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Garbsen Einblicke ins PZH: So funktioniert Spitzenforschung „made in Garbsen“
Aus der Region Region Hannover Garbsen Einblicke ins PZH: So funktioniert Spitzenforschung „made in Garbsen“
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19:21 04.09.2019
"Die Studenten suchen nach maßgeschneiderten Lösungen für konkrete Fragen": So wird im PZH in Garbsen geforscht. Quelle: Linda Tonn/Gerko Naumann
Garbsen-Mitte

 Noch ist der Weg ein wenig steinig und uneben, der vom Haupteingang des Produktionstechnischen Zentrums Hannover (PZH) über die Straße An der Universität zum neuen Campus Maschinenbau der Leibniz Universität Hannover führt. Doch die Achse ist bereits angelegt und führt direkt zur neu gebauten Mensa. Künftig wird sich also vor allem zur Mittagszeit ein Tross von Studierenden und Mitarbeitern vom PZH auf den neuen Campus bewegen.

Wenn im September der Campus eröffnet wird, wächst sichtbar zusammen, was schon immer als ein großes Gesamtprojekt geplant war. Denn international bedeutende Forschung „made in Garbsen“ gibt es in der Stadt schon seit knapp 15 Jahren.

Erste Maschinenbau-Institute in Garbsen

Wie eine Vorhut wurden ab 2004 sieben der insgesamt 20 Institute der Fakultät für Maschinenbau nach Garbsen geholt, immer mit der Aussicht, dass eines Tages die komplette Fakultät für Maschinenbau in Garbsen ansässig sein würde. Auf dem knapp 22.000 Quadratmeter großen Gelände zwischen B6 und der Straße an der Universität liegen das Institut für Fabrikanlagen und Logistik (IFA), das Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM), das Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW), das Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT), das Institut für Montagetechnik (match), das Institut für Transport- und Automatisierungstechnik (ITA) und das Institut für Werkstoffkunde (IW).

Das ist das PZH

An den sieben Universitätsinstituten des Produktionstechnischen Zentrums Hannover (PZH) arbeiten rund 260 wissenschaftliche und 100 nicht-wissenschaftliche Mitarbeiter. Dazu kommen rund 520 studentische Mitarbeiter und 800 Studierende. Gegründet wurde das PZH im Jahr 2001. Seit Anfang 2016 wird in Garbsen, dem PZH gegenüber, gebaut: Dort werden alle weiteren Institute der Fakultät für Maschinenbau der Leibniz Universität angesiedelt sein. Der Campus Maschinenbau Garbsen zählt dann rund 4.500 Studierende und Beschäftigte.

Was sich hinter den Abkürzungen verbirgt und was in unmittelbarer Nachbarschaft in den großen Hallen vor sich geht, ist vielen Garbsener unbekannt. Um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie Wissenschaftler in Garbsen an Lösungen für die Zukunft tüfteln – und welche Chancen die Ansiedlung des Campus Maschinenbau für die Stadt bieten –, lohnt sich der Blick in die langgestreckten Maschinenhallen des PZH.

Forschung und Entwicklung

Ob intelligente Roboterarme für die Produktion, selbst auflösende Implantate für komplizierte Knochenbrüche, Mikrosensoren im All oder der Rückbau von Atomkraftwerken – die Studierenden und Mitarbeiter forschen und arbeiten an Themen, die für unseren Alltag bedeutend sind.

„Am PZH wird nichts produziert“, sagt Sprecherin Julia Förster. Es würde geforscht und entwickelt, allerdings immer mit einem sehr engen Bezug zur Praxis und zur Industrie. „Die Studenten suchen nach maßgeschneiderten Lösungen für konkrete Fragen.“

IW: Implantate ohne zweite OP

Wie kann man Knochenbrüche stabilisieren, ohne dass Nägel oder Platte erst eingesetzt und in einer zweiten Operation wieder herausgenommen werden müssen? Das haben sich die Medizintechnik-Forscher am IW gefragt – und millimetergroße Lösungen entwickelt. „Wir arbeiten an sogenannten resorbierbaren Implantaten“, erklärt Christian Klose, der Bereichsleiter Biomedizintechnik und Leichtbau.

Die Idee ist, dass das Implantat aus Magnesium lediglich eine vorübergehende Stütze, zum Beispiel für Knochen, ist. „Es ist so porös aufgebaut, dass sich der Knochen und Blutgefäße drumherum bilden können“, sagt Klose. Wenn nach etwa sechs Wochen alles stabil ist, löst sich das Implantat von selbst auf. Kleine Implantate sind bereits an Kaninchen erforscht worden. „Innerhalb von drei Monaten baut der Körper die Implantate ab“, sagt Klose.

Christian Klose entwickelt am Institut für Werkstoffkunde (IW) Implantate aus Magnesium, die etwa bei Herz-OPs eingesetzt werden können. Quelle: Linda Tonn

match: Roboterarme in der Produktion

Wie Mensch und Maschine zusammenarbeiten können, ist das Forschungsfeld von Tobias Recker. Ganz am Ende der Halle des match stehen seine Forschungsobjekte: knubbellige Roboterarme, die er mit einem Tablet steuern kann. „Wir haben drei Roboter, die für die Zusammenarbeit mit Menschen geeignet sind“, sagt er. „Ich schaue mir Produktionsprozesse an und welche Arbeiten von Robotern übernommen, beziehungsweise in Zusammenarbeit von Mensch und Roboter getätigt werden können.“ Außerdem schult er Mitarbeiter von Unternehmen, die bereits mit Robotern arbeiten.

Noch sei man noch nicht soweit, dass alles vollautomatisiert ablaufen könne, das sei –trotz vieler dunkler Szenarien – auch nicht das Ziel. „Mensch und Roboter müssen in der Produktion zusammenarbeiten“, sagt Recker. Für manche Prozesse seien die technischen Helfer auch ganz ungeeignet.

Hand in Hand mit dem Roboter: Tobias Recker geht am Institut für Montagetechnik (match) der Frage nach, wie Mensch und Roboter gemeinsam arbeiten können. Quelle: Linda Tonn

IFW: Künstliche Intelligenz in Fertigungsprozessen

Ein wenig weiter denkt Marc André Dittrich. Der Ingenieur beschäftigt sich am IFW mit Künstlicher Intelligenz (KI). „Mein Ziel ist es, Prozesse besser zu verstehen und das zu nutzen, um produktiver zu werden und Ressourcen zu sparen.“ Dittrichs Vision ist es, dass sich etwa Fahrzeuge selbstständig durch die Fertigung bewegen. Ob ein Bauteil richtig angebracht ist, überprüft nicht mehr der Mensch, sondern ein Computer.

„Unsere Basis sind Daten, die bei jedem Prozess entstehen“, sagt Dittrich, der auch Mitarbeiter großer Unternehmen im Bereich der Künstlichen Intelligenz schult. „Wichtig ist es gerade, dass wir Ängste abbauen und Verständnis für diese Art der Forschung schaffen.“

Wie lässt sich künstliche Intelligenz in der Produktion einsetzen, fragt sich Marc-André Dittrich vom Institut für Fertigungstechnik und Werkzeugmaschinen (IFW). Quelle: Linda Tonn

IMPT: Mikrosensoren im All

Sehr weit in der Zukunft bewegen sich auch Alexander Kassner und sein Team am IMPT. Kassner hat einen Atomchip entwickelt, mit dem sich die Schwerkraft möglichst präzise messen lassen soll. Das kleine Bauteil aus Silizium ist nur wenige Zentimeter groß, muss aber einiges aushalten – und soll in den kommenden Jahren auch weit reisen. „Im Jahr 2022/23 wollen wir den Chip auf die Internationale Raumstation ISS bringen, um dort Messungen durchzuführen“, sagt Kassner.

Alexander Kassner forscht am Institut für Mikroproduktionstechnik (IMPT) an der Entwicklung von Mikrosensoren, die die Schwerkraft möglichst genau messen können. Quelle: Linda Tonn

IFUM: Zwei Materialien, ein Bauteil

Wie können Materialien gleichzeitig fest und leicht sein? Mit dieser Frage beschäftigt sich Tim Matthias am IFUM. Beim sogenannten tailored forming werden massive Bauteile umgeformt. Matthias und sein Team kombinieren Werkstoffe wie Stahl und Aluminium, die gemeinsam zu Bauteilen umgeformt werden. „Die Materialien dürfen nicht auseinanderbrechen“, sagt Matthias. Das sei die große Herausforderung.

Der Teil des Bauteils, der stark beansprucht werde, bestünde dann aus Stahl, weniger belastete Stellen würden aus Aluminium gefertigt. „Dabei können wir dann Gewicht sparen“, so der Wissenschaftler. Die Bauteile könnten zum Beispiel in Fahrzeugen eingesetzt werden.

Zwei Metalle, mehr Stabilität, weniger Gewicht: Tim Matthias (rechts) und sein Kollege Christoph Büdenbender tüfteln am Institut für Umformtechnik und Umformmaschinen (IFUM) nach den besten Kombinationen. Quelle: Linda Tonn
Spitzenforschung in Garbsen? Gibt es schon seit 15 Jahren. Im PZH werden erfolgreich Ideen und Konzepte für die – mit dem Campus Maschinenbau werden Wege kürzer und es wächst zusammen, was zusammengehört.

Alle Geschichten zum neuen Campus Maschinenbau in Garbsen finden Sie in unserem Multimedia-Dossier.

Von Linda Tonn

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