elastomerlager individuell an den jeweiligen Einsatzzweck anpassen lassen. Für den Entwickler stellt sich dadurch jedoch das Problem, daß im Rahmen der Entwicklung durchgeführte Berechnungen gewissen Unsicherheiten unterliegen, da eine exakte mathematische Beschreibung des Werkstoffverhaltens schwierig ist und beschreibende Werkstoffparameter häufig nicht ausreichend genau vorliegen.
Besonders kritisch ist bei Elastomerbauteilen der Nachweis einer ausreichenden Betriebsfestigkeit bzw. die Beurteilung der Lebensdauer, da diesbezüglich für Elastomere keine abgesicherten Rechenverfahren existieren und auch entsprechende Kennwerte (Wöhlerlinien, Haigh-Diagramme) so gut wie nicht verfügbar sind. Um so wichtiger sind daher Versuche, die Aussagen über Bauteileigenschaften, Betriebsfestigkeit und Lebensdauer gestatten.

Warum multiaxiale Prüfungen?
Elastomerlager unterliegen im realen Einsatz meistens einer räumlich überlagerten Belastung. Auf Fahrwerksbuchsen eines Pkws können beispielsweise in vertikaler Richtung die Gewichtskräfte des Fahrzeugs überlagert mit Kräften aus Fahrbahnunebenheiten, in Längsrichtung Brems- und Beschleunigungskräfte und in Querrichtung Kräfte aus Kurvenfahrten wirken. Diesen gleichzeitig auftretenden Belastungen kann zusätzlich noch eine Verdrehung innerhalb der Buchse überlagert sein, wenn das Fahrzeug einfedert.
Aufgrund des nichtlinearen Werkstoffverhaltens findet weiterhin eine gegenseitige Beeinflussung der Lagereigenschaften in den einzelnen Raumachsen statt. So ist z.B. die Steifigkeit eines Motorlagers in Querrichtung abhängig von der vertikalen Einfederung.
Daher schreiben die Automobilhersteller und die Hersteller von Schienenfahrzeugen in ihren Bauteilspezifikationen oft mehrachsige Prüfungen vor, weil die wesentlich einfacheren und damit billigeren einachsige Prüfungen zum Teil erheblich von den Ergebnissen mehrachsiger Prüfungen abweichen und somit die Realität nicht genügend widerspiegeln.
 

Mehrachsige Prüfmaschine am AB Mechanik I 
Für die systematische Erforschung schädigungsrelevanter Einflüsse und die Entwicklung und Erprobung neuer Schadenshypothesen bei Elastomerbauteilen sind multiaxial arbeitende Prüfmaschinen unerläßlich. Aus diesem Grund wurde am AB Mechanik I in Zusammenarbeit mit der Firma PST - Prüf- und Simulationssysteme GmbH aus Duisburg eine vierachsige servohydraulische Prüfmaschine entwickelt, konstruiert und gebaut.
Mit dieser Prüfmaschine können Kräfte in den drei translatorischen Achsen (x, y, z) von bis 35 kN und Wege von bis zu ±60 mm gefahren werden. Zusätzlich kann um die z-Achse ein Moment von 1000 Nm bei maximal ±60 mm Verdrehwinkel aufgebracht werden.
Im Zentrum der Prüfmaschine befindet sich zur Aufnahme des Prüflings eine Plattform aus Aluminium, die mit je zwei Koppelstangen an den Hydraulikzylindern befestigt ist. Zur Ermöglichung der Querbewegungen, die aus den Verfahrwegen der Zylinder resultieren, sind die Koppelstangen mit Kreuzfedergelenken an den Enden versehen. Der Drehantrieb befindet sich über der Plattform und ist in das Querhaupt integriert, das über hydraulische Verstellzylinder in der Höhe verfahren werden kann.

Zur Erfassung der gefahrenen Wege und Winkel sind in die Hydraulikzylinder Weg- bzw. Winkelsensoren integriert. Über auf den Koppelstangen applizierte Dehnungsmeßstreifen (DMS) werden die Kräfte gemessen. Als Alternative dazu kann auch eine Sechs-Komponenten-Kraftmeßdose in den Prüfstand eingebaut werden, die insbesondere bei Prüfungen mit kleinen Kräften und Momenten und hoher Genauigkeit zum Einsatz kommt.
 
Ein vom Arbeitsbereich entwickeltes Programmsystem zur Prüfablaufssteuerung und Nachfahroptimierung übernimmt die Versuchssteuerung. Dabei wird ein Nachfahrsignal von bis zu drei Stunden Länge, das z.B. im realen Betrieb gemessen und aufgezeichnet oder auch künstlich erzeugt wurde, auf den Prüfling aufgebracht und beliebig oft wiederholt. Die Software ermöglicht sowohl einen kraft- als auch einen weggeregelten Betrieb. Um eine hohe Nachfahrgüte zu erzielen wird das Sollsignal zu Beginn der Prüfung iterativ solange verändert, bis sich die geforderten Werte am Bauteil einstellen, wodurch auch das Übersprechen der Achsen untereinander berücksichtigt wird. Verschlechtert sich im Laufe der Prüfung die Nachfahrgüte, wird automatisch eine erneute Iteration durchgeführt, um die Prüfung auf konstanten Lastniveau zu halten. Zur Bauteilüberwachung werden in regelmäßigen Abständen Hystereseschleifen in jeder Achse ermittelt und aufgezeichnet.

Prüfergebnisse
Neben den Forschungsarbeiten des Arbeitsbereiches wird die Prüfmaschine auch für Prüfaufträge aus der Industrie eingesetzt, da weltweit nur eine Hand voll Prüfmaschinen für derartige Prüfungen existieren. Bei diesen Aufträgen handelt es sich typischerweise um Betriebsfestigkeitsnachweise von Fahrzeugbauteilen, in letzter Zeit auch zunehmend von Schienenfahrzeugen.
Der planmäßige Anlauf der ICE-2 Züge der Deutschen Bahn AG mit dem Sommerfahrplan zum 24.05.98 konnte unter anderem durch Prüfungen auf dieser Maschine im vollem Umfange realisiert werden. Für die Radsatzführungsbuchsen der Drehgestelle standen mehrere sich in der konstruktiven Ausführung unterscheidende Varianten zur Auswahl. Durch zeitgeraffte Betriebslastennachfahrversuche konnten innerhalb von 10 Wochen mehrere Millionen Schienenkilometer für alle Varianten unter realen Bedingungen simuliert und die am besten geeignete Radsatzführungsbuchse rechtzeitig ausgewählt und in die Züge eingebaut werden.

Prof. Dr.-Ing. Uwe Weltin
Dr.-Ing. Eric Groß
Dipl.-Ing. Thomas Steinweger
Dipl.-Ing. Martin Flamm

Wärme- und Feuchteschutz

Verhalten von stählernen Fassadendurchdringungen

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Bauwerke mit Fassaden ausgeführt, die Wärmebrücken besonderer Art aufweisen, für die mit den üblichen Rechenverfahren kein ausreichender Tauwasserschutz der raumseitigen Bauteiloberflächen nachweisbar war. Aus gestalterischen Gründen wurde bei diesen Bauwerken trotzdem nicht auf diese Gestaltungselemente verzichtet, d.h. die wärmedämmenden Fassaden von massiven, stählernen Tragelementen zu durchdringen.
Die Ergebnisse des am Arbeitsbereich durchgeführten Projekts experimenteller Untersuchungen in Verbindung mit begleitenden Finiten Elemente Berechnungen erlauben nun eine vereinfachende Erfassung des thermischen und hygrischen Verhaltens derartiger Konstruktionsdetails in Abhängigkeit von einfachen bauteilspezifischen Kennwerten.

In den letzten Jahren wurden zahlreiche Bauwerke mit Fassaden ausgeführt, die planmäßig Wärmebrücken besonderer Art und daraus resultierend einen mit den üblichen Verfahren nicht nachweisbaren Tauwasserschutz der raumseitigen Bauteiloberflächen aufwiesen. Abbildung 1 zeigt als Beispiel das Terminalgebäude des Flughafens Hamburg-Fuhlsbüttel. Das Dach wird von Fachwerkkonstruktionen getragen, die die Glasfassaden des Gebäudes durchstoßen. Die Schwachpunkte sind hier die raumseitigen Oberflächen der fassadendurchdringenden Rohre.
Eine thermische Trennung der Durchdringungselemente oder sonstige planmäßige Maßnahmen zum Erreichen eines den Nachweiskriterien genügenden Tauwasserschutzes wurden für diese Detailpunkte nicht vorgesehen. Trotzdem scheinen diese Fassaden in der Praxis zu funktionieren, da bisher keine Mängel oder Klagen der Bauherrn bekannt wurden.
Im Rahmen des von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekts wurde das wärme- und feuchteschutztechnische Verhalten derartiger Fassadendurchdringungen näher untersucht und dazu auch meßtechnisch erfaßt. Die Meßergebnisse wurden verglichen mit den Ergebnissen von dreidimensionalen Wärmetransportberechnungen (Finiten Elemente Berechnungen). Damit konnte untersucht werden, ob solche Wärmebrücken insbesondere aus feuchteschutztechnischer Sicht tatsächlich keine Schwachstellen darstellen bzw. unter welchen Randbedingungen derartige Konstruktionen „funktionieren" und wie deren Verhalten aus bauphysikalischer Sicht einzustufen ist.
Neben den bereits genannten Fassadendurchdringungen am Hamburger Flughafen wurde das wärme- und feuchteschutztechnische Verhalten einer ähnlichen Konstruktion an einer Hamburger Schule meßtechnisch ermittelt und bewertet.
Am Flughafen Hamburg durchdringen runde Hohlprofile die Außenfassade. Die Stahlprofile (St37) weisen Außendurchmesser bis zu 400 mm bei Wandstärken bis zu 12,5 mm auf. Die Andichtung an die Glasfassaden erfolgt über eine wenige Millimeter dicke Gummilippendichtung.
Das zweite meßtechnisch untersuchte Detail war ein stählernes Doppel-T-Profil (IPE 400), das die wärmedämmende Außenfassade einer Hamburger Schule ebenfalls ohne jegliche thermische Trennung durchstieß.
 
Während der Messungen im Winterhalbjahr 96/97 wurden an den beiden genannten Konstruktionsdetails über einen Zeitraum von mehreren Wochen die Bauteiloberflächentemperaturen an mindestens 8 verschiedenen Stellen in unmittelbarer Umgebung der Durchdringungen erfaßt. Weiterhin wurden die Innen- und Außenlufttemperaturen, die relativen Luftfeuchten innen und außen und die Strömungsgeschwindigkeit der Innenraumluft unmittelbar am Durchdringungspunkt in 10 Minuten Intervallen registriert. Zeiträume erhöhter solarer Einstrahlung konnten durch zusätzliche Temperaturfühler auf den Fensterscheiben erfaßt werden. Die zur Meßwertaufzeichnung verwendeten Datalogger speicherten, neben dem Mittelwert während des Meßintervalls, die im Meßintervall auftretenden Extremwerte sowie die während eines Meßintervalls maßgebende Standardabweichung. Die Meßwerte können dann per Funk zum Arbeitsbereich abgerufen werden.
Die Weiterverarbeitung der aufgezeichneten Meßwerte erfolgte mit Hilfe eines Tabellenkalkulationsprogramms, wobei die Zeiträume mit erhöhter solarer Einstrahlung für die weiteren Auswertungen unberücksichtig blieben. Die Temperaturmeßwerte wurden in die normierte Form entsprechend Gleichung (1) transformiert.

Da das Wärmespeichervermögen der untersuchten Bauteile sehr gering war, konnten mit Gleichung (1) die gemessenen Temperaturen trotz erheblicher Schwankungen der Außentemperaturen, als Konstanten dargestellt werden. Ausgewählte Ergebnisse, der am Flughafen Hamburg-Fuhlsbüttel ermittelten Ergebnisse, sind in der folgenden Tabelle 1 zusammengestellt.
 

Meßstelle; Meßwert
raumseitige Meßwerte
norm. Bauteiltemp. am Durchdringungspunkt (DP) 0,42
norm. Bauteiltemp. 10 cm vom DP 0,52
norm. Bauteiltemp. 30 cm vom DP 0,71
norm. Bauteiltemp. 50 cm vom DP 0,79
norm. Bauteiltemp. 70 cm vom DP 0,85
norm. Bauteiltemp. 90 cm vom DP 0,89
norm. Bauteiltemp. auf der Gummidichtung 0,27
Innenraumtemperatur am DP 22°C
Raumluftfeuchte zwischen 30% und 42%
mittlere Strömungsgeschwindigkeit der Raumluft  0,17 m/s
Außenmeßwerte
norm. Bauteiltemp. am DP 0,30
minimale Außentemperatur im Meßzeitraum -7°C

Tabelle 1: Ausgewählte Meßergebnisse des Konstruktionsdetails Flughafen Hamburg-Fuhlsbüttel im Meßzeitraum vom 24.1.97 bis 25.2.97

Die Beurteilung der Gefahr von Tauwasserbildung auf Bauteiloberflächen erfolgt üblicherweise unter Zugrundelegung der Randbedingungen nach DIN 4108. Bei einer Außentemperatur von -15°C und einem raumseitigen Wärmeübergangswiderstand 1/(i von 0,17 m2 K/W ist für eine relative Luftfeuchte von 50% bei einer Raumtemperatur von 20°C nachzuweisen, daß die Bauteiloberflächen tauwasserfrei bleiben. Dieser Forderung entspricht die Bedingung, daß die minimale Bauteiloberflächentemperatur einen Wert von 9,3°C bzw. einen normierten Wert von 0,69 erreichen muß.
Diese Bedingung wurde weder am Flughafen Hamburg-Fuhlsbüttel (siehe Tabelle 1) noch an der zweiten vermessenen Wärmebrücke (Schulgebäude in Hamburg) eingehalten.
Zur Eingrenzung der Randbedingungen unter denen derartige Konstruktionen dennoch „funktionieren", d.h. tauwasserfrei bleiben, wurden die Konstruktionsdetails mittels des Finiten Elemente Programms ANSYS dreidimensional abgebildet und die theoretischen Temperaturverteilungen entsprechend DIN EN ISO 10211-1 berechnet. Die dabei anzusetzenden konvektiven Wärmeübergangszahlen wurden aus den gemessenen Luftstromgeschwindigkeiten bestimmt. Unter Berücksichtigung des Strahlungsanteils des Wärmeübergangs konnte (i, ges zwischen 4,5 bis 8,5 W/m2K eingegrenzt werden.


Abbildung 2 zeigt das Ergebnis einer durchgeführten Finiten Elemente Berechnung für das Konstruktionsdetail am Flughafen. Für die in Abbildung 2 gezeigten Ergebnisse wurde rechentechnisch zusätzlich berücksichtigt, daß innerhalb des Hohlprofils eine Luftzirkulation aufgrund temperaturbedingter Dichteunterschiede einsetzen kann. Insbesondere im unmittelbaren Bereich der Durchdringung werden durch die Berücksichtigung einer Luftzirkulation im geschlossenen Rohrprofil die ohnehin schon sehr realitätsnahen Ergebnisse der Finiten Elemente Berechnung nochmals verbessert.
Eine vergleichbar gute Übereinstimmung zwischen Messung und dreidimensionaler Temperaturberechnung wurde für das zweite untersuchte Konstruktionsdetail ebenfalls erreicht.
Die durchgeführten Temperaturverteilungs- und ggf. Strömungsberechnungen sind aufwendig und können im Normalfall im Entwurfs- und Planungsstadium eines Bauvorhabens nicht durchgeführt werden. Für ingenieurmäßige Zwecke ist darum das Ableiten von vereinfachenden Bemessungsformeln, mit deren Hilfe eine überschlagsmäßige Berechnung der Auswirkungen solcher Fassadendurchdringungen möglich ist, zur Verfügung zu stellen. Die durchgeführten Vergleiche zwischen den Messungen und Berechnungen zeigten die guten Übereinstimmungen, so daß für die notwendige Verallgemeinerung der Ergebnisse 33 zusätzliche, als Durchdringungselemente in Frage kommende Stahlprofile nachgerechnet und ausgewertet wurden.
Die Auswertung ergab nun, daß die minimale raumseitige Bauteiloberflächentemperatur des Durchdringsprofils nur vom Verhältnis Querschnittsfläche A zum Umfang U des Profils und der Dicke s der durchdrungenen Wand abhängig ist.

Anhand dieser minimalen raumseitigen Bauteiloberflächentemperatur kann in Abhängigkeit der jeweiligen Nutzung beurteilt werden, welche Raumluftfeuchten ohne erkennbare Tauwasserbildung toleriert werden können bzw. während welcher Zeiträume eines Jahres mit Tauwasserbildung zu rechnen ist.
Die durch die Wärmebrücke verursachten zusätzlichen Wärmeverluste können in Abhängigkeit der Querschnittsfläche A näherungsweise nach der folgenden Gleichung bestimmt werden. WBVp=1.4*ln(A)-11.4

Für das eingeschossige Schulgebäude mit einem vergleichsweise hohen Anteil der Durchdringungen an der wärmetauschenden Fassadenfläche ist danach ein zusätzlicher Wärmeverlust von ca. 10 % zu erwarten. Für das Flughafengebäude, bei dem die Durchdringungsflächen nur einen minimalen Anteil an der gesamten wärmetauschenden Hüllfläche einnehmen, ist hingegen nur ein zusätzlicher Wärmeverlust im Promillebereich zu erwarten.

Zusammenfassend ist festzustellen, daß derartige stählernen Fassadendurchdringungen Schwachstellen in der Gebäudehülle darstellen, deren Auswirkungen auf den Wärme- und Feuchteschutz zu überprüfen sind. Für diese Überprüfungen wurden einfache Näherungsformeln abgeleitet, mit deren Hilfe zukünftig bereits in der Entwurfsphase eine Beurteilung des wärme- und feuchteschutztechnischen Verhaltens solcher Konstruktionsdetails vorgenommen werden kann.

Prof. Dr.-Ing. Lutz Franke; Dr.-Ing. Gernod Deckelmann
Lehr- und Forschungsbereich Bauphysik und Werkstoffe im Bauwesen
TU Hamburg-Harburg

Technische Keramik

Vom Raketentreibstoff zum verstärkten Leichtbauteil

Billige Industriereststoffe wie Rotschlamm oder wenig aufbereitete Erze lassen sich durch aluminothermische Reaktionen ökonomisch und ökologisch auf direktem Weg in Leichtbaukomponenten umwandeln.

Schon 1895 hat Goldschmidt die Grundlagen zum Schweißen von Eisenbahnschienen mit Hilfe aluminothermischer Reaktionen patentiert.

Seit dieser Zeit untersucht man derartige exotherme Reaktionen auf ihre technische Verwertbarkeit, beispielsweise zur Herstellung von refraktären Keramikpulvern oder Raketentreibstoffen, etc. Der geringe erforderliche Energieaufwand ist Anreiz für unzählige Versuche, auch Formteile besonders aus hochschmelzenden keramischen Substanzen zu erzeugen. Aber bis jetzt liefern diese schwer kontrollierbaren sogenannten SHS-Verfahren (Self-propagating High-temperature Synthesis) keine riß- bzw. porenfreien Gefüge, d.h. zumindest für tragende Komponenten sind diese Werkstoffe nicht geeignet.

Durch Abschwächung der Reaktion mit inerten Zusätzen ist es dem Arbeitsbereich Technische Keramik gelungen, neuartige Materialien mit besonderen Eigenschaften auch für mechanisch hoch belastbare Bauteile herzustellen. Es entstehen Werkstoffe wie reaktionsgebundenes Al2O3 (RBAO)1 oder Al2O3-Aluminid-Legierungen (3A)2, die bereits für unterschiedliche Anwendungen z.B. als Ventilplatten für hydraulische Antriebe getestet werden. Sowohl bei der Herstellung von RBAO als auch von 3A ist feines Aluminiumpulver der wesentliche Bestandteil eines Gemisches, das pulvermetallurgisch zu Teilen geformt wird, die anschließend gesintert werden. Dabei reagiert Aluminium entweder mit Luftsauerstoff zu Al2O3 (RBAO) oder mit oxidischen Zusätzen wie Fe2O3 oder TiO2 zu Al2O3 und den entsprechenden hochschmelzenden Aluminiden (3A). Obwohl die exotherme Reaktionswärme beim Sintern (klassisch „Brennen") genutzt wird, müssen Temperaturen von ca. 1500°C aufgebracht werden, um dichte Gefüge zu erhalten. Es entstehen dabei aber Werkstoffe mit besonderen mechanischen und funktionellen Eigenschaften, die in weiten Bereichen einstellbar und z. T. über konventionelle Verfahren nicht erzielbar sind. Unter anderem wurden RBAO-Varianten entwickelt, bei denen die Schrumpfung beim Sintern, die üblicherweise bis zu 20% beträgt, durch die Reaktionsausdehnung gerade kompensiert wird. Dadurch entstehen zwischen dem leicht zu bearbeitenden aluminiumhaltigen Grünkörper und dem fertigen hart-keramischen Teil keine Dimensionsänderungen, was eine kostspielige Diamantbearbeitung erübrigt. Komponenten mit einem 3A-Gefüge könnten zwar auch aus Al2O3- und Aluminidpulvermischungen konventionell hergestellt werden, aber einerseits wären Pulver aus Aluminiden wie TiAl oder NiAl um zwei Größenordnungen teurer als 3A-Ausgangsstoffe, und andererseits müßten aufwendige Heißformverfahren angewendet werden, um eine vollständige Verdichtung zu erzielen.

Ein neuartiger Reaktionsdruckguß
Es wurde eine neue Herstellungsvariante für 3A-Verbundwerkstoffe entwickelt, die extrem kurze Prozeßzeiten bei Temperaturen von weniger als 700°C erfordert und dabei dichte, sogar endformnahe Bauteile entstehen läßt. Aufgrund ihrer offensichtlichen Wirtschaftlichkeit und sehr einfachen Prozeßführung ist sie bei der Industrie sofort auf großes Interesse gestoßen.

In der Untersuchungsphase wurden offenporige Vorkörper aus reaktiven Oxiden mit flüssigem Aluminium bei Temperaturen < 800°C Gasdruck-infiltriert3. Die dabei ablaufende exotherme Reaktion mit der resultierenden Gefügeausbildung ist in Bild 1 schematisch dargestellt. Die Vorform, die dieselben Dimensionen wie das fertige Bauteil besitzt, wird pulvermetallurgisch erzeugt und kann durch Ansintern der Oxidpulver oder durch Zugabe von Wasserglas als Bindemittel verfestigt werden; so läßt sie sich einerseits „weich" bearbeiten, übersteht andererseits aber auch hohe Infiltrationsdrücke. Wird das im Überschuß vorhandene flüssige Al in die Vorform eingepreßt (Bild 1b), reagiert das Oxid, beispielsweise TiO2, zu hartem Al2O3 und TiAl3 (Bild 1c). Dabei bilden beide Produktphasen ein zusammenhängendes Netzwerk, sodaß sich ihre Einzeleigenschaften im fertigen Verbundkörper etwa entsprechend ihrer Volumenanteile widerspiegeln, d.h. es entsteht ein Werkstoff, der die Härte und Verschleißfestigkeit des Al2O3 mit der thermischen und elektrischen Leitfähigkeit sowie der Bruchzähigkeit des Aluminids vereinigt. Sowohl der Phasenanteil wie auch der Phasentyp des Verbundmaterials, das wir i-3A (Infiltrated Al2O3-Aluminide Alloys) getauft haben, kann durch die Porosität und die Zusammensetzung des Vorkörpers in weiten Bereichen eingestellt werden. Als Ausgangsstoff für die Vorkörper können neben einfachen Oxiden wie TiO2, Fe2O3, Nb2O5, NiO, etc. auch billige Mischvarianten eingesetzt werden, beispielsweise industrielle Reststoffe oder Nebenprodukte wie Rotschlamm aus der Aluminiumgewinnung oder wenig aufbereitete Erze wie Ilmenit (FeTiO3) oder Hämatit. Beim Druckinfiltrationsprozeß entsteht aber auch hier immer reines Al2O3, während die intermetallische Phase aus einem Gemisch verschiedener Aluminide besteht, das auch Verunreinigungen toleriert.

Einsatz von konventionellen Aluminium-Druckgußverfahren zur Fertigung metallkeramischer Komponenten
In der Praxis ist die Gasdruckinfiltration unwirtschaftlich. Daher wurde konventionelles Preß- und Druckgießen bei verschiedenen Firmen und Instituten für den i-3A-Prozeß getestet. Besonders der Druckguß von Aluminium wird zur Zeit immer häufiger auch zur Herstellung großer Komponenten eingesetzt, z.B. wird der 6-Zylinder-Motorblock des Porsche Boxter in einem Stück in weniger als einer Sekunde druckgegossen. Nach erfolgreichen Gußversuchen bietet sich diese Technologie sowohl zur Fertigung von i-3A-Vollkörpern, aber insbesondere auch von Aluminium-Bauteilen an, die nur in höher belasteten Bereichen aus i-3A bestehen. Ein Beispiel dafür ist ein Aluminium-Pleuel mit einem Lager aus i-3A. Zu seiner Herstellung wird der Lagervorkörper auf einem Dorn in dem hier vereinfacht wiedergegebenen Druckgußwerkzeug fixiert. Danach wird die flüssige Aluminiumlegierung  mit hoher Geschwindigkeit (ca. 40 m/s) eingepreßt; sie infiltriert den Vorkörper, der dadurch in ein fest eingebundenes, steifes und verschleißfestes Lager verwandelt wird, ohne daß Dimensionsänderungen auftreten. Auch auf druckgegossene Aluminiumgehäuse, in die üblicherweise Durchführungen aus Bronze oder Stahl eingepaßt werden, soll diese Technologie in Zukunft angewendet werden. Damit würde das zusätzliche Ausrichten der Durchführungen entfallen, und eine einfache Schmelzrückgewinnung der Al-Legierung ohne Kontamination durch Eisen oder Kupfer wäre möglich.
Eine Reihe weiterer technischer Anwendungen wird zur Zeit mit Industriefirmen diskutiert. So hat ein deutscher Automobilhersteller kürzlich einen Forschungsauftrag zur Entwicklung von Hochleistungsbremsscheiben erteilt. Dafür sind sowohl Vollscheiben aus i-3A als auch partiell im Bremsbereich mit i-3A-verstärkte Aluminiumscheiben vorgesehen. Die neue Konstruktionsweise würde das Gewicht gegenüber den bisher üblichen Eisengußscheiben halbieren, wobei mindestens eine gleich gute Temperaturbelastbarkeit und vermutlich bessere Tribo- und Verschleißeigenschaften zu erwarten sind.

Der hier sehr vereinfacht wiedergegebene i-3A-Prozeß steckt - wie meist bei Neuentwicklungen - voller unbekannter Details, die eine intensive Grundlagenforschung im Umfeld notwendig machen. Beispielsweise wird bei wenig reaktiven Oxiden die Zündtemperatur für die Reaktion bei tiefen Infiltrationstemperaturen und hohen -geschwindigkeiten nicht erreicht. Dadurch wird der Vorkörper nur mit Aluminium infiltriert, ohne zu i-3A zu reagieren. Dies erfordert eine anschließende Glühbehandlung, oder es müssen hochreaktive Oxide, d.h. Beschleuniger, zugesetzt werden, um die Umwandlung schon während des Druckgußprozesses zu erzielen. Allein hierzu sind umfangreiche thermodynamische Berechnungen und Versuche notwendig. Eine entsprechende Forschungsunterstützung wurde vom BMBF und der DFG beantragt bewilligt.

Verläuft die Entwicklung dieser neuartigen Verbundwerkstoffklasse (i-3A) und ihr Herstellungsprozeß weiterhin positiv, würde das Anwendungsfeld für Aluminiumkomponenten erheblich erweitert. Dafür sprechen folgende Vorteile: Der i-3A-Prozeß ist aufgrund der äußerst billigen Rohstoffe, der kurzen Prozeßzeiten und der Verwendung konventioneller Druckgußmaschinen sehr wirtschaftlich. Allein die Tatsache, daß bei diesem Prozeß, der bei Temperaturen von weniger als 700°C abläuft, endkonturnahe Teile entstehen, deren Einsatztemperatur z. T. weit darüber liegt, ist erwähnenswert. Da der Gefügeaufbau von i-3A-Werkstoffen in weiten Bereichen maßgeschneidert werden kann, sind Eigenschaftsmerkmale zu erwarten, die in der Zukunft völlig neue Anwendungen ermöglichen.
 
Literatur
1. N. Claussen, R. Janssen und D. Holz, „Reaction Bonding of Aluminum Oxide (RBAO)", J. Ceram. Soc. Jap. 103 (1995) 749-58
2. N. Claussen, D.E. Garc”a, R. Janssen, „Reaction Sintering of Alumina-Aluminide Alloys (3A)",
J. Mater. Res., Vol. 11, No. 11 (1996) 2884-88
3. C. Scheu, G. Dehm, W.D. Kaplan, F. Wagner and N. Claussen, „Microstructure and Phase
Evolution of Niobium - Aluminide - Alumina Composites Prepared by Melt-Infiltration", phys. stat. sol. (a) 166 (1998) 241-55

Prof. Dr.-Ing. N. Claussen
Dipl.-Ing. F. Wagner
Arbeitsbereich Technische Keramik

Großdieselmotoren

Wirkungsgrad und Umweltverträglichkeit - ein Widerspruch?

Vor etwa 100 Jahren startete Rudolf Diesel in Augsburg seinen ersten Versuchsmotor, der mit einem thermischen Wirkungsgrad von rund 25% die damals üblichen Werte der Verbrennungsmotoren und Dampfmaschinen mehr als verdoppelte. Aufgrund der günstigen thermodynamischen Voraussetzungen, der hohen Zuverlässigkeit und steigender Leistungen erreichte der Großdieselmotor in diesem Jahrhundert eine herausragende Bedeutung beim Antrieb von Schiffen und Generatoren.

Insbesondere seit den Ölpreiskrisen der 70er Jahre honorieren die Motorenanwender aufwendige Entwicklungsarbeiten zur Senkung der spezifischen Kraftstoffverbräuche. Die Großdieselmotoren stellen mit Wirkungsgraden von 40 bis 50 % die effizientesten Wärmekraftmaschinen dar. In einem weiten Leistungsbereich wird fast die Hälfte der im Kraftstoff chemisch gespeicherten Energie, die letztlich auch von der Sonne stammt, in mechanische Leistung umgewandelt. Zum Vergleich ist auf Pkw-Ottomotoren zu verweisen, die es unter günstigen Umständen auf ein knappes Drittel bringen.

Die Leistungen der Großmotoren wurden vor allem durch die Aufladung erheblich gesteigert. Mit diesem Verfahren ist es durch Vorverdichtung der Luft in einem Abgasturbolader möglich, mehr Luftmasse in den Zylinder zu pressen, um dort die verbrennbare Kraftstoffmenge und damit die Leistung zu erhöhen. Die Aufladung, die bei allen Großmotoren angewendet wird, kann bei fast gleichem Bauraum die Motorleistung auf das Drei- bis Vierfache steigern.

Die höchsten Leistungen werden mit fast 70 000 kW (95 000 PS) von den langsamlaufenden Zweitaktmotoren erreicht, deren Kurbelwellen sich mit etwa 100 Umdrehungen pro Minute  drehen. Es ist bemerkenswert, daß sich das Zweitaktprinzip nur bei sehr kleinen Motoren (Moped, Rasenmäher) und bei extrem großen Schiffsmotoren durchgesetzt hat. Diese Zweitaktmotoren, hinter denen man leicht ein Einfamilienhaus verstecken könnte, beeindrucken u.a. wegen ihrer Größe mit fast 15 m Höhe und maximal 2000 t Gewicht. Bei der Bewertung dieser Verbrennungskraftmaschinen lenken die ungewöhnlichen Abmessungen gelegentlich von der Tatsache ab, daß es sich hierbei um Spitzentechnologie mit Zukunft handelt. Diese Langsamläufer treiben mit höchsten Wirkungsgraden etwa 75 % aller größeren Handelsschiffe an.

In Motorkraftwerken oder Schiffen, die kompakte Motoren erfordern, werden vornehmlich Viertaktmotoren installiert, die heute Leistungen bis zu 30 000 kW erzeugen. Bei diesem Motortyp halten die deutschen Hersteller mit über 30 % Anteil die Spitzenposition im international hart umkämpften Markt.

Um den modernen Konstruktionsstand der Großmotoren richtig einschätzen zu können, ist ferner zu berücksichtigen, daß trotz der Verbrennung minderwertiger Raffinerierückstände eine Lebens-dauer von 15 bis 20 Jahren üblich ist. Wenn ein Pkw-Ottomotor nach etwa 3 000 Betriebsstunden das Ende der Lebensdauer erreicht, dann hat ein Großmotor nach knapp halbjähriger Betriebszeit gerade den Einlaufvorgang abgeschlossen.

Emissionen
Der niedrige Kraftstoffverbrauch der Großmotoren resultiert vornehmlich aus den hohen Gastemperaturen während der periodischen Verbrennung im Zylinder. Sie senken den Kraftstoffverbrauch und somit den CO2-Ausstoß, allerdings steigern sie leider die Stickoxidbildung erheblich.

Dieser Zielkonflikt - Wirkungsgrad gegen Umweltverträglichkeit - trat in den letzten zehn Jahren deutlich in den Vordergrund. Vor allem durch die strengen Auflagen für Kraftwerke (TA-Luft) und Straßenfahrzeuge (Euro I u. II) verringerten sich die landseitigen Emissionen erheblich, sodaß der relative Anteil der Schiffsantriebe an der globalen oder regionalen Luftverschmutzung sich erhöhte. Nach Untersuchungen des Germanischen Lloyd stieg der Beitrag schiffsseitiger Emissionen im Hamburger Hafenbereich von 4,4 % (1982) auf 8,3 % (1992).

Obwohl die kritischen Abgaskomponenten, nämlich NOx , SO2 und Partikel, weit weniger als 1 % des Dieselabgases ausmachen, schätzt man den Anteil der ca. 35 000 Handelsschiffe an der globalen Emission dieser Komponenten auf 8 bis 10 %. Es lohnt sich daher, auch die Schadstoffemissionen der Schiffsmotoren zu verringern, vor allem in Regionen mit hohem Verkehrsaufkommen, wie z.B. Nord- und Ostsee. Insbesondere die skandinavischen Länder haben sich in den letzten zehn Jahren für eine Beschränkung der schiffsseitigen Emissionen engagiert. Dieses jahrelange Ringen auf internationaler Bühne führte schließlich 1997 zu einer Vereinbarung in der International Maritime Organization (IMO), die nach dem 1.1.2000 drehzahlabhängige Emissionsgrenzwerte für alle Neubauten festlegt. Diese Vorschrift, die noch ratifiziert werden muß, sieht eine Reduzierung der NOx-Emissionen um 30 % vor, die durch motorinterne Maßnahmen erreichbar ist.

Forschungsarbeiten an der TUHH
Im Arbeitsbereich „Wärmekraftanlagen und Schiffsmaschinen" der TUHH werden gemeinsam mit der Motoren- und Zulieferindustrie überwiegend experimentelle Untersuchungen zur Gemischbildung und NOx-Reduzierung bei Großdieselmotoren durchgeführt. Einige Ergebnisse dieser dreijährigen Forschungsprojekte werden im folgenden kurz dargestellt.

Kavitation in Hochdruck-Einspritzpumpen
Moderne Dieselmotoren haben Probleme, den Kraftstoff unter Teillastbedingungen sauber zu verbrennen. Die Auswirkungen ungünstiger Verbrennungsbedingungen bei Schiffsmotoren im Manöverbetrieb können aufmerksame Beobachter am Elbufer an der zeitweiligen Trübung der Abgasfahne leicht erkennen.

Man versucht, dieses Problem durch Anpassung der Abgasturboaufladung und durch Anhebung des Einspritzdruckniveaus (max. 1 600 bar) zu verringern. Damit steigt aber das Risiko von Kavitationsschäden in den Einspritzpumpen, sodaß in einigen Fällen dieses Bauteil bereits nach einem Drittel der üblichen Laufzeit ausgetauscht werden mußte.

Bei diesen Kavitationsvorgängen bilden sich im Kraftstoff u.a. durch hohe lokale Strömungsgeschwindigkeiten kleinste Bläschen, die anschließend bei der Implosion auf den Bauteiloberflächen Dauerschäden verursachen. Da es sich um extrem kurzzeitige Vorgänge handelt, ist die eindeutige Identifikation der Kavitationsblasen sehr schwierig. Dazu wurde eine Einspritzpumpe mit neuentwickelten Optiksystemen ausgerüstet, sodaß es möglich ist, die Kavitationsblasen aus drei Blickrichtungen mit CCD-Kameras zu filmen (Bild 1). Die empfindlichen Endoskope (Durchmesser 4,3 mm) werden durch einen lichtdurchlässigen Ring bzw. Fenster aus Saphir vor Druckstößen von fast 100 bar geschützt. Die Kavitationsblasen mit Durchmessern weit unter 0,1 mm ballen sich zu Wolken zusammen und schießen mit Geschwindigkeiten über 200 m/s aus der Absteuerbohrung und an den Endoskopen vorbei. Nach umfangreichen Entwicklungsarbeiten gelang es erstmals, Kavitationswolken in einer laufenden Einspritzpumpe zu filmen. Die Zeitlupen-Aufnahmen zeigten, daß die bisherigen Modellvorstellungen über das alte Problem der Pumpenkavitation wesentlich korrigiert werden müssen. Diese Erkenntnisse und die daraus abzuleitenden Abhilfemaßnahmen werden dazu beitragen, die Kavitationsschäden an Hochdruck-Einspritzpumpen für moderne Dieselmotoren zu verringern.

Direkteinspritzung von Reduktionsmitteln
Bei der selektiven katalytischen Stickoxid-Reduktion (SCR-Verfahren) wird üblicherweise ein Reduktionsmittel in den Abgasstrom gesprüht, sodaß anschließend im Katalysator die Stickoxide reduziert werden können. Dieses Verfahren aus der Kraftwerkstechnik wurde für Schiffsantriebsanlagen in einigen Fällen bereits angewendet.  Aufgrund der hohen Kosten und des großen Raumbedarfs für den Katalysator sucht man allerdings nach günstigeren Alternativen. In einem EU-Forschungsprojekt wird ein Verfahren untersucht, bei dem man das Reduktionsmittel (Harnstoff- oder Ammoniaklösung) direkt in den Brennraum des Motors spritzt. Der Motorzylinder wird nach der Verbrennung während des Expansionstaktes bei Gastemperaturen von etwa 1 000 °C als Reaktionsraum für Reduktionsmittel und Stickoxid „mißbraucht".

Die Direkteinspritzung dieser aggressiven Mittel in den Zylinder verursacht erhebliche Verschleißprobleme durch Korrosion, Adhäsion und Erosion an Einspritzanlage, Zylinder und Kolben. Für die Einspritzung des Reduktionsmittels mit ca. 1 000 bar wurden neue Einspritzsysteme entwickelt und deren Charakteristik optimiert. Ferner galt es, Düsen aus hochfesten und möglichst korrosionsunempfindlichen Werkstoffen zu erproben.

Die Untersuchungen, die gemeinsam mit französischen, italienischen und deutschen Industriefirmen durchgeführt wurden, wiesen nach, daß man durch Direkteinspritzung von Reduktionsmitteln eine NOx-Senkung von 40 - 50 % erreichen kann. Berechnungen mit einem an der TUHH entwickelten Simulationsmodell dämpfen allerdings die zu optimistischen Erwartungen hinsichtlich wesentlich höherer Reduktionsraten.

Einzylinder-Forschungsmotor
Kürzlich wurde nach fast zweijähriger Bauzeit einer der weltweit modernsten Motorenprüfstände an der TUHH in Betrieb genommen. Es handelt sich um einen Einzylinder-Forschungsmotor mit einer Leistung von 440 kW, die noch erheblich gesteigert werden kann. Die teuere Einzylinder-Sonderanfertigung wurde gewählt, um die Umweltbelastung und Betriebsprobleme auf ein Minimum zu senken. Die Kosten für den 5 m langen und 35 t schweren Prüfstand betrugen etwa 2 Millionen DM, die im Wesentlichen von der deutschen Motorenindustrie finanziert wurden.

Dieser Motor ( Typ 1L 32/40 ) wird über eine zweistufige Abgasturboaufladung oder Fremdaufladung mit Verbrennungsluft versorgt, die einen Druck von maximal 5 bar aufweist (Vergleich: Autoreifen mit 2 bar). Somit bietet dieser vielseitige Prüfstandsmotor mit Zylinderdrücken bis 250 bar gute Voraussetzungen zur Durchführung des ersten Forschungsprojektes, in dem neuartige Einspritzsysteme und konstruktive Motorvarianten untersucht werden. Das Ziel dieses dreijährigen Forschungsvorhabens ist es, ohne wesentliche Wirkungsgradverschlechterung die Schadstoffemissionen der Schiffsmotoren weiter zu senken, damit u.a. in Hafenstädten wie Hamburg die Umweltbelastungen auf ein Minimum reduziert werden können. Ein lohnendes Ziel, für das an der TUHH auch in der Zukunft mit großem Engagement geforscht wird.

Prof. Dr.-Ing. Horst Rulfs
Wärmekraftanlagen und Schiffsmaschinen

Mobilfunknetze

Optimierung nach dem Vorbild der biologischen Evolution

Im Arbeitsbereich Digitale Kommunikationssysteme werden Probleme untersucht, die im Zusammenhang mit der Technik, der Planung und dem Management moderner Nachrichtennetze stehen. So ist es nicht überraschend, daß Themen aus dem Bereich der digitalen Mobilfunknetze einen Forschungsschwerpunkt dieses Arbeitsbereiches darstellen. Wesentlich mehr Verwunderung dürfte da schon die Frage auslösen, was denn die biologische Evolution mit der sonst eher technisch orientierten Forschung dieses Arbeitsbereiches zu tun haben könnte. Bevor diese Frage nun im Laufe dieses Artikels beantwortet werden kann, wird im folgenden zunächst das diesem Bericht zugrundeliegende technische Problem aus dem Bereich des Mobilfunks näher erläutert.

Mobilfunk
Die heutigen digitalen Mobilfunknetze sind sogenannte zellulare Netze. Das bedeutet, daß die gesamte zu versorgende Region, im Falle der D- und E-Netze also die Gesamtfläche Deutschlands, aufgeteilt wird in zahlreiche kleinere Gebiete, die sogenannten Funkzellen. In jeder Zelle wird von dem jeweiligen Netzbetreiber eine Basisstation installiert (vgl. Abbildung 1). über die Antenne dieser Basisstation gelangen die Signale von den in der jeweiligen Zelle befindlichen Mobilfunkteilnehmern dann in das Festnetz und werden dort entsprechend weitergeleitet. Die Funkverbindung zwischen den Handys der Mobilfunkteilnehmer und der jeweils zuständigen Basisstation erfordert dabei die Zuweisung sogenannter Trägerfrequenzen, auf denen das Funksignal übertragen werden kann. Genau diese Zuweisung von Trägerfrequenzen stellt jedoch in zellularen Mobilfunknetzen ein zunehmendes Problem dar, und dies soll im folgenden näher erklärt werden.

Im Rahmen der Planung von Mobilfunknetzen ist es also erforderlich, jeder Basisstation abhängig vom erwarteten Verkehrsaufkommen in der dazugehörigen Zelle eine bestimmte Zahl an Frequenzen zuzuweisen. Bei der Zuweisung dieser Frequenzen müssen jedoch sogenannte Interferenzbedingungen eingehalten werden, um sicherzustellen, daß sich verschiedene Basisstationen nicht stören. Solche unerwünschten Störungen durch Interferenzen treten auf, wenn dieselbe Frequenz innerhalb eines zu kurzen räumlichen Abstandes erneut einer weiteren Basisstation zugewiesen wird. Ebenso wie bei der Frequenzplanung im Bereich des UKW-Rundfunks, ermöglicht die stets auftretende Dämpfung der Funkwellen jedoch eine Wiederverwendung derselben Frequenz in einer hinreichend großen Entfernung. Diese für zellulare Netze typische räumliche Wiederverwendbarkeit von Frequenzen ist für den Mobilfunk außerordentlich wichtig, da die Zahl der für den Mobilfunk zur Verfügung stehenden Frequenzen stark begrenzt ist. Für einige Millionen von Teilnehmern stehen im D-Netz gerade mal 124 Frequenzkanäle zur Verfügung.

Dieses Problem der Frequenzzuweisung läßt sich mathematisch als diskretes Optimierungsproblem deuten. Das Ziel dieser Optimierung besteht darin, unter Verwendung der maximal zur Verfügung stehenden Frequenzen jeder Basisstation die geforderte Zahl an Frequenzen zuzuweisen und gleichzeitig die Störungen durch Interferenzen zu minimieren. Die Mathematiker bezeichnen ein solch komplexes Zuweisungsproblem als NP-vollständig. Aus praktischer Sicht bedeutet dies, daß es unmöglich ist, in vertretbarer Zeit für Mobilfunknetze realistischer Größenordnung die optimale Frequenzzuweisung zu berechnen. Selbst die Entwicklung immer schnellerer Computer bringt hier keine Lösung, da die Zahl zu untersuchender Frequenzzuweisungen explosionsartig mit der Zahl der Basisstationen im Mobilfunknetz ansteigt.

Insofern ist es also generell unmöglich, alle Frequenzzuweisungen auf ihre Optimalität hin zu untersuchen. Andererseits sind Frequenzzuweisungen hoher Qualität für die Mobilfunkbetreiber von immer größerer Bedeutung, da bekanntlich die Zahl der Mobilfunkteilnehmer weiterhin sehr stark ansteigt. Dem Engpaß einer begrenzten Anzahl von Funkfrequenzen läßt sich nur entgegenkommen, indem man die Frequenzen früher wiederholt, d.h. die Zellen kleiner macht, wodurch natürlich die Anzahl der Zellen und damit die Komplexität des Zuweisungsproblems weiter ansteigt. Die Mobilfunkbetreiber sind daher an Verfahren interessiert, die in akzeptabler Rechenzeit Frequenzzuweisungen hoher Qualität mit möglichst wenig Störungen durch Interferenzen erzeugen können.

Diskrete Optimierung
Zur Lösung sehr großer diskreter Optimierungsprobleme wie dem zuvor beschriebenen Problem der Frequenzzuweisung kommen also nur Näherungsmethoden in Frage, um qualitativ hochwertige Lösungen in akzeptabler Zeit zu bestimmen. Prinzipiell lassen sich die gängigen Näherungsverfahren in zwei unterschiedliche Kategorien einteilen.

Zum einen werden heuristische Algorithmen eingesetzt. Diese Heuristiken beruhen auf einfachen, plausibel erscheinenden Regeln, nach denen mögliche Lösungen konstruiert werden. Für das hier vorgestellte Problem der Frequenzzuweisung in Mobilfunknetzen findet man somit in der entsprechenden Fachliteratur auch eine Vielzahl an vorgeschlagenen Heuristiken, um die Frequenzen möglichst optimal auf die Basisstationen zu verteilen. Anhand diverser Beispiele läßt sich jedoch zeigen, daß diese heuristischen Verfahren in der Regel zu Ergebnissen führen, die von der theoretisch möglichen optimalen Lösung weit entfernt liegen. Dies ist auch nicht verwunderlich, da es allgemein geradezu unmöglich ist, für kombinatorische Probleme hoher Komplexität optimale Handlungsstrategien aufzustellen. Vergleichbar utopisch wäre die Forderung nach einigen wenigen Handlungsanweisungen, die für jede denkbare Spielsituation beim Schach direkt auf den wirklich optimalen Zug führen.

Eine Alternative zu den angesprochenen Heuristiken besteht in der Anwendung stochastischer Optimierungsverfahren. Dabei werden nacheinander zufällig ausgewählte  Lösungen auf ihre Qualität hinuntersucht. Da der eigentlich zu untersuchende Lösungsraum im Falle der Frequenzzuweisung jedoch gigantisch groß ist, kann im Rahmen der zur Verfügung stehenden Zeit nur ein sehr kleiner Bruchteil der Lösungen auf die gewünschte Optimalität hin geprüft werden. Somit steht man also vor der zunächst nahezu aussichtslos erscheinenden Aufgabe, einige wenige Stichproben aus der riesigen Zahl möglicher Lösungen so auszuwählen, daß die Chance dabei eine optimale Lösung zu finden, relativ groß wird.

Genetische Algorithmen
Es gibt zahlreiche Beispiele dafür, daß sich Lösungen technischer Probleme finden lassen, indem man Konzepte zum Vorbild nimmt, die die Natur im Laufe der Evolution für verwandte Probleme gefunden hat. Man denke beispielsweise an die Strukturierung der Oberflächen von Flugzeugen zur Herabsetzung der Wirbelbildung, wobei die Haut von Delphinen als Vorbild dient.

Das Prinzip, die Natur nachzuahmen, wird allerdings in der Praxis häufig dadurch beschränkt, daß es sich bei der von der Evolution „erfundenen" Lösung eben um die Lösung eines verwandten Problems handeln muß und sich der Verwandtschaftsgrad von Problemen nur schwer qualifizieren läßt. So ist die Idee, ein Großflugzeug vogelähnlich mit den Flügeln schlagen zu lassen, trotz des natürlichen Vorbildes keine besonders glückliche. Was aber in jedem Fall nachahmenswert sein könnte, sind die Mechanismen, mit denen die Natur optimale Lösungen produziert.

Die biologische Evolution stellt nämlich eine äußerst flexible Optimierungsstrategie dar, um die Eigenschaften von Pflanzen, Tieren und Menschen an die Erfordernisse der Umgebung dynamisch anzupassen und somit deren überlebensfähigkeit zu gewährleisten. Die wesentlichen Mechanismen der biologischen Evolution werden allgemein in der natürlichen Selektion, der Mutation und schließlich der sexuellen Reproduktion gesehen. Die Selektion garantiert, daß nur Lebewesen (Individuen) hoher Qualität überlebensfähig sind und somit für die Fortpflanzung, d.h. die Produktion von Nachkommen, in Frage kommen. Die Bildung von neuen Individuen nach den Regeln der Vererbung bewirkt eine Durchmischung und somit neue Kombination der Gene zweier Elternteile. Durch die Paarung zweier Individuen hoher Qualität besteht somit eine gute Chance, Nachkommen noch besserer Qualität zu erzeugen. Diese Methode der „gezielten Vererbung" wird zum Beispiel bei der Zucht von Rennpferden seit langer Zeit erfolgreich angewendet. Die Mutation schließlich bewirkt einzelne zufällige Veränderungen an den Genen und verhindert somit, daß sich eine Population identischer Individuen entwickelt. Eine solche einförmige Population wäre nämlich zu keiner weiteren Evolution mehr fähig und könnte sich somit also nicht weiter in ihrer Qualität verbessern.  Es bleibt nun also die Frage zu beantworten, wie diese in der Natur so hervorragend funktionierenden Prinzipien der biologischen Evolution für die Suche nach einer optimalen Frequenzzuweisung genutzt werden können. Zu diesem Zweck ist es nun generell nicht notwendig, jede Einzelheit der Evolution auf Molekularebene genau zu verstehen und entsprechend für das Ziel der Frequenzzuweisung zu kopieren. Vielmehr geht es darum, die Optimierungsmethodik der Evolution mit den Einzelschritten Selektion, Mutation und Vererbung sinngemäß auf das Frequenzzuweisungsproblem anzuwenden. Wie das geschehen kann, wird nun erläutert: In Abbildung 2 ist ein Standardbeispiel gegeben, an dem sich schon viele Forscher versucht haben. Die Zahlen in den 21 Funkzellen geben den (aus einem Verkehrsaufkommen berechneten) Frequenzbedarf an; in diesem Fall handelt es sich um insgesamt 470 Verbindungen. Als Interferenzbedingung wird u.a. gefordert, daß zwei Zellen, die dieselbe Frequenz benutzen, durch mindestens zwei andere Zellen getrennt sein müssen. Eine Lösung für die Frequenzzuweisung besteht letztlich in einem Vektor mit 470 Komponenten, die in 21 Segmenten angeordnet sind. Jede Komponente gibt eine Frequenz an, die dem entsprechenden Segment (der Funkzelle) zugewiesen wird. Eine optimale Lösung wäre ein Vektor mit einer möglichst geringen Anzahl unterschiedlicher Einträge (Frequenzen). Der Brückenschlag zur Biologie erfolgt nun dadurch, daß man diese Art Vektoren als Chromosomen interpretiert. Man beginnt daher mit einer Vielzahl („Population") nicht-optimaler Lösungen und unterwirft diese den Prozessen von Selektion, Mutation und Vererbung über viele Generationen hinweg. Dieses Vorgehen wird mit dem Iterationsverfahren skizziert. Dabei wird die betrachtete Population von Lösungsvektoren konstant gehalten, z.B. =50. Während jedes Generationsdurchlaufes werden die (z.B.) 40 besten Lösungen selektiert und in die neue Population übernommen. Die 10 ausgesonderten Lösungen werden ersetzt durch  neue Lösungen, die aus der Menge der besseren durch Mutations- und Vererbungsprozesse erzeugt werden. Ein Mutationsprozeß wäre z.B. eine Permutation der Komponenten eines Vektors. Bei einem Vererbungsprozeß, bei dem „die Kinder Gene von beiden Elternteilen erben", wird im Laufe mehrerer Generationen durch diese Vorgehensweise eine kontinuierliche Verbesserung der Lösungsqualität erreicht, die sich beispielsweise durch eine Abnahme der Verbindungen ausdrückt, für die keine Frequenzzuweisung gefunden werden konnte. Für diese Gütemaßzahl (N.B.: die optimale Lösung liefert den Wert 0) ist in Abbildung 3 der Populationsmittelwert über der Anzahl der Generationen aufgetragen. Man erkennt, daß die besten Ergebnisse nur zu erzielen sind, wenn sowohl Vererbung als auch Mutation als Bestandteile des genetischen Algorithmus eingesetzt werden. Dieses Ergebnis entspricht dabei wiederum den Beobachtungen in der Natur, wo auch erst das Zusammenspiel beider Mechanismen eine leistungsfähige Evolution ermöglicht.

Für das in Bild 2 vorgestellte Problem haben Mathematiker eine untere Schranke für die Anzahl mindestens benötigter Frequenzen, nämlich 253, gefunden, wobei bis vor kurzem unbekannt war, ob diese Schranke erreichbar ist. Die bislang eingesetzten Verfahren benötigten zwischen 259 und 270 Frequenzen. Den Autoren dieses Berichts ist es nun gelungen, mit Hilfe genetischer Algorithmen eine Lösung mit 253 Frequenzen vorzustellen [1]. Damit wurde erstmalig die optimale Lösung dieses „Benchmark"-Problems gefunden und zugleich gezeigt, daß die Autoren über besonders effiziente Algorithmen für Planungsaufgaben in Mobilfunknetzen verfügen. Der eigentliche Pfiff des an der TUHH entwickelten Algorithmus besteht, wie in diesem Aufsatz leider nicht detailliert werden konnte, darin, daß trotz der in den Operationen von Mutation und Vererbung grundsätzlich innewohnenden Zufälligkeit keine zufälligen Verletzungen der Interferenzbedingungen erzeugt werden, d.h. die Lösungssuche wird immer auf den zulässigen Bereich des Lösungsraumes beschränkt.

Abschließend muß allerdings leider auch auf eine Unzulänglichkeit genetischer Algorithmen hingewiesen werden. Im Gegensatz zu exakten Optimierungsverfahren, wie sie für kleinere Probleme eingesetzt werden können, läßt sich für die Anwendung genetischer Algorithmen keine theoretische Garantie dafür geben, daß die optimale Lösung auch in jedem Fall gefunden wird. Diesem theoretischen Nachteil steht jedoch der Vorteil einer großen Effizienz der Lösungssuche gegenüber, die den erfolgversprechenden Einsatz für große Optimierungsprobleme überhaupt erst ermöglicht. Da die Methodik genetischer Algorithmen nicht problemgebunden ist, ist es nicht verwunderlich, daß auch Optimierungsprobleme in Festnetzen auf diese Weise gelöst wurden [2].

Literatur
[1] D. Beckmann und U. Killat, „A New Strategy for the Application of Genetic Algorithms to the Channel-Assignment Problem", wird veröffentlicht in „IEEE Transactions on Vehicular Technology"
[2] D. Beckmann und U. Killat, „Minimizing the Number of Fibres in Optical Networks Using Genetic Algorithms", „Int. Symposium on Broadband European Networks", Zürich, Mai 1998

Dipl.-Ing. Dirk Beckmann
Prof. Dr. Ulrich Killat
Arbeitsbereich Digitale Kommunikationssysteme

Ost-West-Partnerschaft: Ein Meilenstein in der wissenschaftlichen Zusammenarbeit

Am 2. Juli 1998 wurde im Generalkonsulat der Russischen Föderation der Gründungsvertrag des Konsortiums „Ost-West-Partnerschaft" unterzeichnet. Das internationale Konsortium wurde gegründet, um die wissenschaftliche Zusammenarbeit zwischen Deutschland und den Neuen Unabhängigen Staaten (NUS, Nachfolgestaaten der ehemaligen Sowjetunion) voranzutreiben. Vor allem geht es um wissenschaftlichen Austausch und die Durchführung gemeinsamer Projekte in der Kommunikations- und Informationstechnologie, der Umwelt- und Energietechnik sowie in den Werkstoffwissenschaften, die mit Unterstützung der EU finanziert werden. Als Anlaufstelle für alle Konsortiumspartner wurde bereits vor einem Jahr ein Koordinationszentrum an der TU St. Petersburg eingerichtet. Es hat u.a. die Aufgabe, gemeinsame Projekte zu unterstützen, z.B. bei der Einwerbung von Mitteln und der administrativen Betreuung.

Eine verdienstvolle Vorreiterrolle und Koordinierungsfunktion für das Zustandekommen dieses Konsortiums kommt der TU Harburg zu, die bereits seit Jahren eine Koordinationsstelle Osteuropa/NUS unter Leitung von Prof. Dr. Hanno Schaumburg unterhält. Die Kooperation erstreckt sich seither von Hamburgs Partnerstadt St. Petersburg bis nach Tscheljabinsk im Südural, vom „Schmelztopf der Völker” Odessa bis zur ehrwürdigen Seidenstraße in Zentralasien mit den Universitätsstädten Taschkent und Buchara. Gerade dort gibt es nicht nur eine jahrtausendealte Geschichte, sondern auch handfeste Technik, die für die deutsche Wirtschaft und Wissenschaft gleichermaßen interessant ist.
 

Mitglieder des Konsortiums von Seiten der Neuen Unabhängigen Staaten sind:

- Staatliche Technische Universität Sankt Petersburg, Russische Förderation
- Staatliche Technische Universität Kasan, Russische Föderation
- Polytechnisches Institut Togliatti, Russische Föderation
- Staatliche Technische Universität Charkov, Ukraine
- Weißrussische Staatliche Polytechnische Akademie Minsk, Weißrußland
- Staatliche Technische Universität Taschkent, Usbekistan

Der Norddeutsche Raum wird vertreten durch:

- Technische Universität Hamburg-Harburg
- Universität der Bundeswehr Hamburg
    - GKSS Forschungszentrum Geesthacht
- Wirtschaftsakademie Schleswig-Holstein, Kiel

Weitere Informationen: Prof. Dr. Hanno Schaumburg, Tel. 040/7718-3508
Leiter der Koordinationsstelle Osteuropa (NUS) der TUHH

Acht junge Frauen und eine alte Lady

Der Akademische Segelverein der TU Hamburg-Harburg wird 5 Jahre alt

Strahlender Sonnenschein und eine leichte Brise, Petrus meinte es gut mit dem ASC, als wir am letzten Wochenende im August das 5-jährige Bestehen des Vereins in Finkenwerder feierten. Die Attraktion des Tages war die alte Lady des Vereins, eine in liebevoller Eigenarbeit restaurierte BM-Jolle (6,5 Meter lange Vollholz-Jolle mit festem Kiel), die auf den vielsagenden Namen SISYPHUS getauft wurde. Schon Ende letzter Saison konnten wir die ersten Sonnentage auf der Elbe mit ihr genießen, seit Beginn dieser Saison wird sie regelmäßig und gerne von ihrem Liegeplatz in Finkenwerder auf die Elbe entführt. Sie ist das ideale Schiff für alle, die erste Erfahrungen mit dem Segeln machen wollen und für jene, die einfach Spaß am Segeln haben. Dank des guten Wetters konnten viele während der Feier die Gelegenheit nutzen, die SISYPHUS unter Segeln kennenzulernen und ein paar Schläge auf der Elbe zu machen. Die an Land Gebliebenen konnten sich beim Beach-Volleyball beweisen und danach an Grill und Buffet stärken. Gekrönt wurde der Tag mit einem großen Lagerfeuer direkt am Ufer der Elbe.

Begonnen hatte alles vor 5 Jahren mit einer Handvoll Gründungsmitglieder, allen voran der Präsident der TU Prof. Hauke Trinks; der Akademische Segelverein der TU Hamburg-Harburg wurde ins Leben gerufen. Schon bald hatte sich ein bunter Haufen begeisterter Segler gefunden, die sich mit einem ansehnlichen Budget in der Hand auf die Suche nach einem geeigneten Schiff für den Verein machten. Das Unternehmen erwies sich schwerer als erwartet, so daß es noch ein Jahr dauern sollte, bis die Wahl auf eine 13,5 m lange dänische Yacht fiel, die einer acht köpfigen Crew Platz bietet und ebenso sportlich wie seetüchtig ist. Getauft auf den Namen ABACUS ist sie von da an von vielen begeisterten Seglern und solchen, die es geworden sind, ins Herz geschlossen worden.

Die nunmehr vierte Saison segelt die ABACUS mit stetig wechselnder Besatzung auf der Nord- und Ostsee. An Bord sind jeweils ein Schiffsführer der anerkannten Skipper, sowie bis zu 7 Crew-Mitglieder, vom neugierigen Anfänger bis zum erfahrenen Hochseesegler. Mit dabei sind viele Törns für alle, die gerne ein paar Tage im Jahr auf dem Wasser verbringen und das Segeln genießen wollen. Darunter die Umrundung Englands, das Segeln in den Schären vor Stockholm, die Erkundung der Baltischen Staaten und selbstverständlich zu Beginn und Ende der Saison Segelwochenenden auf der Elbe.

Zu unserem Programm gehört auch die Teilnahme an den Regatten der Nordsee-Woche und der Kieler Woche, während derer sich immer wieder die tollen Segeleigenschaften der ABACUS zeigen. Zu unserer erfolgreichen Bilanz gehören ein 2. und 3. Platz bei den Wettfahrten von Helgoland nach Edinburgh 1997 und Helgoland-Kiel 1998. Auch bei Regatten in Hamburg auf der Elbe nehmen wir immer wieder gerne teil. Ein weiterer Schwerpunkt ist die Ausbildung für den BR-Segel-Schein, mit einer Segelwoche voller Manövertraining und der praktischen Prüfung auf der ABACUS als Abschluß.

Für die nächsten Saison ist geplant, mit einer reinen Frauencrew an den Regatten der Nordsee-Woche teilzunehmen. Eine passende Crew dafür zu finden, fiel nicht schwer. Mit den Skipperinnen Astrid und Ilka, sowie Barbara, Gabriele, Svenja, Meike, Johanna, Anke, Susanne, Tanja und auch unserer amtierenden Präsidentin Sonja haben wir genügend Anwärterinnen, die sofort von dem Projekt begeistert waren.
Doch ehe das Segeln beginnen kann, steht uns noch eine Menge Arbeit bevor. Die vier langen Sommer mit jeweils knapp 10 000 gesegelten Meilen lassen so langsam ihre Spuren an der ABACUS erkennen. Deshalb ist für diesen Winter eine Generalüberholung des Schiffes notwendig geworden. Dafür suchen wir Sponsoren, um die Erneuerung der Ausrüstung durchführen zu können.

Wer Interesse an uns oder unseren Plänen hat, der kann sich gerne bei
Sonja Hesse, 1. Vorsitzende, Tel.200 95 28 (sonja.hesse@t-online) oder bei
Ilka Gradl, Skipperin, Tel.766 56 15 (gradl@tuhh.de) melden.
 

Autorin: Ilka Gradl
    Am Centrumshaus 2
    21 073 Hamburg
    766 56 15
    gradl@tuhh.de

umwelt98 - Deutschlands größte Umwelttagung im Internet

Umweltschutz wird in Zeiten der Internationalisierung vor neue Herausforderungen gestellt. In dem Maße, wie Produktions- und Arbeitsbedingungen und alltägliches Leben in globale Zusammenhänge eingebunden sind, müssen die Entwicklungen auf dem Umweltsektor, insbesondere in Bereichen wie Umwelttechnik, Umwelttechnologie, Qualitätssicherung oder Umweltmanagement, schnell einem breitem Publikum bekannt gemacht werden.

Dieser Aufgabe stellen sich die TUHH und die TuTech mit der Organisation der Umwelttagung umwelt98 vom 1.September bis 31. Dezember 1998. Das besondere an dieser Tagung ist der Tagungsort: ausschließlich im Internet werden Beiträge präsentiert und via E-mail-Foren diskutiert. Über die Internet-Adresse www.tuhh.de/UMWELT98 kann jeder interessierte Mensch (einen Internetanschluß vorausgesetzt) die Beiträge verfolgen, an den Diskussionen teilnehmen oder die Autorinnen und Autoren direkt anschreiben.

Die Internet-Tagung umwelt98 richtet sich an drei Hauptgruppen, nämlich an die Industrie (insbesondere kleine und mittlere Unternehmen), an Interessenverbände und Behörden sowie an die Wissenschaft. Somit wird auch die Teilnahme von Studierenden erwartet und gefördert. Die TUHH stellt für die Website der Umwelttagung Kapazitäten zur Verfügung und hält, durch die TuTech die Rechte für das Gesamtkonzept.

Die ressourcenschonende Online-Tagung wird begleitet vom Seminar „Perspectives and Employment on Environmental Engineering in Europe", welches vom 24. Bis 26. September mit internationaler Beteiligung an der TUHH stattfand.

Kontakt:
Prof. Walter Leal Filho
Arbeitsbereich Umweltschutztechnik
TUHH, Eissendorfer Straße 40, 21073 Hamburg
Tel. : 7718-3327
E-mail: leal@tuhh.de

USA - The American way of life for one year

Alles fing mit einem Freudenschrei an, und zwar Anfang 1997, als die Zusage der Fulbright-Kommission für ein Einjahresstipendium in den USA in meinem Briefkasten lag. Die Frage war nur, wo genau in den USA würde ich landen, denn das kann man sich beim Fulbrightprogramm nicht aussuchen. Die Frage wurde zwei Monate später beantwortet: Louisiana State University (LSU), Baton Rouge. Das sagte mir nicht viel. Also wurde erst einmal im Internet nachgeschaut, was Baton Rouge denn so zu bieten hat, vom Studium einmal ganz abge-sehen. Neben dem Wetterbericht, der allerdings sehr vielversprechend war, habe ich aber nicht sehr viele Informationen gefunden, unter denen ich mir etwas vor-stellen konnte. Mittlerweile weiß ich, daß die Nähe zu New Orleans einer der besten Standortfaktoren in Baton Rouge ist.
Anfang August 1997 ging somit die Fahrt ins Ungewisse zusammen mit einem zweiten Hamburger Fulbrighter dann los. Nach sage und schreibe 27 Stunden kamen wir in Baton Rouge an und wurden gleich vom Flughafen von einem Studenten abgeholt und zu einem Wohnheim gebracht, wo wir bleiben konnten bis wir eine eigene Wohnung fanden.
Eine Wohnung zu finden stellte sich als recht einfach heraus. Deshalb dachte ich schon, die Bürokratie sei in den USA schlanker als in Deutschland. Da hatte ich aber auch noch nicht versucht, eine Sozialversicherungsnummer zu bekommen und mir eine Arbeitserlaubnis zu besorgen.
Dann ging alles Schlag auf Schlag. Nach zwei Wochen fing das Semester an, und man kam überraschend schnell in das amerikanische Alltagsleben hinein. Das bedeutet, daß man sich an Dinge wie 24 Stunden am Tag einkaufen, bei Rot rechts abbiegen, Professoren, die immer für einen da sind, Swimmingpools bei jedem Apartmentkomplex und an andere Annehmlichkeiten mehr gewöhnte. Das hieß allerdings auch: Hausaufgaben wie in der Schule, nur wesentlich mehr, kein Bierchen in der Öffentlichkeit, schon gar nicht auf dem Campus und deutlich höhere Lebenshaltungskosten.
Durch das Studium weitestgehend ausgelastet verging die Zeit bis zu den Weihnachtsferien wie im Fluge. Glücklicherweise war es kein Problem, den englischsprachigen Vorlesungen zu folgen. Schwieriger war es schon, mit der Umgangssprache unter den amerikanischen Bekannten zurechtzukommen. Den Slang der Schwarzen verstehe ich bis heute nicht, aber das tun viele weiße Amis auch nicht, was ein wenig beruhigt.
Die fünfwöchigen Weihnachtsferien wurden dann erst einmal zum Urlaub genutzt, schließlich ist Florida gleich um die Ecke. Die Erholung war auch notwendig, denn das zweite Semester ließ nicht lange auf sich warten.
Bevor es allerdings anfing, kam die große einwöchige Heimwehphase. Schließlich war eine Woche vor Semesterbeginn nicht viel zu tun, die meisten Freunde waren noch nicht zurück, und Baton Rouge war tot. Ich hatte aber nicht lange Zeit, nachzudenken, denn ich bekam die Zulassung zum Masters Pro-gramm, was bedeutete, daß neben dem Studium noch eine Thesis, also eine schriftliche Arbeit, zu schreiben war. Dafür habe ich aber meinen Aufenthalt noch um das Sommersemester verlängern können, was den positiven Nebenef-fekt hatte, daß ich die College-Baseball Saison bis zum Ende verfolgen konnte. Immerhin wurde meine Uni Vierte in den USA. Übertroffen wurde Baseball allerdings vom Football. Das Stadion auf dem Campus war bei jedem Heimspiel mit 80.000 Leuten ausverkauft. Die meisten Zuschauer kamen schon einen Tag vorher und campten auf den Parkplätzen. Vor den Spielen war dann richtig Party, sogar Bier in der Öffentlichkeit wird an Spieltagen geduldet. Wenn Berufstätige in den ersten fünf Jahren nur zwei Wochen Jahresurlaub haben, erhöht sich der Stellenwert des Wochenendes halt gewaltig, ganz im Gegensatz zum Reiz dort zu arbeiten.
Während des Frühjahrssemesters standen zwei große Ereignisse an, die ich mir nicht entgehen lassen wollte. Zum einen der Spring Break in Panama City Beach, wo allerdings das Wetter nicht gerade überzeugte und wir mit drei Leuten zwei Nächte im Kleinwagen übernachteten, und der Mardi Gras (Fasching) in New Orleans, wogegen der Spring Break ein Waisenfest war.
Eins fix drei war dann auch das Frühjahrssemester vorüber, und von 15 deutschen Studenten, die mit mir im August 1997 an der LSU anfingen, gingen 13 wieder zurück nach Deutschland. Die vierzehnte entschied sich, ihren Doktor an der LSU zu machen, und ich begann den Endspurt für die Thesis. Das lief aber alles problemlos, so daß ich nach ziemlich genau einem Jahr in den USA mit Hut und Umhang bekleidet mein Diplom in die Hand gedrückt bekam. Ein weiterer Pluspunkt für die USA, denn so eine Veranstaltung ist doch schon netter, als sich sein Zeugnis im Studiensekretariat abzuholen.
Nachdem ich noch ein paar Touristenziele besichtigt habe, die mich davon überzeugten, daß die USA ein hervorragendes Urlaubsland ist, ging es Ende August zurück ins verregnete good ol” Germany. Bleibt nur noch ein Fazit zu zie-hen: Es hat ungeheuer viel Spaß gemacht, in einer anderen Welt zu leben und die Vor- und Nachteile des Lebens in Deutschland von einer ganz anderen Perspektive zu sehen. Ein paar Eindrücke habe ich angeführt, aber wenn man irgendwie die Möglichkeit hat, in die USA zu gehen, beispielsweise zum Studieren, sollte man sie nutzen und sich ein eigenes Urteil bilden. Mir wurde dies von der Fulbrightkommission und der Friedrich-Naumann-Stiftung ermöglicht, wofür ich beiden ganz herzlich danke.

Merten Jung

Alumni Netzwerke

Hilfreiche Einrichtung für die TUHH, Mitarbeiter und Studierende  

Alumni Netzwerke dienen in erster Linie der Kontaktpflege zu ehemaligen Studierenden und Mitarbeitern einer Universität. In den USA haben solche Alumni Organisationen eine große Tradition. Die Alumni Association der University of Illinois ist beispielsweise bereits 1873 ins Leben gerufen worden. Seit dieser Zeit haben tausende von Studierenden die Universität verlassen. Die meisten heute noch lebenden haben nie den Kontakt zur Universität und zu Kommilitonen durch diese Alumniorganisation verloren.

Die Eigenschaft einen Kontakt zu halten spiegelt nur einen ganz geringen Teil des Potentials dieser Organisationen wider. Ein ganz wesentliches Element der Alumni ist, daß sie die Platt-form für eine „Kontaktbörse" bilden. Von dieser Plattform profitieren der ehemalige Student oder Mitarbeiter sowie die Universität in gleichem Maße. Für die Universität können durch Gespräche mit den Ehemaligen neue Projekte (durch Drittmittel) gestartet werden. Hier kann die Universität auf einfachem Wege leichten Zugang zu vielen Unternehmen finden. Die Ehemaligen stellen für die Universität auch einen nicht unerheblichen Teil an Feedback der Wirtschaft dar. So können Forschungsarbeiten auf Alltagstauglichkeit überprüft werden; es können die Bedürfnisse und Wünsche verschiedener Branchen erfaßt werden, die einen Anstoß für weitere Forschungsaktivitäten geben können. Die Ehemaligen haben die Möglichkeit, sich über neueste Trends in der Forschung zu informieren. Ebenfalls kann zwanglos mit ehemaligen Kommilitonen über die Alltagsprobleme und Erfahrungen bei der Arbeit diskutiert werden. Dies ist gerade für junge Absolventen ein wichtiger Punkt. Wie einst als Studierende können die Ehemaligen von dem Potential der Universität profitieren und gemeinsame Projekte initialisieren. Dabei könnten Studien- und Diplomarbeiten vergeben sowie Praktika angeboten werden.

Neben diesen Vorteilen hält eine funktionierende Alumni Organisation noch ein weiteres Potential. Für viele Unternehmen ist es eine sehr schwierige Aufgabe geworden, qualifiziertes Personal zu akquirieren. Eine Alumni Organisation bietet eine ideale Plattform für Unter-nehmen neues Personal zu gewinnen. Neben Informationen über die Universität bietet sich die Möglichkeit der direkten Ansprache an Professoren und Mitarbeiter der Uni, um geeignetes Personal zu identifizieren. Die Universität und die Lehrstuhlinhaber können über diesen Weg dafür Sorge tragen, daß „ihre" Studierenden einen guten Berufsstart haben. Gleichzeitig würde die Universität klar kommunizieren können, daß sie sich um die Studierenden und Mitarbeiter kümmert und zwar ein Leben lang. Dies würde dazu beitragen, die Universität nicht als etwas bürokratisches, anonymes zu begreifen, sondern die Identifikation der Studie-renden / Mitarbeiter mit ihrer Uni verbessern.

Die genannten Argumente für eine solche Organisation zeigen auf, daß sich ein Alumni Netzwerk für alle Beteiligten als Win-Win-Situation darstellt. Diese Tatsache sollte meiner Meinung nach alle Beteiligten motivieren, aktiv an der Gestaltung mitzuwirken, um möglichst rasch davon profitieren zu können.

Stephan Zech

Neues vom Hochschulsport der TUHH

Die Gründe, sich für ein Studium an der TUHH zu entscheiden, sind für interessierte junge Menschen ganz eindeutig: Die TUHH läßt in Bezug auf das Fachstudium kaum Wünsche offen. Können Sie sich vorstellen, daß in Zukunft eine solche Entscheidung auch fallen könnte, weil die Sportmöglichkeiten an der TUHH so überzeugend sind, weil es hier wie an kaum einer anderen (Technischen)Universität möglich ist, Freizeit und Studium miteinander zu verquicken und die Anforderungen des Lernens abzumildern?

Noch sind das Träume! Doch die Gebäudeplanungen in Richtung des Nothern Institute of Technologie (NIT) auf dem Gelände der ehemaligen Handelsschule lassen solche Träume in greifbare Nähe rücken. Die Bagger rücken wieder an, da können auch die Sportbegeisterten der Universität wieder hoffen! Eine Erweiterung der Sportanlagen erscheint nicht ausgeschlossen. Was möglich und machbar ist, steht allerdings auf einem ganz anderen Blatt. Doch es wird Zeit, daß sich etwas bewegt: Mittlerweile ist der Hochschulsport mit Aktivitäten, die direkt an der TUHH angeboten werden, räumlich an seine Grenzen gewachsen. Auf jeweils knapp 90 qm Fläche der zwei Sporträume schwitzen ca. 250 TeilnehmerInnen in verschiedenen Sportangeboten. Die Räume sind zu klein für größere Gruppen und der Abend ist zu kurz für mehr Kurse. Aber man kann dieser Situation auch durchaus positive Seiten abgewinnen. Die Gruppengröße dieser Räume ist immer überschaubar, und jede TeilnehmerIn kann individuell betreut werden.

Auch der Fitnessraum platzt aus allen Nähten. Platz für neue Geräte gibt es schon lange nicht mehr, und zu manchen Trainingszeiten wird es an den Geräten auch richtig eng. Das regt die Kommunikation an, denn Absprachen werden notwendig. Der Beliebtheitsgrad der Trainingsgeräte ist dabei ganz unterschiedlich. Die langersehnte Hantelbank wird von der männlichen Sportlern besonders gern genutzt. Die Anforderung an Kraft und Koordination reizen zum Kräftemessen und - verbessern. Die Damen lassen die Hanteln eher links liegen und „rudern” oder treten in die Pedalen. Die Atmosphäre ist locker und sportlich einladend. Studentinnen und Studenten, Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter trainieren gemeinsam und ganz ohne Konkurrenzdenken. Trotzdem finden die bescheidenen Sportanlagen der TUHH bislang nur wirklich Interessierte mit ausgeprägten Fähigkeiten im Orientierungslauf. Hinweisschilder und Wegweiser finden sich auch hier, wie überall in der TUHH, eher spärlich. Man muß schon wissen, wo Haus 4 der Kasernenstraße 12 ist, denn die Hausnummer fehlt.

Der Weg zum Hochschulsport führt mittlerweile aber auch über das Internet. Unter diesem Stichwort gelangt die sportbegeisterte SurferIn auch über die Homepage der TUHH zu den Informationen zum Sport. Glück gehabt, denn wer bis dahin das Programmheft des Hochschulsports noch nicht in den Händen hatte, der kann sich hier über das Gesamtprogramm informieren. Über einen Link gibt”s Detailinformationen über die Möglichkeiten sportlichen Treibens an und rund um die TUHH. Ende September beginnt die schriftliche Anmeldung zum Winter-semesterprogramm. Spätestens dann sollte jeder Sportwillige sich über das Kurse, Orte und Zeiten informiert haben, denn wie überall sichert eine frühe Anmeldung einen Kursplatz. Selbstverständlich kann im Sportbüro der TUHH eine Anmeldung zum Gesamtprogramm des Hochschulsports erfolgen. Aber auch das sportliche Angebot direkt an der TUHH kann sich schon sehen lassen wenn man bedenkt, daß an einer Technischen Universität der Sport eigentlich gar nicht vorgesehen ist.

Die TUHH ist ständig dabei sich weiter zu mausern. Die Studierenden und Mitarbeiter der TUHH sind aktiv mit ihrer Lust auf sportliche Aktivitäten daran beteiligt, daß auch der Hochschulsport der Universität bei diesem allgemeinen Aufwärtstrend nicht ausgeschlossen bleibt. Doch es gibt noch viel zu tun, damit die Träume von einem ansprechenden Sportzentrum und guten räumlichen Bedingungen Wirklichkeit werden können. Wenn das geschafft ist, wird die TUHH in ihren Werbe- und Infomaterialien hoffentlich auch mit Stolz neben dem Hinweis auf das Rechenzentrum und die Bibliothek den Hinweis auf den Sport für erwähnenswert halten.

Karin Nentwig

Prof. Eckhard Kutter

Prof. Kutter hat im August 1998 die C4-Professur für Verkehrssysteme und Logostik übernommen und mit dem Aufbau des neuen Arbeitsbereiches begonnen. Gleichzeitig übernahm er die Leitung des ebenfalls im Aufbau befindlichen „Europäischen Zentrums für Transport und Logistik", ECTL.

Prof. Kutter studierte Bauingenieurwesen (Stadtbauwesen/Verkehr) an der TU Braunschweig und promovierte dort 1972 nach Assistententätigkeit mit dem Thema „Demografische Determinanten städtischen Personalverkehrs". Nach weiteren zwei Jahren in Braunschweig als Oberingenieur wurde er 1974 auf die Professur „Integrierte Verkehrsplanung" an der TU Berlin berufen und lehrte dort im Studiengang „Verkehrsingenieur". Von 1990 bis ´97 - an der TU Berlin beurlaubt - war Prof. Kutter Leiter der Verkehrsabteilung des „Deutschen Instituts für Wirtschaftforschung" in Berlin.

Der Arbeitsbereich „Verkehrssysteme und Logistik" wird an der TUHH Kern eines Kompetenzzentrums für Verkehr - des ECTL - sein. Mit dieser Initiative greift die TUHH eine besondere Hamburgische Problemstellung auf: Handel und Verkehr haben hier seit Jahrhunderten eine herausragende Bedeutung. Da Anforderungen an Verkehrslösungen in modernen Metropolregionen immer komplexer werden, wendet sich die Lehre des neuen Arbeitsbereiches gleichermaßen an Bauingenieure, Umweltechniker, Stadtplaner und Systemtechniker. Im Rahmen dieser Themen wird das ECTL ab 1999 mit erheblicher Förderung durch Drittmittel am BMBF-Forschungsschwerpunkt „Mobilität in Ballungsräumen" beteiligt sein.

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe

Prof. Dr.-Ing. Jürgen Grabe (38) hat im September 1998 die C4-Professur für den neuen Arbeitsbereich „Geotechnik" übernommen. Dieser Arbeitsbereich wird im Forschungsschwerpunkt 1 „Stadt - Umwelt - Technik" aufgebaut. 

Prof. Grabe ist in Hamburg geboren und studierte Bauingenieurwesen an der Universität Hannover. Im Anschluß daran war er wissenschaftlicher Assistent an der Universität Karlsruhe am Institut für Boden- und Felsmechanik. Er promovierte 1992 mit dem Thema „Experimentelle und theoretische Untersuchungen zur flächendeckenden dynamischen Verdichtungskontrolle". Hierfür wurden ihm der Carl-Rappert-Grundbaupreis und der Fritz-Peter-Müller-Preis für Baudynamik verliehen. Im Anschluß an die Assistenzzeit sammelte er sechs Jahre praktische Erfahrungen in einem Ingenieurbüro und einer Baufirma, unter anderem als Projektleiter für Sanierungsmaßnahmen und Bauleiter einer Dichtwandbaustelle. Prof. Grabe ist Obmann des Arbeitskreises 1.8 „Bodenmechanische Beurteilung von Verbrennungsrückständen" der Deutschen Gesellschaft für Geotechnik, DGGT, und gewählter Stellvertreter des Fachsektionsleiters „Bodenmechanik" der DGGT.

In der Forschung arbeitet Prof. Grabe unter anderem an Untergrundeigenschaften von Fahrwegen und an Verhalten von Altlasten im Boden. In der Lehre wird die moderne Geotechnik vermittelt. Als sich rasant entwickelnde Teildisziplin des Bauingenieurwesens beschäftigt sie sich u.a. mit Bodenmechanik, Erd- und Grundbau, Tunnel- und Deponiebau sowie Umweltgeotechnik. Prof. Grabe plant, zusätzlich zu den Grundlagenfächern Bodenmechanik, Grundbau und Baubetrieb eine Vertiefung anzubieten.

Prof. Dr.-Ing Ralf Otterpohl

Prof. Dr.-Ing Ralf Otterpohl übernimmt im Oktober den Arbeitsbereich Abwasserwirtschaft (1-02) an der Technischen Universität Hamburg-Harburg als Nachfolger von Prof. Sekoulov.

Prof. Otterpohl studierte an der RWTH Aachen Bauingenieurwesen; auf dieses Fach hatte er sich vorher mit einer Maurerlehre praktisch vorbereitet. Mit einer Einführungsvorlesung von Prof. Böhnke wurde sein Interesse an der Abwassertechnik geweckt, und durch einen Freund im Tauchverein kam er zu einer HiWi-Stelle in diesem Fach. Es schloß sich eine Assistententätigkeit bei Prof. Dohmann an, bei dem über die dynamische Kläranlagensimulation promovierte. Nach der knapp sechsjährigen Tätigkeit an der RWTH Aachen gründete Prof. Otterpohl das Ingenieurbüro Otterpohl Wasserkonzepte in Lübeck, das sich auf die Computersimulation von Kläranlagen und die Entwicklung neuer Sanitärkonzepte spezialisiert hat. Die Leitung des Büros geht an Dipl.-Ing. Martin Oldenburg über, der bis vor zwei Jahre als Assistent an der TUHH tätig war.

Bei seiner zukünftigen Tätigkeit will Prof. Otterpohl mit seinen Mitarbeitern und anderen Arbeitsbereichen auf der Basis praktischer Versuche die mathematische Modellierung der immer noch sehr empirischen Abwassertechnik weiterbringen, konkurrenzfähige Verfahren der Industrieabwasserreinigung entwickeln und zukunftsfähige Sanitärkonzepte weiterentwickeln. Im Bereich der Lehre soll besonders das Prozeßdenken geschult und projektorientiert exemplarisch gelernt werden.

Prof. Dr.-Ing. Erik Pasche

Zum 1. Oktober 1998 wird Prof. Pasche die Professur des Arbeitsbereiches 3-11 (Wasserbau) antreten. 

Geboren 1955 in Dresden und aufgewachsen bei Rheine/Westf., absolvierte er sein Bauingenieurstudium an der RWTH Aachen und promovierte hier am Lehrstuhl und Institut für Wasserbau und Wasserwirtschaft auf dem Gebiet der hydraulischen Berechnung naturnaher Fließgewässer. Seine wissenschaftlichen Arbeiten wurden mit der Borcher´s Plakette der RWTH Aachen ausgezeichnet und bestimmten sowohl national als auch international maßgeblich die weitere Entwicklung auf dem Gebiet der Hydraulik naturnaher Gewässer. 1986 wechselte Prof. Pasche in die Ingenieurpraxis. Als Leiter eines Teams von Spezialisten wie Strömungsphysikern, Mathematikern und Informatikern entwickelte er Programme zur Lösung von Ingenieuraufgaben der quantitativen Hydrologie und Fließwasserhydraulik, von denen mehrere inzwischen als Standard in der Wasserwirtschaft und bei Prüfungen durch Aufsichtsbehörden des Bundes und der Länder gelten. Weitere Schwerpunkte seiner Tätigkeit sind Planungen und Bauausführungen auf dem Gebiet des Hochwasserschutzes, des Flußkraftwerkbaus und der Fischmigration in flußbaulichen Anlagen.

Lehre und Forschung werden sicherlich von diesem Fundament ingenieurpraktischer und wissenschaftlicher Erfahrung profitieren. Der Arbeitsbereich Wasserbau wird sich unter anderem den Zukunftsthemen Datenbank- und EDV-gestützte Planung und Modellierung sowie Hochwasserschutz annehmen. Neben der klassischen Ingenieurausbildung werden die Wasserbau-Studierenden mit modernen wasserbaulichen Planungsinstrumenten wie Gewässerinformationssystemen, Wasserbilanzmodellen und mehrdimensionalen Strömungsmodellen konfrontiert und im fächerübergreifenden, teamorientierten Planen eingewiesen.

Prof. Cornelius Herstatt

Ab November 1998 wird Prof. Herstatt (39) eine C4-Professur antreten, um den neu geschaffenen Arbeitsbereich „Technologie- und Innovationsmanagement" an der TUHH aufzubauen und zu leiten.

Prof. Herstatt absolvierte eine Ausbildung zum Industriekaufmann in Köln. Nach Aufenthalten in England und den USA studierte er Betriebs- und Volkswirtschaftslehre sowie Handelsrecht an den Universitäten Köln und Zürich und promovierte zum Thema „Quellen der Produktinnovation" an der Universität Zürich. Er war fünf Jahre wissenschaftlicher Mitarbeiter an der ETH Zürich und baute dort in dieser Zeit das „Center for Technology-Oriented Firms" auf. Anschließend war er fünf Jahre für ein internationales US-Beratungsunternehmen tätig. Die letzten Jahre war er in einem schweizer Unternehmen, zuletzt als Mitglied der Geschäftsleitung für das Ressort „Corporate Development and Licensing", tätig. Prof. Herstatt ist Dozent an den Universitäten Zürich und St. Gallen und Alumni des Templeton College (Oxford), wo er das Advanced Management Program absolvierte.

Das Technologie- und Innovationsmanagement (TIM) setzt sich mit Fragen der (Be-) Schaffung, Bewertung, Auswahl und Nutzung von Technologien zur marktfähigen Gestaltung innovativer Prozesse und Produkte auseinander. Prof. Herstatt wird in der jungen, fächerübergreifend ausgerichteten Disziplin u.a. folgende Forschungsthemen bearbeiten: Optimierung von Enwicklungsabläufen in der frühen Phase von Innovationsprozessen; Nutzung von virtuellen Methoden und Techniken; strategische Verwertung von Technologien (u.a. Technologie-Lizensierung); internationale Aspekte des Forschungs- und Entwicklungsmanagements.

Prof. Herstatt las bereits im SS 98 die Veranstaltung „International Business" an der TUHH und wird auch weiterhin dieses Fach betreuen.

Meldungen

Gastprofessur
Prof. Dr. L. Litvinenko aus Kharkov übernimmt ab dem 20. Oktober eine zweimonatige Gastprofessur im Arbeitsbereich 2-11, Hochfrequenztechnik (ET3). Prof. Litvinenko ist Mitglied der Akademie der Wissenschaften der Ukraine und Direktor des dortigen Instituts für Radioastronomie. Als Spezialist für Atmosphärenforschung und Satellitentechnik wird sein Hauptthemenfeld an der TUHH die Hochfrequenztechnik sein.

Ehrendoktorwürde für TU-Professor
Dem Harburger Professor Dr.-Ing. Hanno Schaumburg ist von der Staatlichen Polytechnischen Universität Charkow (Ukraine) jetzt die Ehrendoktorwürde verliehen worden. Die Technische Universität Charkow ist eine der führenden Universitäten in der Ukraine und hat erst wenige Ehrenprofessuren ausgesprochen. Prof. Schaumburg erhielt die Auszeichnung als erster Deutscher Wissenschafter für seine wissenschaftlichen Arbeiten im Bereich Halbleitertechnik. Er verfügt über hervorragende Kontakte zu Staaten der NUS, da er seit mehreren Jahren eine von der TUHH geführte Koordinationsstelle Osteuropa/NUS leitet.

 

Neue Frauenbeauftragte an der TUHH
Frau Prof. Ingrid Breckner wurde per Wahl des TU-Senats am 29. Juli zur Frauenbeauftragten der TUHH gewählt. Prof. Breckner lehrt und forscht im Arbeitsbereich Stadt- und Regionalsoziologie (1-06). Zu ihren Schwerpunkten zählen gesellschaftliche Rahmenbedingungen des Wohnens, Raumkonzepte - Raumaneignung - Raumbildung, Wohnungsnöte, Innovation im Wohnbereich,
feministische Raumforschung und Neue Medien. Prof. Breckner studierte in München und Bielefeld zunächst Erziehungswissenschaften und dann Soziologie mit den Nebenfächern Politische Wissenschaft, Volkswirtschaft und Sozialpsychologie. Sie hat ihre Professur an der TU Hamburg-Harburg im Oktober 1995 angetreten.
 

Marder machen Stadtbaugeschichte
Im Dachgeschoß der Kasernenstraße 10, dem Sitz des Arbeitsbereichs Städtebau 1 (Städtebau-Stadtbaugeschichte), haben sich heimlich neue Bewohner eingenistet. Eine unbekannte Zahl von Mardern (lat. Mustelidae) tobt seit mehreren Monaten in Dachstuhl und Zwischenwänden und trotzt bisherigen Bemühungen um ihre Vertreibung. Die sehr tierliebe Belegschaft des Gebäudes hat sich intensiv um eine für alle Seiten verträgliche Lösung des Problems bemüht - bisher jedoch nicht mit dauerhaftem Erfolg. An die Präsenz der bepelzten Allesfresser an sich hat man sich gewöhnt; ihre Art, alles anzunagen, stellt jedoch eine Gefahr für Archivmaterial und Strom- und Datenkabeln dar. Sachdienliche Hinweise zur Mardervertreibung bitte an den Arbeitsbereich.

 

Besuch des Bundeskanzlers, des Bundesverteidigungsminisers und der Zweiten Bürgermeisterin und Wissenschaftssenatorin an der TUHH
Im September besuchte der Bundeskanzler Dr. Helmut Kohl die Technische Universität Hamburg-Harburg. Der Bundeskanzler wurde begleitet von Bundesverteidigungsminister Volker Rühe. Die Senatorin für Wissenschaft und Forschung der Freien und Hansestadt Hamburg, Krista Sager, begrüßte den Bundeskanzler.

Der Bundeskanzler führte Gespräche mit der Hochschulleitung, Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftlern sowie Studierenden der TUHH. Themen der Gespräche an der TUHH waren: die Werbekampagne „ThinkING" der TUHH zur Einwerbung von Ingenieur-Studierenden, die Darstellung des Northern Institute of Technology als Beispiel einer public-private partnership im Bereich der akademischen Lehre sowie die Darstellung der Forschungskooperation Hochschule - Industrie an einem Großforschungsbeispiel.

Nach einer kurzen Besichtigung in Forschungseinrichtungen der Biotechnologie und Wärmekraftanlagen trug sich der Bundeskanzler in das Gästebuch der TUHH ein.
 

TUHH-Präsident steht nicht für eine zweite Präsidentschaft zur Verfügung
„Nach sechs Jahren intensiver Arbeit wird es Zeit für einen Wechsel auf der Brücke des „Schnellboots" TUHH. Ich werde nicht für eine zweite Amtszeit kandidieren. Ich weiß die TUHH in einer hervorragenden Verfassung. Und für micht gilt es nun, zu neuen Zielen und Herausforderungen in der wissenschaftlichen Forschung aufzubrechen", kommentierte Professor Dr. Hauke Trinks seine Entscheidung unmittelbar nach Ablauf der Bewerbungsfrist für die neue TUHH-Präsidentschaft ab April 1999.

Ab November werden die Hochschulgremien beraten. Die Wahl des neuen Präsidenten ist für Januar 1999 geplant.

 

Viele Profs
Treffen der Professorinnen und Professoren für Städtebau/Stadtplanung der deutschprachigen Länder am 19./20.06.98 an der TUHH. 30 Teilnehmer aus Deutschland, Österreich und der Schweiz
Thema auf dem Jahrestreffen war die Zukunft von Forschung und Lehre im Bereich der Stadtplanung. Alle Hochschulen sind von einschneidenden Sparmaßnahmen betroffen und in allen wird über Fragen der Europäisierung in Form von Master-Studiengängen nachgedacht. Die TUHH entwickelt zur Zeit in Absprache mit der Fachhochschule Hamburg ein Grundstudium ab ersten Semester. Das Konzept soll im Herbst vorgelegt werden.

 
 
Preise der Hamburger Bauindustrie
Die Stiftung der Bauindustrie Hamburg, die vom Bauindustrieverband Hamburg e.V. errichtete gemeinnützige Einrichtung zur Berufsförderung, hat zum dritten Mal Förderpreise in Höhe von insgesamt 25.000 DM vergeben. Die Preisträger sind sieben Studierende der Technischen Universität Hamburg-Harburg aus dem Studiengang „Bauingenieurwesen und Umwelttechnik".

Mit Vordiplompreisen in Höhe von jeweils 3.000 DM wurden Thomas Dieter Eichner, Antonia Ernst, Florian König, Christian Peters und Marco Wichers belohnt, die in kürzester Zeit, nach nur drei Semestern, die Vordiplomprüfung mit den besten Gesamtnoten bestanden haben.

Förderpreise in Höhe von jeweils 5.000 DM für hervorragende Diplomarbeiten erhielten Dipl.-Ing. Heiko Frey („Entwurf einer Einfahrtüberdachung zum Elektrizitätswerk Tiefstack der HEW in Stahl-Glas-Architektur") und Dipl.-Ing. Anatol Alliger („Experimenteller Vergleich zweier elektrochemischer Verfahren zur Dekontamination von quecksilberverseuchten Böden").
 

Innovationspreis der Elektrostatik
Der mit 10.000 DM dotierte Innovationspreis der Elektrostatik-Industrie wurde dem TU-Wissenschaftler Torsten Prasse (28) verliehen. Torsten Prasse hat eine neuartige Methode zur Herstellung rußgefüllter, elektrisch leitfähiger Kunststoffe entwickelt, bei der die Bildung der leitfähigen Rußnetzwerke durch ein über Elektroden angelegtes elektrisches Feld gesteuert wird.
 

BLINDOWS
Die Universitätsbibliothek der Technischen Universität Hamburg-Harburg (TUHH) bietet jetzt Sehbehinderten den Zugang zu elektronischen und gedruckten wissenschaftlichen Informationen. Ein mit BLINDOWS ausgestatteter PC ermöglicht die Recherche im Online-Katalog der Universitätsbibliothek der TUHH sowie anderer Bibliotheken. Es sind zusätzlich Recherchen im Internet möglich.

Dabei bekommt der Nutzer die Ergebnisse in unterschiedlicher Ausgabeform. Deutsche und englische Texte können mit einer Braillezeile lesbar gemacht werden oder als Großschriftzeile auf dem Bildschirm angezeigt werden. Alternativ wird der Text über Kopfhörer vorgelesen. Texte werden von dem Sehbehinderten selbst eingescannt und ebenso wie die Rechercheergebnisse ausgegeben. Mit WORD können gescannte Texte in eigene Textdateien integriert werden.

Zur Einweisung in die Benutzung durch Mitarbeiter der Bibliothek sowie zur Benutzung ist eine Anmeldung erforderlich (Telefon: 040 / 7718 2845).

Informationen:
Universitätsbibliothek, Denickestr. 22, 21073 Hamburg, Telefon 040 / 7718 - 2845
bibliothek@tuhh.de
http://www.tuhh.de/b/
 

Prof. Dr.-Ing. Michael Cremer ist am 3. September 1998 plötzlich und unerwartet verstorben. Prof. Cremer war Leiter der Arbeitsgruppe Automatisierungstechnik und darüber hinaus in außerordentlicher Weise am Aufbau der Technischen Universität Hamburg-Harburg beteiligt. Mit großem Einsatz und großer Intensität hat er sich der wissenschaftlichen Lehre und seinen Studierenden gewidmet. Durch die mehr als 25jährige Forschung im Bereich der Verkehrstechnik ist diese durch ihn international mitgeprägt worden. Als Mitglied der Fachkommission Wirtschaftsingenieur der Kultusministerkonferenz und einem über 20jährigen Einsatz für diesen Studiengang hat er sich unschätzbar verdient gemacht.  Es ist ihm gelungen, die Verbindung von Forschung und industrieller Entwicklung aufgrund zahlreicher Projekte herzustellen und in der Fachwelt große Beachtung und Anerkennung zu erlangen.  Die Technische Universität Hamburg-Harburg verliert in ihm einen hochgeschätzten Wissenschaftler und Kollegen, Initiator, Förderer und Gestalter. Wir werden ihm stets ein gebührendes Andenken bewahren.

 

Dissertationen

Jörg Förster (Prof. Gust)
Erfassung des Regeneinschlags auf See
mit piezokeramischen Sensoren

BenBella Shannak (Prof. Friedel)
Kontraktion bei der Einphasen- und Zweiphasen-
strömung durch scharfkantige Blenden

Gorch Hollederer (Prof. Calmano)
Sorption polarer Mineralölmetabolite an organikarme
Modellbodenkomponenten des Unterbodens

Kay Förger (Prof. Singer)
Integration verlustbehafteter Dielektrika in die Be-
rechnung elektrischer Felder durch Integralgleichungs-
methoden

Uwe Jacob (Prof. Nedeß)
Aufbau von vermaschten Qualitätsregelkreisen durch
Integration von wissensbasierten Qualitätssicherungs-
systemen der Konstruktion und der Fertigung

Michael Döscher (Prof. J. Müller)
ß-FeSi -Silizium - Schichtsysteme für Anwendungen
in der Photonik

Markus Pahl (Prof. Lunze)
Dynamische Modellierung und Regelung eines Biogas-Turm-
reaktors zur anaeroben Abwasserreinigung

Delmo de Macedo Correia (Prof. Singer)
Berechnung elektromagnetischer Felderscheinungen im
Rahmen der EMV unter Berücksichtigung niedriger
Frequenzen

Jörg Ansorge (Prof. Valtinat)
Ausgesteifte überstehende und bündige Stirnplatten-
Verbindungen für hohe dünnwandige geschweißte Profile

Jorg Thöming (Prof. Calmano)
Elektrolaugung zur Dekontamination quecksilberbe-
lasteter Böden und Reststoffe

Ralf Janke (Prof. Bauhofer)
Ein Modell zur Beschreibung der Magnetisierungs- und
Transportvorgänge in Hochtemperatursupraleitern

Santosh Noronha (Prof. Gruhn)
Rechnergestützte Synthese verfahrenstechnischer
Prozesse mit MINLP-Methoden

Nelio Teixeira Machado (Prof. Brunner)
Fractionation of PFAD-Compounds in Countercurrent
Columns Using Supercritical Carbon Dioxide as Solvent

Oliver Kust (Prof. Kreuzer)
Selbsterregte Drehschwingungen in schlanken Torsionssträngen
- Nichtlineare Dynamik und Regelung

Karsten Hupe (Prof. Stegmann)
Optimierung der mikrobiellen Reinigung mineralöl-kontaminierter
Böden in statischen und dynamischen Systemen

Thomas Schiemann (Prof. Ulrich)
Interaktive Verfahren für deformierende Eingriffe an volumen-
basierten digitalen Körpermodellen

Christian Hauer (Prof. Nedeß)
Kennzahlengestützte Qualitätsregelkreise zur Steigerung
der Kundenzufriedenheit bei Serviceprozessen

Klaus Liebrecht (Prof. Quast)
Zur Größe wirtschaftlich sinnvoller Schnittgrößenumlage-
rung in Durchlaufträgern aus Stahlbeton

Gisela Hofmann (Prof. R. Müller)
Synergistische und antagonistische Effekte beim bakteriellen
Abbau von Chlorphenolen in Boden und Flüssigkultur

Wolfgang Kienz (Prof. Förstner)
Metallfreisetzung aus Küstensedimenten
Durchflußexperimente an natürlichen Sedimentkernen aus
Nord- und Ostsee

Andreas Polomski (Prof. Märkl)
Einfluß des Stofftransports auf die Methanbildung
in Biogas-Reaktoren

Bernd Kazmeier (Prof. Feldmann)
Energieverbrauchsoptimierte Regelung eines elektrohydrau-
lischen Linearantriebs kleiner Leistung mit drehzahlgeregeltem
E-motor und Verstellpumpe

Uta Flügge (Prof. Keil)
Entwicklung und Einsatz katalytischer Membranen am Beispiel
der Modellreaktion des Wasserstoffperoxidabbaus - Experimen-
telle und theoretische Untersuchungen

Andreas Vahl (Prof. Carl)
Interaktive Zuverlässigkeitsanalyse von Flugzeug-System-
architekturen

Stefan Sasse (Prof. Vötter)
Funktionen- und Gestaltoptimierung des Ilisarow-Fixateurs

Jens Ehlers (Prof. Mahrenholtz)
Zur semiaktiven Regelung von schwimmenden Offshore-
strukturen

Oliver Schauerte (Prof. Gysler)
Einfluß der Mikrostruktur auf das Ermüdungsverhalten der
Hochtemperatur-Titanlegierung IMI 834

Katharina Rönnpagel (Prof. Keil)
Erfassung und Bewertung von Schadstoffeffekten auf die
Mikroflora des Bodens durch biologische Testverfahren

Bernhard Meussen (Prof. Mahrenholtz)
Verformungsverhalten von Schnee unter mehrachsiger Belastung

Termine

Semestereröffnungsfeier am 19. Oktober 1998
In der Friedrich-Ebert-Halle in Harburg wird am Montag, den 19. Oktober, um 9.00 Uhr das Wintersemester 1998/99 mit einem feierlichen Akt eröffnet. Nach einem musikalischen Auftakt mit dem Ensemble „Los Quintos" unter der Leitung von Volker Bartsch spricht der Präsident der TUHH, Prof. Dr.-rer. nat. Hauke Trinks, zu den anwesenden Erstsemestern, den fortgeschrittenen Studierenden sowie Mitarbeiterinnen und Mitarbeitern der TUHH. Anschließend wird er TUHH-Studienpreise für die jüngst etablierten Auslandsorientierten Studiengänge überreichen. Prof. Dr.-Ing. Günter Ackermann, Dekan des Studiendekanats Maschinenbau, und AStA-Sprecher Thomas Geffert werden einige Worte an die Gäste richten, um die TUHH und ein ingenieurwissenschaftliches Studium von verschiedenen Seiten zu beleuchten. „Los Quintos" werden die Semestereröffnung gegen 10.30 Uhr mit einer weiteren Darbietung ausklingen lassen.

Ab ca. 10.30 Uhr werden alle Dekanate jeweils eigene Informationsveranstaltungen durchführen, die für alle offen sind.

Im Foyer der Friedrich-Ebert-Halle befinden sich Informationsstände zu verschiedenen studienrelevanten Themen.

Friedrich-Ebert-Halle, Alter Postweg 30-38, 21075 Hamburg
 

Schnupperstudium 1998
Die Probe aufs Exempel ...
Am Montag, den 23. November, 8.00 Uhr, öffnet die TUHH ihre Pforten für alle, die die Chancen eines Ingenieurstudiums erkennen und sich ein Bild von den Studienmöglichkeiten und -bedingungen machen möchten. Das umfangreiche Programm beginnt mit einer Begrüßung und allgemeiner Einführung, umfasst Vorträge zu Studieninhalten und Berufsfeldern und gewährt Einblicke in die Forschung und studentisches Leben. In ausgewählten Vorlesungen kann am Montag und auch am Dienstag der "Ernstfall" in Seminarräumen geprobt werden. Interessierte sollten sich rechtzeitig über das Programm informieren.

Zeit: Montag ab 9.00 Uhr (Begrüßung und Einführung)
 Vorlesungen Montag und Dienstag bereits ab 8.00 Uhr !
Ort:  Eißendorfer Straße 40 (Gebäude 1a), Forum

Rückfragen:
Allgemeine StudienberatungTel.: 040 / 7718-2776 o. -2232
e-mail: studienberatung@tuhh.de

Programm:
http://www.tuhh.de/allgemein/studium/asb/Veranstaltungen/Schnu98.html
 

Studieren in Hamburg
Die Hamburger Hochschulen bieten gemeinsam mit dem Arbeitsamt Hamburg - dem Hochschulteam Hamburg - im Frühjahr 1999 Studieninformationstage an:
Am 8.04.99 Informationen zum Studiengang MASCHINENBAU, am 22.04.99 INFORMATIK, am 6.05.99 NATUR UND TECHNIK und am 20.05.99 BAUWESEN. Die Veranstaltungen finden jeweils Donnerstags von 15.00 bis ca. 17.30 Uhr im Berufsinformationszentrum Hamburg statt und sind kostenlos.
 

Ringvorlesung
Für die Ringvorlesung des Wintersemesters 98/99 mit dem Thema „Wissensmarkt Internet" konnten namhafte Referenten gewonnen werden. Alle Veranstaltungen finden voraussichtlich jeweils um 17.00 Uhr in der Denickestr. 15, Raum 0506, 21073 Hamburg (Harburg) statt. Die Vorträge sind öffentlich und der Eintritt ist frei.

Es sind folgende Veranstaltungen geplant:

02.11.98  Das Internet als Wissensmarkt - Möglichkeiten und Grenzen
16.11.98 Wissensmanagement in Unternehmen
30.11.98 Die Zukunft der Medien mit/im Internet
07.12.98 Freiheit Des Wissens für alle !?
25.01.99 Die Virtuelle Universität - erste Erfahrungen
08.02.99 Podiumsdiskussion: Die virtuelle Universität - Chance oder Endstation der Universität ?
 

Verbundwerkstoffe
Sampe Symposium am 11. und 12. März ´99
Das fünfte nationale SAMPE Symposium Deutschland e.V. zum Thema Verbundwerkstoffe findet am 11. und 12. März 1999 in den Räumen der TUHH statt. Zu den Vortragsthemen gehören Elastomerverbunde und Nanotechnologie sowie Beiträge zu Verbundwerkstoffen in Anwendungsbereichen wie Flugzeug- und Schiffbau, Medizintechnik, Rennsport und Ballistik. Am ersten Tag des Symposiums wird der SAMPE Förderpreis verliehen.
 

Meister- und Diplomfeier
Handwerkskammer und TUHH feiern gemeinsam
Im Rahmen einer Feierstunde werden Jungmeisterinnen und Jungmeister der Handwerkskammer Hamburg und gleichzeitig die jungen Diplomingenieurinnen und Diplomingenieure der TUHH am 2. November 1998, 18.30 Uhr, in der Hauptkirche St. Michaelis zu Hamburg geehrt.
Die gemeinsame Verabschiedung von Meister- und TU-Absolventen hat mehr als symbolischen Charakter. Handwerk und Wissenschaft sind mehr denn je in vielen Zusammenhängen verzahnt und aufeinander angewiesen.