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Acht Jungingenieure erhalten den Hermann-Appel-Preis 2009

Acht Automobil-Ingenieure wurden von einer unabhängigen Jury mit dem von der IAV (Ingenieurgesellschaft Auto und Verkehr) ausgelobten Hermann-Appel-Preis 2009 ausgezeichnet. Im Fachgebiet Antriebsstrangentwicklung, Kategorie Diplomarbeit, wurde B.Eng. Maik Mittelstädt (TFH Berlin) ausgezeichnet. Er beschäftigte sich mit der Auslegung und Konstruktion eines Achtgang-Hybrid-Automatikgetriebes für Frontqueranwendungen. Ausgangsbasis der Konstruktion bildete die Getriebestruktur für ein Achtgang-Automatikgetriebe in Planetenbauweise. Aufgrund der hohen Gangzahl konnte eine Spreizung von 6,84 realisiert werden, welche in Verbindung mit den kleinen Gangsprüngen Vorteile hinsichtlich Verbrauch und Fahrleistungen ermöglicht. Neben dem weiten Übersetzungsbereich konnte der Diplomand durch die Integration einer elektrischen Maschine weiteres Potential zur Verbrauchs- und Emissionsreduktion ermitteln. Eine Vergrößerung des axialen Bauraumbedarfs gegenüber aktuellen Konstruktionen vermied Mittelstädt unter anderem durch den Entfall des hydrodynamischen Drehmomentwandlers.

Den Preis in der Kategorie Dissertation erhielt Dr.-Ing. Hardy Weymann (Universität Siegen) für ein neuronales Berechnungsmodell zur Bestimmung des Brennraumdruckverlaufs aus motorischen Messgrößen. In seiner Arbeit stellt Weymann für verschiedene Versuchsmotoren Berechnungsmodelle für den Brennraumdruckverlauf auf und weist deren Qualität und Gültigkeit nach. Ausgehend von stationären Kennfeldmessungen, trainierte und validierte der Doktorand ein neuronales Netz. Um die große Datenmenge der Brennraumdrucksignale ohne Informationsverlust zu verringern, wurde das Hauptkomponentenverfahren angewendet. Erst dadurch ist es laut Weymann möglich, kleine und kompakte neuronale Netze zu trainieren.

Im Fachgebiet Fahrzeugentwicklung erhielt Dipl.-Ing. Patrick Schäberle (Hochschule Esslingen) den Preis für seine Diplomarbeit zum Aufbau und zur Inbetriebnahme eines flexiblen Schnittmoduls zum Besäumen von Schwellerprofilen. In seiner Arbeit befasst sich der 26-Jährige mit der wirtschaftlichen und technologischen Bewertung der Einsatzmöglichkeiten eines durchgängig variablen Beschnitts von Schwellern mithilfe von Kreismessern. Der Beschnitt mit den Kreismessern habe deutliche Vorteile gegenüber dem jetzigen Verfahren, erklärt Schäberle: "Der Prozess bleibt nicht stehen und ist dadurch wesentlich schneller und verbraucht weniger Energie, weil es sich hier um einen ziehenden Schnitt handelt und nicht um eine Kraft, die auf einmal aufgebracht werden muss." Zudem verringere sich die Lärmbelästigung.

Dr.-Ing. Jörgen Hilmann (TU Berlin) wurde für seine Dissertation zum Thema "Entwicklung einer Prozesskette zur Optimierung von Fahrzeugstrukturen unter der Berücksichtigung der passiven Sicherheit" ausgezeichnet. Die Dissertation behandelt den Ansatz, neueste Programme und Rechner zu einer funktionalen Einheit zu kombinieren, die es erlaubt, automatisierte Karosseriestrukturen systematisch zu optimieren. Dieser "Structural Analyzer" wurde in PERL programmiert und besteht aus den Modulen Modellaufbau, Berechnung und Auswertung. Um sowohl Open-Loop- als auch Close-Loop-Prozesse zu realisieren, hat Hilmann im Modul "Modellaufbau" Designvariablen eingeführt, die einfache Blechdicken- oder Materialänderungen ermöglichen und komplexe Geometrieänderungen oder Bauteilalternativen steuern können. Das Simulationsmodul soll die (auch gleichzeitige) Nutzung unterschiedlichster Hardware ermöglichen.

Im Fachgebiet Elektronikentwicklung, Kategorie Diplomarbeit, wurde Dipl.-Ing. Laura Berger (TU Dortmund) für einen Reglerentwurf mit gestörten Koeeffizienten ausgezeichnet, der die optimale Erhaltung von Performance und Robustheit anstrebt. Dazu hat die Jungingenieurin eine elektromechanische Servolenkung analysiert, für die ein Regler ermittelt werden sollte, der anschließend auf ein Steuergerät zu übertragen war. Das Steuergerät verwendet in dem betrachteten Fall das weniger präzises Zahlenformat "32bit Single". Aufbauend auf das Entwurfsverfahren für statische, robuste Regler hat Berger in ihrer Arbeit eine Methode für dynamische, robuste Regler mit garantierter Leistungsfähigkeit entwickelt. Als Lösungsverfahren wählte sie die lineare Optimierung, die nicht nur eine effiziente und schnelle Berechnung eines passenden Reglers in MATLAB ermöglichen soll, sondern auch eine multikriterielle Reglerauslegung.

Laura Berger teilt sich den Preis mit Dipl.-Ing. Ralf Sauermann (TU Dresden), der sich in seiner Diplomarbeit mit der Identifikation hysteresebehafteter dynamischer Systeme befasste. Nach einem Überblick zu den verschiedenen Möglichkeiten der Hysteresemodellierung hat Sauermann, basierend auf einem generischen Hysterese-Modell, ein Korrekturalgorithmus entwickelt, der den Hysterese-Effekt kompensieren soll. Erprobt wurde der Ansatz am Beispiel der Ladedruckregelung eines zweistufig aufgeladenen Dieselmotors.

Dr.-Ing. Jan Effertz (TU Braunschweig) erhielt den Hermann-Appel-Preis für seine Dissertation über autonome Fahrzeugführung in urbaner Umgebung durch Kombination objekt- und kartenbasierter Umfeldmodelle. Diese Ansätze wurden für eine Funktion im innerstädtischen Umfeld erweitert. Hierfür hat Effertz ein Freiform-Objektmodell zur Hinderniserkennung sowie eine kartenbasierte Fahrbereichsanalyse eingeführt. Im Rahmen der Situationsinterpretation erfolgt so eine Kopplung dieser Online-Umfelddaten mit zusätzlich bereitgestellten, digitalen Navigationsdaten. Zur Hindernisdetektion werden verschiedene Radar- und LIDAR-Sensoren zum Einsatz gebracht. Die Arbeit schließt mit einer Erörterung der Leistungsfähigkeit der Wahrnehmungsmodule sowie des realisierten Gesamtfahrzeugsystems.

Die Jury verlieh darüber hinaus einen Sonderpreis an Dr.-Ing. Hendrik Schröder (TU Braunschweig) für seine Dissertation zur Konzeptionierung leistungsverzweigter Getriebestrukturen für Hybridfahrzeuge. In seiner Arbeit stellt Schröder zwei Beispielanwendungen dar, die in Form eines gering und stark elektrifizierten Antriebs unterschiedliche Anwendungsfälle leistungsverzweigter Getriebe abdecken und anhand derer die Konzeptionierung veranschaulicht wurden. Mit einem neu entwickelten Bewertungs- und Auswahlverfahren wurden die potenziell geeigneten Konzepte anhand der Bewertungskriterien verglichen und deren Kosten-Nutzen-Verhältnis ermittelt. Damit soll erstmalig eine systematische, ganzheitliche und umfassende Konzeptionierungsmethode leistungsverzweigter Getriebestrukturen aufgezeigt werden, die es ermöglichen soll, über eine strukturierte Anforderungsklärung, Synthese, Analyse und Bewertung potenzieller Konzepte die Optimallösung für den jeweiligen Anwendungsfall zu finden.

Der Hermann-Appel-Preis wird seit 2004 einmal jährlich an junge Ingenieure verliehen, die sich durch hervorragende Arbeiten in den Fachgebieten Elektronik-, Antriebsstrang- und Fahrzeugentwicklung ausgezeichnet haben. Die IAV will als Stifterin mit dem insgesamt mit 18.000 Euro dotierten Preis die partnerschaftliche Zusammenarbeit von Wirtschaft und Wissenschaft vertiefen.

Details zu den einzelnen Arbeiten finden Sie hier.
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