Wo geht's hier zur Technik? - NaT
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<strong>Wo</strong> geht’s <strong>hier</strong><br />
<strong>zur</strong> <strong>Technik</strong>?<br />
Mit außerschulischen Lernorten für<br />
Naturwissenschaft und <strong>Technik</strong> begeistern<br />
Initiative<br />
Naturwissenschaft & <strong>Technik</strong>
Editorial<br />
Liebe Leserinnen und Leser,<br />
auf der Suche nach Anwendungen für die Schulfächer Mathe-<br />
matik und Physik in Hamburger Unternehmen und Hochschulen<br />
sind wir auf interessante, verborgene, nützliche und schützende<br />
<strong>Technik</strong> gestoßen.<br />
Von der Aluminiumherstellung bis zum fertigen Schiff – etwa<br />
40 Prozent der Arbeitsplätze in Hamburg werden von technik-<br />
orientierten Unternehmen geschaffen. Ingenieurinnen und<br />
Ingenieure entwickeln und verbessern Produkte, Anwendungen<br />
und Systeme. Vieles davon ist allgegenwärtig und wird gerade<br />
deshalb fast schon nicht mehr wahrgenommen: Was sorgt dafür,<br />
dass Sie Ihren Koffer nach einer Flugreise wohlbehalten in der<br />
Hand halten? Was dafür, dass es im Flugzeug angenehm tempe-<br />
riert ist? Was lässt Sie bequem und sicher im ICE durch das Land<br />
gleiten, ohne durchgerüttelt zu werden wie in einer Kutsche?<br />
Warum hält eine Milchtüte dicht? Was schützt Ihr Auto sicherer vor<br />
Diebstahl? Was löst im Notfall den Airbag aus? Was liefert bessere<br />
Bilder vom Körperinneren ohne Nebenwirkungen? „<strong>Technik</strong>“ ist die<br />
Antwort und mit ihr Mathematik und Physik in den Köpfen unserer<br />
Ingenieurinnen und Ingenieure. Unsere Kinder bedienen zwar<br />
Computer schneller als wir, aber von der dahinterliegenden <strong>Technik</strong><br />
wissen sie oft nichts. Immer weniger Schüler und Schülerinnen<br />
entscheiden sich für die naturwissenschaftlichen Fächer. Ändern<br />
können wir das nur, wenn wir ihnen zeigen, wozu Mathematik und<br />
Physik gut ist.<br />
Wir sind guter Hoffnung, dass dies in Hamburg gelingen wird: denn<br />
alle in diesem Heft genannten Unternehmen und Hochschulen<br />
unterstützen uns dabei, den Anwendungsbezug von Physik und<br />
Mathematik herstellen zu können.<br />
Ihre<br />
Sabine Fernau<br />
Sabine Fernau, Geschäftsführerin<br />
Initiative Naturwissenschaft & <strong>Technik</strong><br />
<strong>NaT</strong> gGmbH, Hamburg<br />
<strong>Wo</strong> geht’s <strong>hier</strong> <strong>zur</strong> <strong>Technik</strong>?
Initiative<br />
Naturwissenschaft & <strong>Technik</strong><br />
Landesverband Hamburg<br />
Verein Deutscher Ingenieure<br />
Initiative Naturwissenschaft<br />
und <strong>Technik</strong><br />
Gemeinsam mit namhaften Unternehmen, Organisationen<br />
und Hochschulen engagieren wir uns für den naturwissenschaftlichtechnischen<br />
Nachwuchs und unterstützen Hamburger<br />
Gymnasien darin, den Unterricht der neuen Profiloberstufe<br />
anwendungsorientierter und praxisbezogener zu machen.<br />
Mit der einzuführenden neuen Profiloberstufe an Hamburger<br />
Gymnasien und Gesamtschulen werden die Schulen aufgefordert,<br />
fächerübergreifend und anwendungsorientiert zu arbeiten. Die<br />
Kooperation mit außerschulischen Partnern wird nahegelegt und<br />
gefordert. Unsere Tätigkeit sieht zunächst so aus, dass wir Gymna-<br />
sien helfen, zu ihrem Profil eine „technische Vertiefungsrichtung“<br />
(wie Energietechnik, Fahrzeugtechnik, Luftfahrttechnik, Maritime<br />
<strong>Technik</strong>, Medizintechnik, Mikroelektronik und Verfahrenstechnik) zu<br />
entwickeln und Kooperationen mit Unternehmen initiieren, um mit<br />
konkreten Maßnahmen, Kooperationen, Betriebsbesichtigungen,<br />
curricularer Einbindung der <strong>Technik</strong> eine praktische Orientierung<br />
des Unterrichts zu leisten.<br />
Initiatoren des Vorhabens sind die TUHH (Technische Universität<br />
Hamburg-Harburg) und der Landesverband Hamburg des VDI<br />
(Verein Deutscher Ingenieure). Durch die großzügige Spende eines<br />
Hamburger Unternehmers, Dipl.-Ing. Helmut Meyer wurde im<br />
September die Gründung einer gemeinnützigen GmbH ermöglicht.<br />
Finanziert wird das Vorhaben durch Projektunterstützung der Wirtschaftsbehörde,<br />
der Agentur für Arbeit und durch das Engagement<br />
zahlreicher Unternehmen. Es ist uns gelungen, mehr als 20 Schulen<br />
und über 30 Unternehmen für unser Vorhaben zu gewinnen.<br />
Möchten Sie mehr erfahren, sich engagieren oder uns finanziell<br />
unterstützen? Wir freuen uns über Ihren Anruf: 040 - 609 50 212<br />
oder mailen Sie an: info@initiative-nat.de<br />
Schirmherr der Initiative<br />
Naturwissenschaft und <strong>Technik</strong><br />
Dipl.Ing. Werner Hauschild,<br />
Vorsitzender Hanseatischer Ingenieurs Club<br />
„<strong>Technik</strong> ist die Grundlage für Arbeit, <strong>Wo</strong>hlstand und Fortschritt<br />
mit teilweise immensen gesellschaftlichen, ökonomischen und<br />
ökologischen Auswirkungen – um so wichtiger ist qualifizierter<br />
Nachwuchs, der der hohen gesellschaftlichen Verantwortung<br />
gerecht werden kann.“<br />
Energietechnik 07<br />
Sicher versorgen 08<br />
Klimafreundlich Strom und Wärme erzeugen 10<br />
Kernkraft treibt die Turbinen an 11<br />
Energietechnik und Störfallbeherrschung 12<br />
Mikroelektronik 13<br />
Elektronische Winzlinge 14<br />
Sensoren & Co. 15<br />
Fahrzeugtechnik 17<br />
Luft macht den ICE komfortabel 18<br />
Ein ganz anderer Jetpilot 20<br />
Robotertanz 22<br />
Luftfahrttechnik 23<br />
<strong>Technik</strong> zum Abheben 24<br />
Ein Labyrinth am Flughafen 26<br />
Ingenieure als Dienstleister 28<br />
Maritime <strong>Technik</strong> 29<br />
Schwimmende Wunderwerke 30<br />
Qualität und Sicherheit auf den Weltmeeren 32<br />
Hier schlägt das Herz der Stadt 34<br />
Medizintechnik 35<br />
Blick in den Körper 36<br />
Chirurgie in HDTV 38<br />
Notfall- und Rettungsmedizin 40<br />
Verfahrenstechnik 41<br />
Das Leichtgewicht unter den Starken 42<br />
Faszination Walzwerk 44<br />
Diese Schnecke presst 46<br />
Diesel aus einer Mühle 47
Impressum<br />
herausgeber<br />
Initiative Naturwissenschaft & <strong>Technik</strong><br />
<strong>NaT</strong> gGmbH<br />
Buckhorn 8<br />
22359 Hamburg<br />
www.initiative-nat.de<br />
info@initiative-nat.de<br />
Telefon: 040 - 609 50 212<br />
Fax: 040 - 609 50 213<br />
Amtsgericht Hamburg HRB 102471<br />
geschäftsführung<br />
Sabine Fernau (ViSdP)<br />
redaktion<br />
Sabine Fernau<br />
Annette Fahrendorf<br />
grafische gestaltung<br />
www.formlabor.de<br />
©Copyright Initiative Naturwissenschaft & <strong>Technik</strong> Januar 2008<br />
Die Bilder sind mit Genehmigung der jeweiligen Unternehmen abgedruckt.<br />
Titel: iStockphoto.com/gharaee/Andrey Prokhorov/hfng/zilli/Irochka Tischenko<br />
Licht, Wärme, Kälte<br />
Mit dem Strom ist das für viele immer noch ganz einfach. Er kommt aus der<br />
Steckdose. Aber wie kommt er da hin? Wer sorgt dafür, dass immer genau so viel<br />
Strom da ist, wie auch gebraucht wird. Ein Studium der Energietechnik beinhaltet<br />
beides, die <strong>Technik</strong>, die verwendet wird, um den Strom zu erzeugen – also<br />
klassischer Maschinenbau für Turbinen, Heizkessel, Reaktoren und Photovoltaikanlagen,<br />
aber auch die effiziente Verteilung, denn Strom lässt sich bis heute nicht in<br />
nennenswertem Umfang speichern. Deswegen gehören auch Energieumwandlung<br />
und -transport sowie die überregionale Vernetzung von Stromnetzen zu den Herausforderungen<br />
der Energietechnik. Auch die wirtschaftliche Nutzung regenerativer<br />
Energien gewinnt eine immer größere Bedeutung.<br />
Was Schüler und Lehrer in der Energietechnik entdecken können<br />
Wichtige Themen wie der Klimaschutz, die optimale Nutzung<br />
vorhandener Energieträger oder die Einsatzmöglichkeiten erneuer-<br />
bare Energien sind ohne Mathematik und Naturwissenschaften<br />
nicht lösbar. Neue rohstoff- und ressourcenschonende Technolo-<br />
gien sind nötig. Nahezu alle Themen der Physik der Kursstufe<br />
lassen sich in der Energietechnik wiederfinden: Das Grundthema<br />
Erhaltungssätze findet man vorwiegend in der Form von Energie-<br />
erhaltung bei Fragen der Energieumwandlung sowohl in den<br />
unterschiedlichen Kraftwerksanlagen als auch beim Endverbrau-<br />
cher. Auch die Grundbegriffe der Thermodynamik lassen sich an<br />
Anwendungsbeispielen demonstrieren. Elektromagnetische Felder<br />
sind grundlegend für das Verständnis aller Generatoren und<br />
Motoren. Gezeitenkraftwerke erlauben Ausflüge <strong>zur</strong> Betrachtung<br />
der Gravitation. Kernkraftwerke und Kernfusionskraftwerke sind<br />
technische Anwendungen der Atomphysik.<br />
EnErgIEtEchnIk
0<br />
Sicher versorgen<br />
Jede Menge technischer Sachverstand<br />
„Herr Prof. Kampschulte, die Suche nach alternativen Energiequel-<br />
e.on hanse ag<br />
gründungsjahr<br />
2003 (Fusion Schleswag,<br />
Hein Gas und HanseGas)<br />
Mitarbeiter im norden<br />
2800<br />
Standorte:<br />
Hamburg-Reitbrook,<br />
Hamburg-Tiefstack<br />
herstellung<br />
Strom, Erdgas, Wärme<br />
und Wasser<br />
konzernzentrale<br />
Quickborn<br />
Damit die Energie auch sicher und zuverlässig beim Kunden ankommt, benötigt E.ON Hanse viel techni-<br />
schen Sachverstand. Nur so können die 26000 Kilometer Gasleitungen, die 51000 Kilometer Stromlei-<br />
tungen sowie die Erdgasspeicher des Unternehmens sicher betrieben und auf einem hohen technischen<br />
Standard gehalten werden. Neben Haushalts- und Gewerbekunden versorgt das Unternehmen auch<br />
Industrieunternehmen und Kommunen mit Strom und Erdgas. E.ON Hanse unterhält und betreibt selbst<br />
mehrere Erdgasspeicher unterschiedlichsten Typs. In Hamburg-Reitbrook beispielsweise wird Erdgas in<br />
einen Porenspeicher eingespeist. Porenspeicher bestehen aus porösem Gestein und nehmen, ähnlich<br />
wie ein Schwamm, Gas in ihren Poren auf. Eine geschlossene Deckschicht sorgt dafür, dass kein Gas<br />
nach oben ausströmen kann. Nach unten ist die Dichtheit durch wasserführendes Erdreich gegeben.<br />
len ist heute ein großes Thema. Sie vertreten an der HAW Hamburg<br />
auch die Lehre und Forschung im Bereich der Photovoltaik (PV).<br />
Ist mit PV in unseren Breiten mehr Energie zu gewinnen, als für die<br />
Herstellung der Systeme aufgewendet werden muss?<br />
Auch in unseren Breiten können Sie mit Solarzellen soviel elektri-<br />
sche Energie ernten, dass sich der energetische Aufwand je nach<br />
Zellentyp nach anderthalb bis drei Jahren amortisiert hat. Bei einer<br />
typischen Lebensdauer von 20 bis 30 Jahren hat das System also<br />
ein Vielfaches der Herstellungsenergie wieder eingespielt.<br />
Und wie sieht es auf der finanziellen Seite aus?<br />
In der Tat ist Strom aus Solarzellen heute noch recht teuer. Man<br />
muss aber sehen, dass die Branche enorme Anstrengungen<br />
herstellungsenergie kontra Energiegewinn<br />
Prof. Dr. Timon Kampschulte, HAW Hamburg, Fakultät Life Science<br />
unternimmt die Kosten zu senken. So konnten in den letzten zehn<br />
Jahren die Stromgestehungskosten mit PV um mehr als 40 Prozent<br />
gesenkt werden. Um die weitere Entwicklung zu fördern und die<br />
industrielle Serienfertigung anzukurbeln, hat die Bundesregierung<br />
Einspeisetarife nach dem Erneuerbaren-Energien-Gesetz (EEG)<br />
festgelegt, so dass jede Kilowattstunde Solarstrom, die ins Netz<br />
eingespeist wird, vergütet wird. Ein privater Anlagenbetreiber<br />
erreicht somit je nach Standort eine finanzielle Amortisationszeit<br />
von zehn bis fünfzehn Jahren.<br />
Gibt es Bereiche, in denen PV schon heute ohne Förderung<br />
auskommt?<br />
Na klar! Schauen Sie sich netzferne Anwendungen an wie solar-<br />
betriebene Parkscheinautomaten oder Repeater-Stationen für den<br />
Mobilfunk in den Bergen. Hier ist die Versorgung mit Solarzellen<br />
viel günstiger als das Verlegen einer Stromleitung.<br />
„<br />
Frau Fust, was macht der technische Service?<br />
Bei uns im technischen Service sind die gesamten operativen<br />
Dienstleistungen für eine sichere Energieversorgung gebündelt.<br />
Wir sind verantwortlich für Bau-, aber auch Wartungs- und Instand-<br />
haltungsarbeiten im Gas- und Stromnetz. Dazu gehören im<br />
Gasversorgungsnetz die Gasdruckregelanlagen und das Rohrnetz<br />
und im Stromleitungsnetz die Umspannwerke, Schaltanlagen,<br />
Kabel und Freileitungen.<br />
Welche Berufschancen hat ein Ingenieur bei E.ON Hanse?<br />
Sehr gute Chancen. Ohne Wenn und Aber. Auch wir bemerken<br />
den Ingenieurmangel auf dem Arbeitsmarkt. Wir haben diverse<br />
Einstiegsmöglichkeiten bei E.ON Hanse. Theoretisch kann es<br />
schon mit der Diplomarbeit beginnen. Es gibt aber auch Ein-<br />
stiegsprogramme für ambitionierte Trainees und Akademiker mit<br />
erster Berufserfahrung. Wer schon genau weiß, was er möchte,<br />
kann sich auch für einen Direkteinstieg bewerben.<br />
theoretisch kann es schon mit<br />
der Diplomarbeit beginnen …<br />
Kirsten Fust, Elektroingenieurin, Leiterin technischer Service<br />
bei E.ON Hanse<br />
gemeinsam stark und<br />
kohlendioxidfrei<br />
E.ON Hanse produziert seit 1983 in seinem sogenannten Hybrid-<br />
kraftwerk auf der Insel Pellworm Strom C02-frei. Die gleichzeitige<br />
Nutzung von Windkraft und Sonnenenergie ermöglicht die Strom-<br />
erzeugung bei einem hohen Wirkungsgrad und einer Leistung<br />
von 1100 Kilowatt. Parallel dazu unterstützt E.ON Hanse Studenten<br />
der Fachhochschulen Kiel und Flensburg bei der Durchführung<br />
ihrer Diplomarbeiten. So werden in dem Hybridkraftwerk für E.ON<br />
Hanse wertvolle Forschungsergebnisse im Bereich regenerativer<br />
Energien gewonnen.<br />
Welche Rolle spielen Mathematik und Physik?<br />
Mathematik und Physik sind wichtige Grundlagen nicht nur für<br />
technische Ingenieure. Es ist aber noch viel interessanter diese<br />
Wissenschaften in der Praxis angewandt zu sehen. Wichtige<br />
Themen wie Klimaschutz, Energieeinsparung oder erneuerbare<br />
Energien wären ohne diese Wissenschaften nicht lösbar.<br />
Hat Sie <strong>Technik</strong> bereits als Kind begeistert?<br />
Eindeutig: “Ja“. Meinen ersten Elektrobaukasten bekam ich mit<br />
“<br />
fünf Jahren von meinem Vater. Zu sehen was man mit Strom alles<br />
machen kann, hat mich schon früh fasziniert.<br />
Wie fanden Sie den Unterricht in Mathe und Physik?<br />
Zu meiner Schulzeit leider nicht sehr überzeugend. Zu vieles wurde<br />
nur in der Theorie erklärt, das hat die Themen trocken und damit<br />
eher unattraktiv gemacht. Für mich kam der Durchbruch erst in<br />
der Berufsschulzeit. Da konnte man Mathe und Physik erleben. So<br />
etwas wäre schon viel früher wünschenswert.<br />
EnErgIEtEchnIk<br />
0
0<br />
vattenfall europe<br />
new energy gmbh<br />
gründungsjahr<br />
2007<br />
Mitarbeiter im norden<br />
300; davon 150 Ingenieure<br />
Standorte<br />
Hamburg, Lauta, Rostock,<br />
Rüdersdorf, Sellessen,<br />
Nordsee (vor Borkum und Sylt)<br />
herstellung<br />
Strom und Wärme<br />
Unternehmenszentrale<br />
Hamburg (City Nord)<br />
klimafreundlich Strom<br />
und Wärme erzeugen<br />
Nutzung von Windenergie auf hoher See<br />
Jeder zweite Mitarbeiter ein Ingenieur: Vattenfall Europe New Energy, eine 2007 gegründete Tochter-<br />
gesellschaft der Vattenfall Europe AG, widmet sich dem konzernweiten Ausbau der erneuerbaren<br />
Energien und der klimafreundlichen Energieerzeugung aus Sekundärbrennstoffen wie Abfall,<br />
Klärschlamm und Biomasse. Ein Schwerpunkt ist die Nutzung von Windenergie auf hoher See mit<br />
den ersten Offshore-Windparks in der deutschen Nordsee. Ziel der Vattenfall Europe New Energy<br />
ist es, die umwelt- und klimafreundliche und Ressourcen schonende Energieerzeugung wirtschaftlich<br />
und technisch weiterzuentwickeln und unter dem Gesichtspunkt der Profitabilität langfristig<br />
weiter auszubauen.<br />
Pionierprojekt: Der Offshore-<br />
Windpark alpha ventus in der<br />
Nordsee<br />
Als erster deutscher Windpark wird alpha ventus unter echten<br />
Offshore-Bedingungen auf hoher See errichtet: 45 Kilometer<br />
nördlich der Insel Borkum, bei einer Wassertiefe von 30 Metern.<br />
Geplant ist die Errichtung von 12 Windenergieanlagen sowie<br />
einer Umspannwerk-Plattform. An Land wird eine Leitwarte <strong>zur</strong><br />
Betriebsüberwachung eingerichtet. Mit Konstruktion, Bau, Betrieb<br />
und Netzintegration von alpha ventus werden grundlegende<br />
Erfahrungen im Hinblick auf die zukünftige kommerzielle Nutzung<br />
von Offshore-Anlagen gesammelt. alpha ventus ist ein gemein-<br />
sames Pionierprojekt der Unternehmen E.ON Energie, EWE und<br />
Vattenfall Europe.<br />
kernkraft treibt die Turbinen an<br />
Strom für 4,5 Millionen Haushalte<br />
Kernkraftwerke arbeiten im Prinzip wie Kohle- und Gaskraftwerke: Wärme wird <strong>zur</strong> Energieerzeugung<br />
genutzt. Durch Kernspaltung entsteht Wärme, die wiederum Wasser erhitzt. Der entstehende Dampf<br />
wird unter hohem Druck dazu genutzt, die Turbinen anzutreiben. Deren Bewegung wiederum wird (wie<br />
bei einem Dynamo) mittels Generatoren in elektrische Energie umgewandelt. Die von der Vattenfall<br />
Europe Nuclear Energy GmbH betriebenen Kernkraftwerke Brunsbüttel und Krümmel produzieren<br />
jährlich insgesamt 16 Milliarden Kilowattstunden Strom. Diese Menge reicht aus um 4,5 Millionen<br />
Haushalte mit Strom zu versorgen. Ingenieure und Fachkräfte in der Kerntechnik werden aus den<br />
verschiedensten Bereichen rekrutiert: Energietechnik, Maschinenbau, Elektrotechnik, Umweltmanage-<br />
ment, Physik, Chemie.<br />
vattenfall europe<br />
nuclear energy gmbh<br />
Mitarbeiter<br />
720; davon 450 Ingenieure,<br />
Naturwissenschaftler<br />
und <strong>Technik</strong>er<br />
Standorte<br />
Hamburg, Brunsbüttel und Geesthacht<br />
tätigkeitsbereich<br />
Stromerzeugung<br />
Erzeugung<br />
16 Milliarden KWh Strom jährlich<br />
„Herr Dr. Riekert, was sind die Aufgaben der TÜV NORD Gruppe in<br />
einem Kernkraftwerk?<br />
Im Auftrag der Aufsichtsbehörden prüfen wir, ob die Vorschriften<br />
eingehalten werden, das heißt, ob Behälter, Rohrleitungen, Pumpen,<br />
Armaturen und auch die gesamte Elektrik den Qualitätsanforderun-<br />
gen entsprechen. Zudem überwachen wir, dass keine unzulässige<br />
Strahlung auftritt. Unsere Ingenieure berechnen mögliche Folgen<br />
von Störfällen, prüfen, dass die Komponenten allen Lasten stand-<br />
halten und überzeugen sich vor Ort, dass die Anlage in Ordnung ist.<br />
Was bedeutet, dass man in Sicherheit investiert?<br />
Ethik hat hohe Priorität<br />
Dr. Thomas Riekert, Bereichsleiter Kerntechnik,<br />
TÜV NORD SysTEc<br />
Damit es zu keinen Störfällen mit Freisetzung radioaktiver Stoffe<br />
kommen kann, bedarf es vieler Sicherheitseinrichtungen. Dabei<br />
gilt das Prinzip, dass es immer mehrere Sicherheitseinrichtungen<br />
für dieselbe Aufgabe geben muss (Redundanzen), damit bei einem<br />
Ausfall immer noch genügend Sicherheitseinrichtungen <strong>zur</strong> Störfall-<br />
beherrschung vorhanden sind.<br />
Kernkraft, Energieverbrauch und Klimaschutz sind hoch aktuelle<br />
Themen, die die Menschen auch emotional sehr bewegen. Wie geht<br />
das Unternehmen damit um?<br />
Seit 50 Jahren arbeiten wir intensiv an der Sicherheit von Kernkraft-<br />
werken mit. Engagierte Mitarbeiter und Mitarbeiterinnen setzen sich<br />
kritisch mit den Sicherheitsfragen auseinander und haben einen<br />
großen Anteil daran, dass die deutschen Kernkraftwerke zu den<br />
sichersten der Welt zählen.<br />
Welche Rolle spielt Ethik in Ihren Unternehmensgrundsätzen?<br />
Unser Vorstandsvorsitzender hat sich dieses Thema persönlich<br />
auf die Fahnen geschrieben. Wir haben im Unternehmen einen<br />
Verhaltenskodex, der allen Mitarbeitern erläutert wurde.<br />
EnErgIEtEchnIk
tüv nord ag<br />
Mitarbeiter<br />
über 7300; davon<br />
über 5000 Ingenieure,<br />
Naturwissenschaftler<br />
und <strong>Technik</strong>er<br />
Standorte<br />
Hannover (Zentrale); weitere<br />
Hauptstandorte Essen und Hamburg<br />
tätigkeitsbereiche<br />
Dienstleistungen in den Bereichen<br />
technische Sicherheit, Umweltschutz,<br />
Konformitäts-Bewertungen von<br />
Managementsystemen und Produkten<br />
tÜV-Ingenieure testen<br />
und zertifizieren<br />
Energietechnik und<br />
Störfallbeherrschung<br />
500 Ingenieure arbeiten im Bereich Kerntechnik<br />
Viele Menschen assoziieren mit „TÜV“ allein die Kfz-Hauptuntersuchung. Die meisten Ingenieure<br />
beim TÜV arbeiten allerdings in ganz anderen Themenfeldern. Im Bereich Energie- und Systemtechnik<br />
zum Beispiel sind über 500 Ingenieure mit sicherheitstechnischer Begutachtung, Überwachung von<br />
Kernkraftwerken, Brennelementfabriken und Anlagen <strong>zur</strong> Behandlung radioaktiver Abfälle und mehr<br />
beschäftigt. Auch die Leittechnik in kerntechnischen Anlagen wird von TÜV NORD EnSys Hannover<br />
und TÜV NORD SysTec begutachtet.<br />
In fast allen technischen Bereichen gibt es TÜV-Fachleute, die<br />
prüfen, testen, beraten, kennzeichnen, zertifizieren. Für viele<br />
Produkte vorgeschrieben, bei anderen öffnen sie die Tür zu internationalen<br />
Märkten, in der Luftfahrt geht es nicht ohne: Zertifikate,<br />
die bezeugen, dass ein Produkt hält, was es verspricht; dass es<br />
einer bestimmten Norm oder einem Standard genügt und dass<br />
es Sicherheitsüberprüfungen standhält. Zum Beispiel begleiten<br />
Ingenieure von TÜV Nord die gesamte Entwicklung bis hin zum<br />
Zulassungsverfahren von Autos. Dabei ist absolute Neutralität und<br />
Unabhängigkeit der Mitarbeiter genauso wichtig wie eine extrem<br />
hohe Fachkompetenz. Gleichzeitig stehen TÜV-Ingenieure immer im<br />
engen Kontakt mit Kunden und müssen daher auch kommunikativ<br />
fit sein. Auch im Bereich der Bahntechnik unterstützen die TÜV-<br />
Ingenieure: zum Beispiel geben sie Hilfestellung bei Beschaffung,<br />
Entwicklung, Prüfung, Inbetriebnahme, Betrieb und Verkauf von<br />
Schienenfahrzeugen. In der Luftfahrttechnik führen Aviation-<br />
Fachleute aufwändige Testverfahren durch, beraten in Fragen der<br />
Zulassung und unterstützen die Qualitätssicherung. Sicherheit<br />
und Zuverlässigkeit hat oberste Priorität bei den Medizingeräteherstellern:<br />
Die TÜV-Ingenieure helfen, Risiken zu minimieren und<br />
zertifizieren auch für den internationalen Markt. Ein wichtiger<br />
Punkt für alle Hersteller von Medizintechnik, denn nur Produkte,<br />
die zutreffende EU-Richtlinien erfüllen, können europaweit<br />
vermarktet werden.<br />
Überall in der<br />
<strong>Technik</strong> zu finden<br />
Moderne Kommunikationstechnik ist ohne Mikroelektronik nicht mehr denkbar.<br />
Die Dekodierung von DVD-Filmen, die Wegfahrsperre beim Auto, das Auslösen<br />
des Airbags, aber auch ABS-Sensoren, der Chip in der Geldkarte sowie der neue<br />
elektronische Reisepass – all dies wird durch Mikroelektronik gesteuert und<br />
geregelt. Vom Mobiltelefonhersteller bis zum weltweit arbeitenden Logistikunternehmen<br />
profitieren viele Branchen von dieser Schlüsseltechnologie. Auf Mikroelektronik<br />
spezialisierte Ingenieure tragen dazu bei, dass die verwendeten Technologien<br />
immer leistungsfähiger und effizienter und immer noch kleiner werden. Die Entwicklung<br />
dieser Technologien hat gerade erst begonnen. Sie gilt – gerade wegen ihrer<br />
Schlüsselfunktion bei der Weiterentwicklung anderer Technologien – als eine der<br />
kreativsten und zukunftsfähigsten Branchen.<br />
Was Schüler und Lehrer in der Mikroelektronik entdecken können<br />
In der Mikroelektronik stellt man unter anderem diese kleinen<br />
Chips her, von denen heute jeder weiß, dass sie überall drin stekken<br />
und bald womöglich sogar Salzgurken intelligent machen. Aber<br />
Spaß beiseite. Was sind das eigentlich, diese Chips? <strong>Wo</strong> steckt<br />
da die Intelligenz drin und was kann das mit Schulfächern zu tun<br />
haben? Diese Chips sind zum Beispiel winzige Computer, die – eingebaut<br />
in beliebige Geräte – auf verschiedene äußere Einflüsse<br />
je nach Zielstellung reagieren können. Die Programme für solche<br />
Reaktionen werden durch die Informatik erstellt. Die Methoden<br />
der Signalaufnahme, Speicherung und Signalverarbeitung beruhen<br />
auf der Elektrotechnik. In der Mikroelektronik werden die dazu<br />
notwendigen Chips entwickelt und hergestellt, basierend auf den<br />
Grundlagen der Festkörperphysik. Reize aus der Umwelt werden<br />
von Sensoren aufgenommen und an die Chips durch Funk oder<br />
Kabel weitergeleitet. Funkverbindungen wie Bluetooth oder WLAN<br />
sind ohne Mikroelektronik nicht denkbar.<br />
MIkroELEktronIk
Elektronische Winzlinge<br />
Millionen Transistoren auf 15x15 Millimetern<br />
An der Mikroelektronik kommt kaum einer vorbei. An dieser Firma auch nicht: NXP ist durch<br />
seine Chips überall vertreten, an Geldautomaten, beim Telefonieren oder wenn man den Fernseher<br />
einschaltet. Die Wegfahrsperre schützt heute jedes zweite Auto in Europa vor Diebstahl. Nicht zu<br />
vergessen die Chips für den neuen Reisepass – auch sie stammen von NXP. Möglich macht dies ein<br />
sogenannter Halbleiter, ein elektronisches Bauteil, dessen elektrische Leitfähigkeit durch das<br />
Anlegen einer Steuerspannung oder eines Steuerstroms verändert werden kann. Die Bausteine werden<br />
kontinuierlich verkleinert. Heute lassen sich integrierte Schaltungen mit mehreren Millionen<br />
Transistoren auf einem Siliziumstück mit einer Kantenlänge von 15 x 15 Millimetern realisieren. NXP<br />
ist mit über 25000 registrierten Patenten und zahlreichen wegweisenden Lösungen ein führendes<br />
Unternehmen im Bereich der Halbleitertechnologie. In Deutschland hat NXP 3300 Mitarbeiterinnen<br />
und Mitarbeiter, weltweit 37000. Chancen haben vor allem Absolventinnen und Absolventen der<br />
ingenieurwissenschaftlichen Studiengänge Elektrotechnik, Nachrichtentechnik, technische<br />
Informatik, Kommunikationstechnik, Physik aber auch Logistik oder technisches Marketing<br />
beziehungsweise Wirtschaftsingenieure und BWL-Absolventen.<br />
gegenstände lokalisieren<br />
RFID: Identifizierung mit Hilfe von Hochfrequenz. Hinter dem<br />
englischen Begriff Radio Frequency Identification verbirgt sich ein<br />
Verfahren <strong>zur</strong> automatischen Identifizierung von Gegenständen<br />
und Lebewesen. Es funktioniert berührungslos, kann Gegenstände<br />
lokalisieren und sogar automatische Daten erfassen und speichern.<br />
Das System benötigt einen Transponder, der sich am Gegenstand<br />
befindet und ein Lesegerät zum Auslesen der Transponder-<br />
Kennung. Das Lesegerät wiederum enthält eine Software und<br />
Schnittstellen zu weiteren EDV-Systemen. Im Bereich der Logistik<br />
ist die RFID-Technologie auf dem Vormarsch. Jungheinrich<br />
entwickelt den Gabelstapler der Zukunft: Schnittstelle für die<br />
automatisierte Informationsübertragung zwischen Ware, Lagerplatz<br />
und Lagersteuerung. Varianten der RFID-Technologie werden für<br />
elektronische Pässe, Eintrittskarten und Monatskarten für Bahnen<br />
und Busse verwendet.<br />
nxp semiconductors germany gmbh<br />
vormals philips semiconductors<br />
gründungsjahr<br />
2006<br />
(1924 als Valvo Radioröhrenfabrik)<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
2400; davon<br />
über 800 Ingenieure und <strong>Technik</strong>er<br />
tätigkeitsbereiche<br />
Integrierte Schaltkreise (IC)<br />
und diskrete Halbleiter<br />
Produktion<br />
jährlich mehr als eine Milliarde ICs<br />
und 50 Milliarden diskrete Halbleiter<br />
„Herr Lentzer, wann sind Halbleiter diskret?<br />
„Diskret“ steht in diesem Falle für „vereinzelt“. In der Halbleite-<br />
rei werden damit einzelne Dioden und Transistoren bezeichnet,<br />
im Gegensatz zu integrierten Schaltungen (im Jargon Chips), bei<br />
denen zum Teil über 100 Millionen Transistoren auf einem Stück<br />
Silizium zusammengefasst werden.<br />
Welche Rolle spielen Physik und Mathematik?<br />
Ohne physikalische und mathematische Grundlagen würden<br />
Entwicklungen nach dem sogenannten „trial and error“ Verfahren<br />
ablaufen: man denkt sich etwas aus, probiert es umzusetzen und<br />
wenn es nicht funktioniert fängt man wieder von vorne an. Leider<br />
kostet die Umsetzung der Idee in eine elektrische Schaltung und<br />
die Herstellung eines Silizium-Wafers (Halbleiterscheibe) bis zu<br />
einer Million Euro. Nach 100 Bastelversuchen wäre jede Firma<br />
insolvent. Erst durch die vollständige Abbildung in physikalische<br />
und mathematische Parameter und die Umsetzung in Software-<br />
programme können alle Ideen im Voraus berechnet und simuliert<br />
werden. Dann klappt die Umsetzung in einen Wafer meistens mit<br />
einem Versuch.<br />
nach 00 Bastelversuchen wäre jede Firma insolvent<br />
Axel Lentzer, Director Governmental Relations & Projects,<br />
NXP Semiconductors<br />
Welche Herausforderungen sehen Sie<br />
im Bereich der Mikroelektronik?<br />
Der <strong>Wo</strong>hlstand in Deutschland kann nur gesichert werden, wenn<br />
wir innovativ sind und führend in der Entwicklung von neuen<br />
Technologien. Leider werden jedes Jahr nur circa 7000 Elektro-<br />
technik- und Informatikingenieure ausgebildet. Wir benötigen<br />
aber mindestens 12000 Absolventen im Jahr, um die Position der<br />
deutschen Wirtschaft zu sichern. Beste Berufsaussichten also für<br />
jeden, der fertig wird.<br />
Welche Verfahren oder Technologien<br />
sind in der Mikroelektronik interessant?<br />
Als Halbleiterhersteller unterscheiden wir zwischen den Halbleiter-<br />
“<br />
prozessen <strong>zur</strong> Herstellung der Siliciumchips und der Anwendungs-<br />
entwicklung. Die Halbleitertechnologen (hauptsächlich Physiker)<br />
stellen sicher, dass die 100 Millionen Transistoren auf einem Chip<br />
mit hoher Ausbeute gefertigt werden können. Die Elektrotechnik-<br />
und Informatikingenieure bestimmen, welche Funktionen diese<br />
Chips dann ausführen – zum Beispiel Mobiltelefonsystem, Navi-<br />
gationsystem, elektronische Pässe oder MP3 Systeme, um einige<br />
Anwendungen zu nennen.<br />
MIkroELEktronIk
Sensoren & Co.<br />
Überfüllsicherung für Öltanks<br />
Wer möchte schon, dass der Öltank im Keller überläuft? Damit begann die Geschichte der Firma Fafnir:<br />
Eine Sicherheitseinrichtung verhindert das Überfüllen von Tanks und Prozessbehältern. Heute werden<br />
Sensoren und Systeme <strong>zur</strong> Überwachung und Messung von Füllständen sowie Durchflusssensoren<br />
für die chemische, pharmazeutische und die Lebensmittel- sowie Mineralölindustrie entwickelt und<br />
produziert. Füllstandmesstechnik schützt Mensch und Umwelt. Die Systeme vermeiden Explosionsge-<br />
fahr sowie Wasser- und Bodengefährdung bei allen Lagertanks im Mineralöl- und im Chemiebereich.<br />
In Deutschland hat Fafnir 60 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter, davon 9 Ingenieure, weltweit circa 80<br />
Mitarbeiter. Chancen haben vor allem Absolventinnen und Absolventen der ingenieurwissenschaftlichen<br />
Studiengänge Elektrotechnik, Nachrichtentechnik, technische Informatik, Kommunikationstechnik,<br />
Physik aber auch Logistik oder technisches Marketing beziehungsweise BWL.<br />
fafnir gmbh<br />
gründungsjahr<br />
1965<br />
Mitarbeiter in hamburg:<br />
60<br />
Produktion<br />
Sensoren und Systeme<br />
<strong>zur</strong> Überwachung und<br />
Messung von<br />
Füllständen sowie<br />
Durchflusssensoren<br />
fertigung<br />
„<br />
Hamburg-Bahrenfeld<br />
Das Labor auf einem Chip<br />
Prof. Dr. Jörg Müller, Leiter des<br />
Instituts für Mikrosystemtechnik, TUHH<br />
Die Handys sind in den vergangenen 10 Jahren immer besser ziel. In der Mikrosystemtechnik will man nicht nur Computer<br />
geworden, inzwischen können sie fast alles. Ist diese Technologie miniaturisieren, mit denen Daten beurteilt werden. Man möchte<br />
nicht bald am Ende?<br />
auch die Datengewinnung im Kleinen durchführen. In einem che-<br />
Aber ganz und gar nicht. Erstens können die Handys bei weitem mischen Labor müssen bestimmte Reaktionen ablaufen, aus deren<br />
noch nicht das, was man von ihnen erwartet, und zweitens forscht Verlauf man etwas über die Substanz lernen kann. Und all diese<br />
man ja auch in den Ingenieurwissenschaften nicht nur mit fest vor-<br />
gegebenem Ziel. Vermutlich sieht die Telekommunikation aufgrund<br />
ganz neuer Entdeckungen in 20 bis 30 Jahren ganz anders aus, als<br />
wir uns dies heute vorstellen.<br />
Ist die deutsche Mikroelektronik international konkurrenzfähig?<br />
Sie ist nicht nur konkurrenzfähig, sondern in einigen Bereichen<br />
sogar Weltspitze, so in der Mikrosystemtechnik: Zum Beispiel<br />
im Druckkopf von Tintenstrahldruckern oder im Auto als Airbag-<br />
Sensor. „Das Labor auf einem Chip“ ist ein weiteres Forschungs-<br />
Untersuchungen sollen im Mikroformat ablaufen. Dabei braucht<br />
man neben Mikroelektronik auch Mikromechanik, Mikrofluidik<br />
und Mikrooptik.<br />
Und wozu soll das gut sein?<br />
Wenn Sie ein Labor auf einen Chip bekommen, bekommen Sie<br />
zum Beispiel komplette Umweltanalytik in eine Armbanduhr. Mit<br />
solch geballter Untersuchungskraft am Handgelenk könnte jeder<br />
Feuerwehrmann bei Unfällen sofort Schadstoffe identifizieren und<br />
geeignete Maßnahmen ergreifen.<br />
Was Schüler und Lehrer in der Fahrzeugtechnik entdecken können<br />
Fahrzeuge werden beschleunigt. Schüler und Lehrer entdecken,<br />
wie zum Beispiel verschiedene Radkonstruktionen zu unterschiedli-<br />
chen Trägheitsmomenten führen. Untersuchungen von rotierenden<br />
Massen erfolgen und führen <strong>zur</strong> fachlichen Auseinandersetzung<br />
mit Drehmomenten, Drehimpulsen und Rotationsenergie. Fahr-<br />
zeuge oder Teile von diesen werden zu Schwingungen angeregt.<br />
Erzwungene Schwingungen können zu gefährlichen Resonanzen<br />
führen. Dämpfungssysteme müssen <strong>hier</strong> vorbeugen. Harmonische,<br />
erzwungene und gedämpfte Schwingungen werden in der Theorie<br />
Auf Schiene und Straße<br />
Technische Lösungen, die die Nutzung von PKW, LKW, Zügen und anderen Fahrzeugen<br />
sicher und angenehm machen, arbeiten meist im Verborgenen - die wenigsten<br />
davon werden einem unterwegs bewusst. In Hamburger Unternehmen arbeiten<br />
Ingenieure an Federn, die Hochgeschwindigkeitszüge wirkungsvoll abfedern, an der<br />
optimalen Wartung von ICEs, an Lenksäulen und Hinterachsen für PKW und LKW und<br />
an vielen anderen kleinen und großen Details. In Norderstedt werden Flurförderzeuge<br />
entwickelt und produziert. Das wachsende Umweltbewusstsein macht auch<br />
Investitionen in treibstoffsparende Technologien und Bauweisen für die Hersteller<br />
immer interessanter. Spannende und zukunftsfähige Berufsfelder für Ingenieure,<br />
deren Arbeit die alltägliche Fortbewegung für alle angenehmer macht.<br />
erarbeitet und in der Praxis beobachtet. Hysteresiskurven (Hyste-<br />
rese bezeichnet das Fortdauern einer Wirkung nach Wegfall ihrer<br />
Ursache) von Dämpfungssystemen können aufgenommen werden<br />
und ermöglichen ein Urteil über ihre Wirksamkeit. Elastomere sind<br />
wichtige Bausteine dieser Systeme. Kraftfahrzeuge können bei<br />
Kurvenfahrten über- oder untersteuern. Schüler und Lehrer lernen<br />
die interdisziplinäre Wissenschaft Mechatronik als Verbindung der<br />
Mechanik, Elektronik und Informatik etwa am Beispiel des elektro-<br />
nischen Stabilitätsprogramms kennen.<br />
fAhrzEUgtEchnIk
Luft macht<br />
den ICE komfortabel<br />
Wie Hochgeschwindigkeitszüge watteweich abgefedert werden<br />
Die Luft steckt in den Federn – Air Springs (Luftfedern) genannt. ContiTech entwickelt und fertigt<br />
High-Tech-Federn, die Hochgeschwindigkeitszüge wie den ICE oder den TGV so sanft abfedern, dass<br />
der Kaffee nicht aus der Tasse schwappt. Die Air Springs sehen aus wie ein Gummischwimmreifen<br />
mit einem Kern aus Stahl. Die (Druck-)Luft darin federt, gesteuert von einem Kompressor, alle Stöße<br />
ab. Ein weiterer Vorzug ist die permanente Niveauregulierung. Sie hält den oberen Wagenbereich auf<br />
konstanter Höhe – unabhängig davon, ob er voll besetzt oder leer ist. Die luftgesteuerte Höhenrege-<br />
lung macht es möglich, die Türaustritte der Wagen jeweils optimal an die Bahnsteigkanten anzupassen.<br />
„Herr Gramsch, was fasziniert Sie am Ingenieurberuf?<br />
Die Vielfältigkeit und die Entwicklungsmöglichkeiten. Der Ingenieur-<br />
beruf und die vorhergehende Ausbildung geben die Möglichkeit sich<br />
in vielen Wirtschaftszweigen niederzulassen, da <strong>Technik</strong> in fast allen<br />
Lebenslagen eine wichtige Rolle spielt.<br />
Wie sieht Ihr Arbeitsplatz aus?<br />
Lösungen, mit denen sich die Ingenieure bei ContiTech Railway Engineering weltweit einen Namen<br />
Er wird bestimmt durch die täglichen Herausforderungen. Sei es die Welchen Rat würden Sie Lehrern geben wollen um für naturwissen-<br />
gemacht haben.<br />
Umsetzung von Kundenwünschen im Rahmen neuer Produktentschaftliche Studiengänge Interesse zu wecken?<br />
wicklungen oder die Optimierung unserer logistischen Abläufe. Im Binden Sie in die naturwissenschaftlichen Fächer stärker Berichte<br />
phoenix traffic<br />
technology gmbh<br />
contitech ag<br />
gründungsjahr Phoenix<br />
1856<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
240<br />
tätigkeitsbereiche<br />
Luftfedern für den Schienenverkehr,<br />
Gummi-Metall-Elemente für<br />
den Maschinenbau<br />
konzernzentrale<br />
Continental AG, Hannover<br />
Phoenix und ContiTech<br />
Grunde dreht es sich darum die Kundenzufriedenheit zu erhöhen.<br />
phoenix compounding<br />
technology gmbh<br />
Welche Technologien sind im Fahrzeugbereich interessant?<br />
contitech ag<br />
Für die wachsende Weltbevölkerung mit den immer knapperen<br />
gründungsjahr Phoenix<br />
Energiereserven werden wir eine Zunahme bei den Massentrans-<br />
1856<br />
portmitteln feststellen. Für die Mittelstrecke wird <strong>hier</strong> ein Schwer-<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
punkt bei den Schienenfahrzeugen zu finden sein. In wie weit diese<br />
480<br />
langfristig durch Magnetschwebebahnen abgelöst werden können,<br />
tätigkeitsbereiche<br />
Herstellung von<br />
wird der Wirtschaftlichkeitsvergleich zeigen.<br />
Kautschukmischungen<br />
konzernzentrale<br />
Continental AG, Hannover<br />
aus den Medien ein. Erklären Sie die Wirkungsweise<br />
“<br />
einer Magnetschwebebahn<br />
und warum ein Zug sich auf Luft fortbewegen kann.<br />
Der Bezug zu aktuellen Themen aus den Medien heraus gibt Schülern<br />
die Möglichkeit in ihrem täglichen Alltag das erlernte Wissen<br />
im Verwandtenkreis <strong>zur</strong> Anwendung zu bringen, was weiterhin das<br />
Interesse fördert.<br />
2004 wurde das Harburger Unternnehmen Phoenix in die Conti-<br />
Tech AG eingegliedert. ContiTech wird damit führend im Bereich<br />
der technischen Kautschukindustrie (ohne Reifenherstellung) und<br />
beschäftigt weltweit über 22000 Mitarbeiter, darunter zahlreiche<br />
Ingenieure aus dem Bereich Fahrzeugtechnik und Verfahrens-<br />
technik. ContiTech AG ist eine Division des Continental-Konzerns,<br />
Zulieferer der Automobilindustrie mit umfassendem Know-how in<br />
der Kautschuk-, Reifen- und Bremsentechnologie, der Fahrdynamik-<br />
regelung, Elektronik, Sensorik und Telematik. Weltweit beschäftigt<br />
Continental über 85000 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter in mehr<br />
als 100 Produktionsstätten, Forschungszentren und Teststrecken in<br />
37 Ländern.<br />
Vulkanisation<br />
Bei Continental in Harburg werden nicht nur Luftfedern produziert.<br />
Hier entstehen aus Kautschuk auch die (Vor-)Materialien, aus<br />
technik spielt in allen Lebenslagen<br />
eine Rolle<br />
Dipl.Ing. Dieter Gramsch, Standortleiter ContiTech Railway Engineering<br />
denen zum Beispiel die beliebten LKW-Planentaschen hergestellt<br />
werden. Oder Drucktücher – ohne die es die tägliche Zeitung nicht<br />
gäbe. Charles Goodyear soll die Vulkanisation im Winter 1838 per<br />
Zufall entdeckt haben: Eine Schwefelkautschukmasse, die unbeab-<br />
Welche Rolle spielt die Physik in Ihrer täglichen Arbeit?<br />
Physik ist unsere treibende Kraft bei der Entwicklung neuer Pro-<br />
dukte, um die Sicherheit und den Komfort für die Fahrgäste zu erhö-<br />
hen. Ferner finden wir die Physik in all unseren Fertigungsschritten<br />
wieder, dies geht bis <strong>zur</strong> Verifizierung der Entwicklungsvorgaben am<br />
Ende des Produktionsprozesses.<br />
sichtigt auf einen Ofen fiel, schmolz nicht, sondern verkohlte nur<br />
oberflächlich. Dabei wies sie eine lederartige Beschaffenheit auf<br />
und blieb auch bei Kälte geschmeidig. Der erste Schritt <strong>zur</strong> Vulka-<br />
nisation war gefunden. Heute werden Tausende von Kautschukmi-<br />
schungen für alle Bereiche des täglichen Lebens hergestellt.<br />
fAhrzEUgtEchnIk<br />
fAhrzEUgtEchnIk
0<br />
Ein ganz anderer Jetpilot<br />
Technische Innovationen bei Gabelstaplern<br />
„Herr Prof. Weltin, was soll man sich denn unter Zuverlässigkeits-<br />
technik vorstellen?<br />
In Norderstedt befindet sich das Entwicklungs- und Testzentrum von der Hamburger Gabelstapler-<br />
firma Jungheinrich: Hier werden neue Produkte und innovative Fertigungs- und Montagetechniken<br />
entwickelt. Im Jahr 2006 wurden konzernweit knapp 100 Schutzrechte angemeldet und 56 Patente<br />
erteilt; unter anderem für die Antriebstechnik, Untersuchung neuartiger Energiespeicher, für die<br />
elektrische Lenkung „JetPilot“, ergonomische Verbesserunge sowie die Integration der Flurförder-<br />
systeme in den Informationsfluss mittels RFID (Radio Frequency Identification). Jungheinrich beschäf-<br />
tigt rund 10000 Mitarbeiter in über 30 Ländern. Der Eintritt in den Maschinen- und Anlagenbauer, der<br />
nicht nur Gabelstapler, sondern auch Dienstleistungen im Logistikbereich anbietet, ist über Praktika,<br />
eine Ausbildung, ein duales Studium, Traineeprogramme oder den Direkteinstieg möglich. Besonders<br />
gefragt sind Absolventen der ingenieur- und wirtschaftswissenschaftlichen Studiengänge.<br />
Die Zuverlässigkeit eines Produktes besteht darin, dass es seine<br />
Funktion in vorgegebener Zeit und unter definierten Randbedin-<br />
gungen sicher erfüllt. Ein Reifen zum Beispiel ist nicht zuverlässig,<br />
wenn er im Betrieb platzt.<br />
Und Sie stellen sicher, dass er nicht platzt? Wie machen Sie das?<br />
Irgendwann ist alles hin! Dagegen können auch wir nichts tun.<br />
Wir versuchen aber mit praktischen Tests und mit Hilfe mathema-<br />
tischer Berechnungen die Lebensdauer eines Produktes und die zu<br />
erwartende Art des Versagens vorauszusagen.<br />
Irgendwann ist alles hin!<br />
Prof. Dr.Ing. Uwe Weltin, Leiter des Instituts<br />
für Zuverlässigkeitstechnik, TUHH<br />
jungheinrich ag<br />
gründungsjahr<br />
1953<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
4568<br />
Produkte<br />
Flurfördersysteme<br />
(Gabelstapler),<br />
Lager- und<br />
Materialflusstechnik<br />
Und dann zieht man das Eisenbahnrad aus dem Verkehr bevor<br />
es versagt?<br />
Genau so. Darüber hinaus können wir durch unsere Untersuchun-<br />
gen oft natürlich auch Ratschläge geben, wie man die Lebensdauer<br />
eines Produktes erhöht.<br />
Sie sagten, man könne die Lebensdauer außer durch Tests auch<br />
durch mathematische Berechnungen bestimmen. Benötigt man<br />
dafür viel Mathematik?<br />
Ohne Mathematik geht gar nichts in den Ingenieurwissenschaften.<br />
„Herr von Forstner, was sind Ihre Aufgaben bei Jungheinrich?<br />
Ich bin zuständig für die Innovations- und Produktplanung im<br />
Jungheinrich Konzern. Ziel ist es, Prozesse und Methoden zu defi-<br />
nieren und anzuwenden, die bei der Auswahl und Umsetzung von<br />
neuen Produktideen unterstützen.<br />
Wie läuft ein Produkttest ab?<br />
Flurförderzeuge, auch Gabelstapler genannt, werden schon sehr<br />
früh während der Entwicklungsphase getestet. Schon im Computer<br />
können ergonomische Anforderungen überprüft und statische und<br />
dynamische Belastungen simuliert werden. Die ersten Prototypen<br />
müssen zuerst umfangreiche Dauertests auf Prüfständen und im<br />
realistischen Kundeneinsatz überstehen, bevor die ersten Serien-<br />
fahrzeuge ausgeliefert werden.<br />
Was bedeutet RFID für die Zukunft der Logistik?<br />
In der Zukunft werden Waren mit sogenannten RFID-Tags ausge-<br />
rüstet sein. Diese Datenspeicher können sehr viele Informationen<br />
speichern, die helfen können, Waren effizienter von A nach B zu<br />
bringen. Zukünftige Flurförderzeuge werden <strong>hier</strong> eine zentrale Rolle<br />
spielen.<br />
Wecken Sie den Erfindergeist!<br />
Michael Freiherr von Forstner,<br />
Leiter Produktplanung bei Jungheinrich<br />
Welche Verfahren oder Technologien sind im<br />
Flurförderzeugbereich interessant?<br />
Die Anforderungen für Flurförderzeuge hinsichtlich Leistungs-<br />
fähigkeit, Sicherheit, Energieeffizienz und logistischer Vernetzung<br />
nehmen kontinuierlich zu. Intelligente Technologien können dabei<br />
helfen, unsere Fahrzeuge zu verbessern. Neue Elektronik und<br />
Software sorgen nicht nur für äußerst effiziente Fahrantriebe, son-<br />
dern zunehmend auch für die Steuerung von Sicherheitssystemen<br />
wie ABS und ASR. Mit neuen Energiespeichern wie zum Beispiel<br />
Brennstoffzellen können in Zukunft vielleicht Verbrennungsmotoren<br />
in der Intralogistik komplett ablöst werden.<br />
Welche Rolle spielt die Physik in ihrer täglichen Arbeit?<br />
Die ganze Welt funktioniert mit Physik. In besonderem Maße gilt<br />
das natürlich auch für Gabelstapler. Zum Beispiel sorgt das<br />
Gegengewichtsprinzip dafür, dass ein Gabelstapler nicht umkippt.<br />
Das muss natürlich in allen Fahrsituationen gewährleistet sein,<br />
auch wenn sich eine Last von einer Tonne in einer Höhe von zehn<br />
“<br />
Metern befindet.<br />
Welchen Rat würden Sie Lehrern geben wollen um für<br />
naturwissenschaftliche Studiengänge Interesse zu wecken?<br />
Naturwissenschaften können sehr theoretisch sein. Sie können<br />
aber auch begeistern. Verblüffen Sie die Schüler mit überraschen-<br />
den Experimenten aus dem Alltag. Wecken Sie den Erfindergeist!<br />
Ich denke, das Erarbeiten von Lösungen im Team sollte man schon<br />
in der Schule ausprobieren.<br />
fAhrzEUgtEchnIk
obotertanz<br />
Ingenieure steuern Produktions und Logistikprozesse<br />
„Herr Hoffmann, womit beschäftigen sich Ingenieure bei Ihnen?<br />
Das Einsatzgebiet von Ingenieuren ist sehr breit gefächert. Das<br />
Das Mercedes-Benz-Werk in Hamburg liefert Lenksäulen und Hinterachsen. Auf dem ehemaligen<br />
Tempogelände in Harburg steht eine hochmoderne Produktionsstätte. Das Lager steht quasi auf dem<br />
Parkplatz: Weiße Container, die die benötigten Zulieferteile enthalten, werden vom LKW direkt an das<br />
Gebäude angedockt. Der gesamte Logistikprozess wird von Daimler gesteuert. Zum ersten Mal sieht<br />
die <strong>NaT</strong>-Redaktion bei Ihrem Besuch auch Roboter bei der Arbeit – leider keinen Robotertanz, denn<br />
gerade ist irgendwo eine Störung. Eine wunderbare Gelegenheit um über Vor- und Nachteile des<br />
Robotereinsatzes zu sprechen: Die Einsparungen durch Entfall eines Bedieners werden den Investitions-<br />
und Inbetriebnahmekosten gegenübergestellt. Sehr wichtig sind aber auch qualitative Kriterien wie<br />
die Entlastung des Mitarbeiters bei körperlich schweren Tätigkeiten. Handelt es sich um einen Vorgang,<br />
der oft flexibel angepasst werden muss, hat der Mensch allerdings immer noch erhebliche Vorteile.<br />
Dipl.Ing. Günther Hoffmann, Leiter Produktionsplanung, Daimler AG<br />
Analysieren und Abstellen von Störungen im Produktionsbetrieb<br />
gehört genauso dazu wie die Betreuung von Zulieferern <strong>zur</strong> Unter-<br />
stützung der Produktionsqualität, die logistische Steuerung von<br />
Produktionsprozessen und die Gestaltung neuer oder die Weiter-<br />
entwicklung bestehender Produktionsprozesse <strong>zur</strong> Verbesserung<br />
der Wirtschaftlichkeit. Auch die Entwicklung neuer Produkte und<br />
Technologien <strong>zur</strong> Erweiterung des Produktportfolios gehört dazu.<br />
Dabei sind je nach Aufgabe spezifische Kenntnisse bezüglich<br />
Schweißen, Beschichten, Umformen, mechanischer Fertigung,<br />
Montage, Elektronik und so weiter erforderlich.<br />
Entscheidend für den Erfolg ist das<br />
Engagement von Lehrern und Eltern<br />
Was fasziniert Sie an Produktionsprozessen?<br />
daimler ag<br />
mercedes-benz-werk<br />
hamburg<br />
gründungsjahr<br />
1935<br />
Mitarbeiter<br />
circa 2500<br />
Produkte<br />
Achsen, Lenksäulen,<br />
Abgaskrümmer,<br />
Bedienelemente und<br />
Strukturbauteile<br />
Die Vielfalt der Aufgaben, die <strong>hier</strong> auf einen zukommen, ist sehr<br />
groß. Jeden Tag erwarten einen neue Herausforderungen. Stetiges<br />
Lernen ist erforderlich und fast alle Aufgaben werden in inter-<br />
disziplinären Teams gemeinsam gelöst. Durch vorausschauende<br />
Planung der Produktionsprozesse in enger Zusammenarbeit mit<br />
der Produktentwicklung gestaltet man die Zukunft des Werkes.<br />
Sie haben zwei 15 und 17 Jahre alte Töchter. Was ist wichtig für<br />
eine gute Schulbildung?<br />
Entscheidend für den Erfolg in der Schule war immer das Engage-<br />
ment der Lehrer auch außerhalb des regulären Unterrichts sowie<br />
die Unterstützung durch die Eltern, die auch bereit sein müssen,<br />
sich in die schulischen Aktivitäten einzubringen.<br />
Fundamental für den Bereich Flug und Fliegen ist die Betrachtung<br />
von Strömungen. Sie erzeugen den Auftrieb, der das Flugzeug in<br />
Über den <strong>Wo</strong>lken<br />
Je größer und komfortabler ein Flugzeug ist, desto mehr technische Raffinesse<br />
ist nötig, um es sicher in der Luft zu halten. Aber: je größer ein Flugzeug ist,<br />
desto weniger merken die Passagiere davon, wie viel ausgefuchste <strong>Technik</strong><br />
sich hinter den Kabinenwänden verbirgt. In Hamburg wird viel dafür getan, das<br />
Fliegen komfortabel und immer noch sicherer zu machen. Ein leistungsfähiges<br />
Netzwerk von großen Unternehmen, Zulieferern und Dienstleistern hat sich auf<br />
diesen Bereich, aber auch auf klassischen Flugzeugbau, Wartung und Überholung<br />
spezialisiert. Damit ist der Luftfahrtstandort Hamburg das drittgrößte Zentrum<br />
für Flugzeugbau weltweit und hat außerdem mit dem Flughafen Hamburg<br />
einen der erfolgreichsten Flughäfen in Deutschland. Nirgendwo sonst in Europa<br />
gibt es so viele Möglichkeiten für Berufe, die das Fliegen traumhaft machen.<br />
Was Schüler und Lehrer in der Luftfahrttechnik entdecken können<br />
der Luft hält, aber auch den Vortrieb durch Turbinen und Propeller.<br />
Bei der Untersuchung von Strömungsfeldern lassen sich allgemeine<br />
Vektorfelder ansprechen, die in Form elektrischer und magneti-<br />
scher Felder zum Stoff der Studienstufe gehören. Beim Vortrieb<br />
durch Düsenantriebe spielen sowohl Massen- als Impulserhaltung<br />
wichtige Rollen. Bei der Betrachtung von Wirbeln, zum Beispiel<br />
in Wirbelschleppen hinter dem Flugzeug (Abstandhalten bei der<br />
Landung), kommt die Drehimpulserhaltung dazu.<br />
Im Moment des Aufsetzens auf der Landebahn läuft nach dem<br />
Landestoß eine Stoßwelle durch das Flugzeug, deren Amplitude<br />
kontrolliert werden muss. Schwingungen können – wie bei allen<br />
mit periodisch arbeitenden Motoren angetriebenen Verkehrsmitteln<br />
– problematisch werden. Resonanzen von Flugzeugteilen mit den<br />
anregenden Frequenzen der Motoren müssen natürlich vermieden<br />
oder geeignet gedämpft werden. Gefährlicher noch sind Anregun-<br />
gen der Flügel durch die Umströmung zum Flattern, weil dieses zu<br />
exponentiellem Wachstum der Flügelschwingungen und damit zum<br />
sicheren Absturz führt.<br />
LUftfAhrttEchnIk
„<br />
Was macht die Abteilung Innovation?<br />
technik zum Abheben<br />
750 Ingenieure entwickeln ständig neue <strong>Technik</strong>, Geräte und Systeme<br />
„Sie möchten ein Fitnesscenter in ihrem Flugzeug. Kein Problem. Gleich vorn hinter der Küche oder<br />
lieber in der Nähe des Schlafbereichs?“ – Zugegeben. Dieser Dialog ist fiktiv. Aber so ähnlich hört<br />
es sich wohl an, wenn bei Lufthansa <strong>Technik</strong> in Fuhlsbüttel über die Ausstattung von VIP-Flugzeugen<br />
gesprochen wird. Luxusjets für Regierungen und Milliardäre aus aller Welt auszustatten gehört, zum<br />
Kerngeschäft des Unternehmens. Und da ist eben vieles möglich, was eigentlich unmöglich ist – aller-<br />
dings nur mit einem ungewöhnlich breiten Spektrum an Entwicklungskompetenz und in enger Zusam-<br />
menarbeit von Ingenieuren, <strong>Technik</strong>ern und Werkstatt. Mehr als 750 Ingenieure arbeiten bei Lufthansa<br />
<strong>Technik</strong> in Hamburg, allein 120 davon sind in der VIP-Ausstattung tätig.<br />
Die Abteilung Innovation entwickelt neue Produkte für die Kabine,<br />
sowohl für Linien- als auch für VIP-Flieger. Der Schwerpunkt liegt<br />
im Bereich Inflight-Entertainment, also Monitore, DVD-Player,<br />
Audio/Video on Demand oder auch die 3D-Moving Map auf der<br />
der Passagier sieht, wo er gerade ist.<br />
Wie sieht ihr Arbeitsplatz aus?<br />
Wir betreuen die Kunden, nachdem sie das Produkt erhalten<br />
haben. Wir schulen und erklären, helfen aber auch bei auftretenden<br />
Problemen. Damit sind wir eine wichtige Schnittstelle zwischen<br />
den Bedürfnissen des Kunden und den Entwicklern.<br />
Schnittstelle zwischen Kunden und<br />
Entwicklern – Customer Service<br />
Kim Thormann, Luft und Raumfahrtingenieurin,<br />
Teamleiterin Lufthansa <strong>Technik</strong><br />
lufthansa technik ag<br />
gründungsjahr<br />
1994<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
7500<br />
tätigkeiten<br />
Triebwerkswartung,<br />
Flugzeugüberholung<br />
und -umbau<br />
Bietet Ihr Studium eine gute Voraussetzung für Ihren Job?<br />
Ja. Ich brauche zwar nicht alles, was ich dort gelernt habe.<br />
“<br />
Aber ich habe dadurch einen technischen Background der<br />
extrem wichtig ist. Und ich habe dort gelernt, wie man Probleme<br />
löst. Das ist wichtiger Teil meiner jetzigen Arbeit.<br />
Was macht Ihnen an Ihrer Arbeit Spaß?<br />
In der Luftfahrt arbeiten sehr viele Menschen mit großer<br />
Begeisterung für das Fliegen, mit viel Enthusiasmus. Dieses<br />
Gefühl, weltweit mit Kollegen und Kunden eine gemeinsame<br />
Leidenschaft zu haben, trägt viel zum Spaß an der Arbeit bei.<br />
flugzeugüberholung<br />
und Engine Shop<br />
In den Hamburger Werkhallen werden große Verkehrsflugzeuge<br />
von Boeing und Airbus komplett überholt und mit technischen<br />
Den Check am Laufen halten<br />
Neuheiten und Produktverbesserungen ausgestattet. Auf mehr als<br />
30000 Quadratmeter Fläche erstrecken sich die unterschiedlichen<br />
Teilewerkstätten der <strong>Technik</strong> Basis. Hier werden jedes Jahr fast<br />
200000 Komponenten bearbeitet – vom Fahrwerk über den Navi-<br />
gationscomputer, hydraulische und pneumatische Systeme bis <strong>zur</strong><br />
Bordküche. Der Triebwerks-Shop auf der Basis Hamburg ist die<br />
größte Werkstatt für die Instandsetzung ziviler Flugzeugtriebwerke<br />
außerhalb der USA. Das Servicespektrum reicht von einzelnen<br />
Reparaturen und Überholungen von Triebwerken, Modulen,<br />
Einzelteilen und Anbaugeräten bis hin <strong>zur</strong> Komplettversorgung<br />
ganzer Airlines.<br />
Johannes Wiesner, Ingenieur in der Flugzeugüberholung,<br />
Lufthansa <strong>Technik</strong><br />
„Wie sieht ihr Arbeitsplatz aus?<br />
Ich habe mein Büro in der Nähe der Wartungshalle und arbeite<br />
sehr eng mit den <strong>Technik</strong>ern und Mechanikern in der Flugzeug-<br />
überholung zusammen. Gemeinsam checken wir die Flugzeuge,<br />
stellen Schäden fest und überlegen wie diese zu beheben sind.<br />
Was gefällt Ihnen daran besonders?<br />
Wir arbeiten <strong>hier</strong> immer am ganzen Flugzeug, nicht nur an einem<br />
kleinen Bauteil. Wir sind ständig gefordert, neue Lösungen zu<br />
finden, denn immer wieder passiert es, dass bei Wartungsarbeiten<br />
Schäden festgestellt werden, die sich nicht nach „Schema F“ behe-<br />
ben lassen. Damit tragen wir wesentlich dazu bei, dass die Abläufe<br />
reibungslos funktionieren.<br />
Welches Studium bietet die besten Voraussetzungen für ihre<br />
Arbeit?<br />
Die Kombination aus praktischer Ausbildung und Studium, so wie<br />
ich sie absolviert habe, ist sicherlich optimal. Dadurch habe ich<br />
“<br />
ein Gefühl für das Material, keine Berührungsängste und außer-<br />
dem eben auch den theoretischen Hintergrund und weiß wie die<br />
Systeme des Flugzeuges funktionieren.<br />
Was ist die wichtigste Eigenschaft, die man für Ihren Job braucht?<br />
Man muss gern mit Menschen umgehen. Natürlich braucht man<br />
auch technisches Interesse. Ganz wichtig sind auch Einsatzbereit-<br />
schaft, Teamfähigkeit, Kreativität, um immer wieder neue Lösungen<br />
zu finden, und eine gewisse Servicementalität.<br />
LUftfAhrttEchnIk
neue Werkstoffe und kleinere Flügel<br />
Professor Dr.Ing. Hartmut Zingel, stellvertretender Leiter des Departments Fahrzeugtechnik und<br />
Flugzeugbau der Hochschule für Angewandte Wissenschaften Hamburg (HAW Hamburg)<br />
„Herr Prof. Zingel, bevor Sie Professor an der HAW Hamburg<br />
wurden, haben Sie Luft- und Raumfahrttechnik an der TU<br />
Braunschweig studiert. Was hat Sie dazu veranlasst?<br />
In der Schule hat mich besonders Mathematik und Physik interes-<br />
siert. Und ich habe mich schon als Kind für Flugzeuge begeistert.<br />
Ich wollte wissen, wie es funktioniert, dass tonnenschwere Flug-<br />
zeuge fliegen können. Das habe ich gründlich studiert und beschäf-<br />
tige mich nun schon seit mehr als 25 Jahren mit aktuellen Fragen<br />
des Flugzeugbaus, immer noch mit der gleichen Begeisterung.<br />
Ist die Fliegerei nicht längst vollständig erforscht?<br />
Tatsächlich hat sich das grundsätzliche Aussehen der großen<br />
Verkehrsflugzeuge in den letzten 50 Jahren kaum verändert. Aller-<br />
dings wurden riesige Fortschritte gemacht in der Flugsteuerung,<br />
in der Aerodynamik, in den Werkstoffen, in den Triebwerken. Die<br />
Flugzeuge sind sicherer geworden und der Kraftstoffverbrauch<br />
konnte auf einen Bruchteil reduziert werden. Alles lässt sich weiter<br />
verbessern. Möglich, dass die Flugzeuge in 30 Jahren ganz anderes<br />
aussehen werden als heute.<br />
Ein Labyrinth am Flughafen<br />
Ingenieure kümmern sich um Umweltschutzmaßnahmen<br />
Nein, nicht bei der Abfertigung. Da ist alles übersichtlich und hervorragend beschildert. Das Labyrinth liegt<br />
viel tiefer und dort bewegen sich normalerweise auch keine Menschen sondern Luft: Unter dem neuen<br />
Terminal wurde ein Thermolabyrinth <strong>zur</strong> Kühlung und Heizung des Gebäudes installiert. Energie und Ener-<br />
giekosten sind zentrale Themen der Stabstelle Umweltschutz des Flughafens. Der Flughafen ist vergleichbar<br />
mit einer kleinen Stadt, die logistische Großleistungen zu erbringen hat. Jährlich rund 170000 Starts und<br />
Landungen sind zu bewältigen. Fast zwölf Millionen Passagiere müssen zum Flughafen hin und wieder von<br />
dort weggebracht und im Flughafen versorgt werden. Alle Daten zum Wasser-, Material- und Rohstoffver-<br />
brauch werden von der Stabsstelle Umweltschutz erfasst und dokumentiert. Hohe Priorität haben dabei die<br />
Maßnahmen für den Lärm- und Gewässerschutz sowie für die Luftreinhaltung.<br />
Welches sind die aktuellen Forschungsthemen?<br />
An der HAW Hamburg arbeiten wir zum Beispiel an so genannten<br />
Blended-Wing-Body-Flugzeugen. Der Rumpf ist Teil des Flügels,<br />
er erzeugt einen erheblichen Teil des Auftriebs. Der Flügel kann<br />
kleiner werden. Das spart Gewicht und reduziert den Widerstand.<br />
Andere Forscher befassen sich mit der optimalen Auslegung<br />
von Klimaanlagen, der Crashsicherheit von Fluggastsitzen, der<br />
Energieerzeugung mit Brennstoffzellen oder mit dem Einsatz neuer<br />
Werkstoffe, wie den kohlefaserverstärkten Kunststoffen.<br />
Können Schüler und Schülerinnen in die Labore der HAW Hamburg<br />
hineinschnuppern?<br />
Wir bieten regelmäßig Veranstaltungen für Schulklassen und Physik<br />
AGs an und für Schülerinnen am Girls’ Day und in<br />
“<br />
der Herbst-Hochschule.<br />
Wir erarbeiten uns die Grundlagen der Physik des Fliegens<br />
und untersuchen in unserem Windkanal die Strömung an einem<br />
Tragflügelmodell. Im Februar/März 2008 veranstalten wir zum dritten<br />
Mal die Vorlesungsreihe <strong>Technik</strong> für Kinder: Faszination Fliegen<br />
für acht- bis zwölfjährige Mädchen und Jungen.<br />
flughafen hamburg gmbh<br />
gründungsjahr<br />
1911<br />
Mitarbeiter gruppe<br />
1656<br />
tätigkeiten<br />
Durchführung von Dienstleistungen<br />
und Bereitstellung der<br />
Infrastruktur für den Luftverkehr<br />
fünftgrößter Flughafen Deutschlands<br />
„<br />
Herr Budde-Steinacker, welches sind Ihre wichtigsten Aufgaben?<br />
ohne fortschrittliche <strong>Technik</strong> lässt sich ein<br />
effektiver Schutz der Umwelt nicht umsetzen<br />
Dipl.Ing. Volker BuddeSteinacker, Stabstelle Umweltschutz,<br />
Flughafen Hamburg<br />
Zum Umweltschutz am Flughafen gehören viele Themen. Abfallent-<br />
sorgung und Energieversorgung genauso wie Luftreinhaltung und<br />
Gewässerschutz. Nicht zu vergessen an einem Verkehrsflughafen<br />
ist natürlich das Thema Lärmschutz für die Bürgerinnen und Bürger<br />
im Umfeld des Flughafens.<br />
Können Sie mehr über das Thermolabyrinth berichten?<br />
Unter dem Terminal 1 unterhalb des Grundwasserspiegels haben<br />
wir einen Raum geschaffen, durch den die Luft für die Klimatisie-<br />
rung des Gebäudes geleitet wird. Klimatisierung heißt, dass das<br />
Gebäude im Winter beheizt und im Sommer gekühlt werden muss.<br />
Da in dem Thermolabyrinth das ganze Jahr über eine konstante<br />
Temperatur von etwa zehn Grad Celsius herrscht, haben wir damit<br />
die Möglichkeit die Luft vorzuwärmen beziehungsweise vorzuküh-<br />
len. Dadurch sparen wir viel Energie und können natürlich auch den<br />
CO2-Ausstoß reduzieren.<br />
Was bedeutet Gewässerschutz für den Flughafen?<br />
Im Mittelpunkt des Gewässerschutzes am Flughafen steht die<br />
Minimierung des Eintrages von Schadstoffen in die Gewässer. Am<br />
Flughafen müssen bei entsprechenden Wetterlagen die Flug-<br />
zeuge und die Flugbetriebflächen von Schnee und Eis freigehalten<br />
werden. Dazu werden biologisch leicht abbaubare Stoffe einge-<br />
setzt. Salz darf nicht verwendet werden. Um die Schadstoffeinträge<br />
so weit wie möglich zu minimieren, messen wir kontinuierlich<br />
deren Konzentration und sorgen dafür, dass hohe Belastungen<br />
nicht in die Gewässer sondern <strong>zur</strong> Kläranlage geleitet werden.<br />
Welche Rolle spielen Mathematik und Physik<br />
in Ihrer täglichen Arbeit?<br />
Ohne fortschrittliche <strong>Technik</strong> lässt sich ein effektiver Schutz der<br />
Umwelt nicht umsetzen. Mathematik, Physik und Chemie sind<br />
wichtige Grundlagen um diese <strong>Technik</strong>en zu verstehen und in der<br />
täglichen Praxis anzuwenden.<br />
Sie engagieren sich besonders für den Gewässerschutz, warum?<br />
“<br />
Das hat sich während des Studiums so ergeben. Ich habe vor dem<br />
Studium eine Berufsausbildung zum Elektromaschinenbauer absol-<br />
viert. Mich hat der praktische Einsatz von anfassbarer Technologie<br />
immer besonders interessiert. Wasser lässt sich anfassen. Wasser<br />
tut uns gut. Beim Wasser kann man Erfolge beim Reinigungspro-<br />
zess meist schon erkennen, bevor sie messtechnisch nachgewiesen<br />
sind. Auch die Maschinentechnik, die bei der Wasser- und Abwas-<br />
serbehandlung eingesetzt wird, ist greifbar und hoch interessant.<br />
LUftfAhrttEchnIk
Ingenieure als Dienstleister<br />
Spezialisten für Flugzeugstruktur, Kabineneinrichtung und Flugantrieb<br />
Mit mehr als 3900 Mitarbeitern in über 50 Niederlassungen und Standorten, ist die Ferchau Group<br />
einer der größten Ingenieurdienstleister in Deutschland. Das in Gummersbach ansässige Unternehmen<br />
gründete 2004 den eigenständigen Geschäftsbereich Aviation, um seine Kompetenzen im Bereich<br />
Luft- und Raumfahrt zu bündeln. Ferchau Aviation hat seinen Hauptsitz in Hamburg und beschäftigt <strong>zur</strong><br />
Zeit insgesamt circa 530 Mitarbeiter an vier Standorten (Hamburg, Bremen, München und Toulouse),<br />
mehr als die Hälfte davon Ingenieure.<br />
© Airbus<br />
„<br />
Herr Müller, was macht eigentlich ein Ingenieurdienstleister?<br />
ferchau aviation<br />
Mitarbeiter insgesamt<br />
530<br />
tätigkeit<br />
Ingenieurdienstleistungen<br />
im Bereich Luftfahrt- und<br />
Raumfahrt<br />
zentrale<br />
Ferchau Group, Gummersbach<br />
Projektmanagement und Teamfähigkeit<br />
Ingenieurdienstleister spielen eine wichtige Rolle in vielen Indu-<br />
Dipl.Oec. Christof Müller, Personalreferent bei Ferchau Aviation<br />
strien. Im Auftrag unserer Kunden wickeln wir ganze Arbeitspakete<br />
ab. Das heißt, wir konstruieren Teile, entwickeln Systeme, über-<br />
nehmen Konzeptionen, Berechnungen und Simulationen. Dabei<br />
arbeiten unsere Ingenieure meistens in Teams und immer in enger<br />
Zusammenarbeit mit dem Auftraggeber. Oft sind sie für längere<br />
Zeit direkt in Projekte beim Kunden eingebunden. Dadurch sind sie<br />
natürlich immer auch Repräsentanten von Ferchau.<br />
Wie viele Ingenieure arbeiten <strong>zur</strong> Zeit für Ferchau Aviation?<br />
Wir haben bei uns circa 280 Ingenieure verschiedener Fach-<br />
richtungen vom Luftfahrtingenieur über Elektrotechniker bis<br />
zum Architekten.<br />
Haben auch Berufsanfänger eine Chance?<br />
Für Berufsanfänger haben wir eine Art Trainee-Programm. Neue<br />
Mitarbeiter durchlaufen bei uns zunächst Schulungen im CAD-<br />
Bereich und im Projektmanagement. Gegebenenfalls vermitteln wir<br />
Mitarbeitern aus anderen Fachbereichen auch Grundkenntnisse in<br />
der Luft- und Raumfahrt wie Aerodynamik, Flugtechnik und Flug-<br />
zeugbau. Danach werden sie dann Schritt für Schritt in Projekte<br />
eingebunden.<br />
<strong>Wo</strong>rauf achten Sie besonders?<br />
Eine solide Ausbildung und gutes technisches Verständnis setzen<br />
wir natürlich immer voraus. Wer bei Ferchau arbeiten möchte, muss<br />
aber auch in Projekten denken können, teamfähig sein und gut<br />
kommunizieren können. Gutes Englisch ist unabdingbar, genauso<br />
ein gewisses Geschick im Umgang mit anderen Kulturen, weil wir<br />
oft in multinationalen Teams arbeiten.<br />
Was Schüler und Lehrer in der Maritimen <strong>Technik</strong> entdecken können<br />
Stabilität und Gleichgewicht: Das Zusammenspiel von Trägheit,<br />
optimierter Form und modernen gyromechanischen Stabilisierungs-<br />
systemen kann im Modellexperiment untersucht werden. Strömun-<br />
gen: laminare und turbulente Strömung, Kavitation - <strong>hier</strong> kann der<br />
Zusammenhang zwischen plastischem Modell, Modellbildung und<br />
Experiment nachvollziehbar gezeigt werden. Ausrüstungstechnik:<br />
Auf dem Wasser<br />
Zukunft Schiffbau: Der deutsche Schiffbau boomt, die Auftragsbücher sind gefüllt.<br />
Ingenieure der maritimen <strong>Technik</strong> konstruieren und perfektionieren Schiffe aller Art,<br />
vom Luxuskreuzfahrtschiff über die Privatyacht bis zum Forschungsschiff. Dabei sind<br />
sie oft Technologieführer und Innovatoren bei der Einführung neuer Produktionsverfahren.<br />
Schiffsentwurf, Konstruktion, Festigkeit, Hydromechanik, Schiffsmaschinentechnik,<br />
Schiffsausrüstung und –einrichtung sowie Fertigung und Werftbetrieb sind<br />
die Hauptaufgabengebiete von Ingenieuren in der maritimen Industrie. Gerade für<br />
Hamburg und den gesamten norddeutschen Raum hat sie traditionell eine große<br />
Bedeutung. Mit viel Kreativität und Innovationskraft hat sich die Branche in den<br />
letzten Jahrzehnten zukunftsfähig erneuert. Auch Hafenwirtschaft, Klassifikations-<br />
und Zertifizierungsgesellschaften und Reedereien bieten ein breites Spektrum an<br />
Jobs für Ingenieure.<br />
Nicht zuletzt bietet die moderne <strong>Technik</strong> von Funk über Radar bis<br />
zu Echolot Anwendungen zum Thema Schwingungen und Wellen.<br />
Beim GPS ist sogar die Relativitätstheorie von Bedeutung. Diese<br />
<strong>Technik</strong> lässt sich in der Schule näher untersuchen. So kann man<br />
zum Beispiel ein Echolot zerlegen und seine Funktionsweise im<br />
Zusammenspiel der einzelnen Komponenten entdecken.<br />
MArItIME tEchnIk
0<br />
thyssenkrupp marine<br />
systems ag<br />
gründungsjahr<br />
2005 (Blohm + Voss 1877)<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
rund 2000,<br />
in Nordeutschland rund 6300<br />
fertigung<br />
Neubauten von Marineschiffen<br />
und Yachten, Reparatur und<br />
Umbau von Schiffen sowie Entwicklung<br />
von maritimen Komponenten<br />
Standorte<br />
Deutschland, Schweden<br />
und Griechenland<br />
Schwimmende Wunderwerke<br />
Ingenieure entwickeln, bauen und reparieren Schiffe – und verlängern sie sogar<br />
Wie kein anderes Unternehmen hat ThyssenKrupp Marine Systems den Schiffbau weiterentwickelt.<br />
Die tragenden Säulen der Unternehmensgruppe in Hamburg bilden die einzelnen Tochtergesellschaften,<br />
wie zum Beispiel Blohm + Voss: Hier arbeiten Ingenieure an der Entwicklung, Fertigung, Ausstattung<br />
und Erprobung von Fregatten, Korvetten sowie Großyachten. Bei Blohm + Voss Industries sind sie die<br />
treibende Kraft hinter zahlreichen Innovationen im Bereich der maritimen Komponenten. Ober bei<br />
Blohm + Voss Repair: In den Docks der Hamburger Werft werden Schiffe aller Art repariert und umge-<br />
baut, wie jüngst der Kreuzfahrer „Balmoral“ im Dock Elbe 17. Der wurde kurz mal verlängert. Hydrau-<br />
lische Pressen schoben eine 30 Meter lange Mittelsektion zwischen Vor- und Achterschiff. Was sich<br />
so einfach anhört, ist das Ergebnis monatelanger Vorarbeit. Das gesamte Schiff musste neu berechnet<br />
werden. Insgesamt arbeiten 6300 Mitarbeiter in Norddeutschland. Weltweit sind es 8700. Neben<br />
einer Vielzahl von hochqualifizierten, technischen Fachkräften finden <strong>hier</strong> vor allem Ingenieure mit den<br />
Schwerpunkten Schiffbau, Maschinenbau und Elektrotechnik ihren Arbeitsplatz.<br />
„<br />
Herr Kalverkamp, was zeichnet die Komplexität eines Schiffes aus?<br />
Ingenieure kommen bei uns in<br />
jeder Projektphase zum Einsatz<br />
Dipl. Päd. Andreas Kalverkamp, Leiter Führungskräfteentwicklung<br />
ThyssenKrupp Marine Systems<br />
Die besondere Komplexität eines Schiffes ist im Wesentlichen<br />
an der langen Einsatzzeit sowie den vielfältigen Nutzungsmöglich-<br />
keiten auszumachen. Ein Schiff muss mehrere Tage, gegebenenfalls<br />
<strong>Wo</strong>chen völlig autark einsatzfähig sein. Da gibt es Systeme für<br />
Trinkwasserversorgung und Abwasserentsorgung, eine eigene<br />
Energieversorgung, Klima- und Lüftungsanlagen, Kommunikations-<br />
und Navigationssysteme sowie Versorgungseinrichtungen und<br />
vieles mehr. Dazu kommt, dass man mit einem U-Boot mehrere<br />
<strong>Wo</strong>chen ohne Luft zu holen tauchen, auf einer Yacht riesige<br />
Events veranstalten und mit einer Fregatte in der Nordsee<br />
theoretisch gleichzeitig den Luftverkehr über Frankfurt und<br />
London steuern kann.<br />
Was zeichnet einen guten Ingenieur aus?<br />
Um im Schiffbau erfolgreich zu sein, müssen Ingenieure in der<br />
Lage sein, die Komplexität unserer Welt zu verstehen. Kleine<br />
technische Änderungen können bei uns enorme technische (und<br />
kaufmännische) Auswirkungen haben. Das gilt für die Zusagen,<br />
die der Vertriebsingenieur dem Kunden macht ebenso wie für eine<br />
vermeintlich unscheinbare Änderung der Konstruktionszeichnung.<br />
Um da zu bestehen, muss man sowohl das Produkt als auch den<br />
Entstehungsprozess verstanden haben und mit Kollegen aus<br />
unterschiedlichsten Fachgebieten - häufig auch an unterschied-<br />
lichen Standorten - in einem Projekt zusammenarbeiten. Da sind<br />
ausgezeichnete Fachkenntnisse natürlich eine gute Eintrittskarte,<br />
aber noch kein Grund zum Feiern.<br />
Welche Berufschancen hat ein Ingenieur bei TKMS?<br />
Ingenieuren bieten sich bei ThyssenKrupp Marine Systems breite<br />
Einsatzmöglichkeiten in verschiedener Hinsicht. Funktional ge-<br />
sehen kommen Ingenieure bei uns in jeder Phase eines Projektes<br />
zum Einsatz: in der Vertriebs- und Angebotsphase, in Forschung,<br />
Entwicklung und Konstruktion aber natürlich auch im Projekt-<br />
management, in der Fertigung, im Neubau, der Reparatur und<br />
im After-Sales-Service. Als außergewöhnlich kann man bei uns<br />
aber sicherlich auch die vielfältigen Einsatzmöglichkeiten in<br />
unterschiedlichen Produktbereichen sowie an unterschiedlichen<br />
“<br />
Schiffbaustandorten im In- und Ausland (unter anderem Schweden<br />
und Griechenland) bezeichnen.<br />
Herr Kalverkamp, Sie sind von Beruf Pädagoge,<br />
was fasziniert Sie in der Welt des Schiffsbaus?<br />
Das immer wieder Neue an unseren Schiffen und die Größe und<br />
Komplexität der Produkte. Abgesehen davon sind die Menschen auf<br />
der Werft ein toller „Schlag“ - immer offen und geradeaus. Da weiß<br />
man einfach wo man dran ist!<br />
MArItIME tEchnIk
„<br />
Was machen Sie beim Germanischen Lloyd?<br />
Qualität und Sicherheit<br />
auf den Weltmeeren<br />
Ingenieure klassifizieren<br />
Wie beim Auto muss auch die Seetüchtigkeit von Schiffen regelmäßig überprüft werden. Ist die<br />
Außenhülle stabil genug? Ist das Schiff angerostet? Sind die Lukendeckel wirklich dicht? Dies sind<br />
Fragen, denen über 4100 internationale Experten, die Mehrzahl Ingenieure der Fachrichtungen<br />
Schiffbau, Elektrotechnik, Maschinenbau, Umweltmanagement oder Anlagentechnik beim Germani-<br />
schen Lloyd (GL) nachgehen. Der GL ist eine der weltweit führenden Klassifikationsgesellschaften.<br />
Als technischer Dienstleister setzt das Unternehmen Standards in <strong>Technik</strong>, Qualität und Sicherheit<br />
für die maritime Industrie. Vom Frachtschiff bis zum Öltanker, von der Windenergieanlage bis <strong>zur</strong><br />
Bohrinsel: Der GL überwacht und bewertet den technischen Zustand und alle sicherheitsrelevanten<br />
Aspekte – von der ersten Konstruktionszeichnung bis <strong>zur</strong> Entsorgung.<br />
Iris Leistner, Prüfingenieurin im Bereich Schiffsneubau<br />
beim Germanischen Lloyd<br />
germanischer lloyd ag<br />
gründungsjahr<br />
1867<br />
Mitarbeiter<br />
4100 weltweit; davon 1300 in<br />
Hamburg<br />
tätigkeitsfelder<br />
Technische Dienstleistungen im<br />
Bereich der Klassifikation von<br />
Schiffen und Industrieanlagen<br />
Standorte<br />
Der Germanische Lloyd ist mit<br />
191 Büros in 77 Ländern aktiv<br />
täglich neue Aufgaben und Bewährungsproben<br />
Meine Aufgabe ist das Prüfen von technischen Zeichnungen. Für<br />
jedes kleine Detail auf einem Schiff wird zuerst eine Zeichnung an-<br />
gefertigt, diese wird nach sicherheitsrelevanten Aspekten bewertet.<br />
Wie war der Einstieg in den Beruf als Prüfingenieurin?<br />
Zur Einarbeitung wird jedem Neuen ein erfahrener Mitarbeiter<br />
<strong>zur</strong> Seite gestellt. Man sitzt im gleichen Büro und arbeitet<br />
gemeinsam an den ersten Projekten. Mein Mentor hat mich<br />
Schritt für Schritt an die Aufgaben des Prüfingenieurs herangeführt.<br />
In der ersten Zeit im Unternehmen gilt es, zuzuhören und sich<br />
zu bewähren.<br />
Was ist das Spannende an Ihrer Arbeit?<br />
Es gibt jeden Tag neue Aufgaben und Bewährungsproben. Wenn<br />
ich beispielsweise feststelle, dass eine Fensterscheibe auf der<br />
Schiffbrücke zu niedrig ausgelegt ist, kann das lebensgefährliche<br />
Bruchschäden <strong>zur</strong> Folge haben. Dies muss ich dann dem Kunden<br />
vermitteln und wir müssen gemeinsam eine Lösung finden. Es ist<br />
spannend, mit meinem Wissen <strong>zur</strong> Sicherheit auf den Weltmeeren<br />
beitragen zu können.<br />
Welche Rolle spielt Mathematik in Ihrer täglichen Arbeit?<br />
Am meisten profitiere ich von der logischen Denkweise, die man<br />
durch die Mathematik lernt.<br />
Das umweltfreundlichste<br />
Transportmittel<br />
Längst geht es auch um globale, branchenübergreifende Fragestel-<br />
lungen: Was kann beispielsweise die Schifffahrt beitragen, um dem<br />
Klimawandel entgegenzuwirken? Das Schiff ist immer noch das<br />
umweltfreundlichste Transportmittel. Damit dies so bleibt, arbeitet<br />
der GL an neuen Antriebslösungen, alternativen Brennstoffen und<br />
besseren Schiffsdesigns. So war die Klassifikationsgesellschaft<br />
zum Beispiel auch am Entwurf der „Earthrace“ beteiligt. Das Power-<br />
„<br />
boot, ein futuristischer Trimaran, fährt mit Biodiesel und will 2008<br />
in 75 Tagen den Globus umrunden – das wäre Weltrekord.<br />
Auf jeden Absolventen kommen derzeit<br />
zehn offene Stellen<br />
Prof. Dr.Ing. Stefan Krüger,<br />
Leiter des Instituts für Schiffsdesign und Schiffssicherheit, TUHH<br />
Herr Prof. Krüger, lohnt sich Schiffbau in Deutschland überhaupt Also werden weiter Schiffbau-Ingenieure gebraucht?<br />
noch? Vor Jahren hat man doch schon gehört, dass die ganzen Händeringend. Auf jeden Absolventen kommen derzeit zehn<br />
Schiffe nun in Asien viel billiger gebaut werden können.<br />
offene Stellen.<br />
Der deutsche Schiffbau ist hochprofitabel. Alle Seeschiffwerften<br />
Und in 2012, wenn alle Schiffe haben,<br />
sind bis 2012 oder länger vollständig ausgebucht und geben ihren<br />
werden alle wieder arbeitslos, oder?<br />
Mitarbeitern bis dahin Arbeitsplatzgarantien. Der weltweite Bedarf<br />
Es ist die Frage, wer wo arbeitslos wird. Deutsche Arbeit ist<br />
an Schiffen ist sichtbare Auswirkung der Globalisierung. Deutsche<br />
gefragte Spezialarbeit. Wir sind zwar teuer, wir sind aber auch gut.<br />
Werften bedienen dabei nicht den einfachen Massenmarkt.<br />
Außerdem ist die Schiffbauausbildung breit ausgelegt. Schiffbauer<br />
Was haben Schiffe mit Globalisierung zu tun?<br />
Globalisierung ist weltweiter Handel, und weltweiter Handel<br />
braucht günstigen Transport. Fernsehgeräte aus Taiwan können<br />
auch deshalb so günstig bei uns angeboten werden, weil der Fern-<br />
transport mit Schiffen pro Gerät zum Beispiel nur 30 Cent kostet.<br />
bauen auch Offshore-Anlagen, Ölplattformen, Windenergieanlagen<br />
und sind überall im Maschinenbau einsetzbar. Da so ein Schiff ein<br />
kleiner Mikrokosmos ist, der alles enthält, kann, wer sich damit<br />
auskennt, auch ganz breit eingesetzt werden. Auch nach 2012<br />
werden wir noch erfolgreich Schiffe bauen.<br />
MArItIME tEchnIk
<strong>hier</strong> schlägt das Herz der Stadt<br />
Planungsingenieure sorgen für eine erfolgreiche Hafenentwicklung<br />
Der Hamburger Hafen ist nicht nur das Herz der Stadt, sondern auch ihr größter Arbeitgeber.<br />
Über 160000 Menschen aus Hamburg und der Metropolregion arbeiten für Deutschlands größten<br />
Seehafen – Tendenz steigend. Um auch für die Zukunft und die fortschreitende Globalisierung<br />
gut gerüstet zu sein, plant und baut die Hamburg Port Authority die Infrastruktur, also Schiene,<br />
Straßen, Wasserwege und Brücken, damit die Containerriesen und Kreuzfahrtschiffe wie die<br />
Queen Mary 2 auch zukünftig Hamburg anlaufen können. Für diese Aufgaben braucht die Hafen-<br />
verwaltung Ingenieure und Facharbeiter aus allen Bereichen: Planung, <strong>Technik</strong> und Bauausführung.<br />
Damit das Herz Hamburgs noch lange erfolgreich weiterschlägt!<br />
hamburg port authority<br />
gründungsjahr<br />
Im Jahre 2005 hervorgegangen<br />
aus dem ehemaligen Amt für<br />
Strom- und Hafenbau<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
circa 1700<br />
tätigkeitsfelder<br />
Ausbau und Unterhaltung der<br />
Flächen und der Infrastruktur<br />
im Hamburger Hafen<br />
„<br />
Ich kann nur dazu ermutigen jungen Frauen die<br />
Scheu vor technischen Berufen zu nehmen!<br />
Jan Schüller, Planungsingenieur bei der Hamburg Port Authority (HPA)<br />
Herr Schüller, was macht ein Planungsingenieur?<br />
Kurz und knapp gesagt: er plant. Eine richtige Ausbildung zum Pla- Das spezielle Wissen steht bei meiner jetzigen Tätigkeit nicht an<br />
nungsingenieur gibt es meines Wissens nicht. Von Haus aus bin ich erster Stelle. Wichtig ist die Beherrschung der Grundlagen, denn<br />
Bauingenieur und befasse mich im Rahmen meiner Tätigkeit bei der mit denen habe ich täglich zu tun.<br />
HPA mit der Erweiterung und dem Ausbau des Hamburger Hafens.<br />
Haben Sie Kinder? Was würden Sie Lehrern mit auf den Weg geben?<br />
Als Teil eines Planungsteams sorge ich dafür, dass der Hafen den<br />
Ja, seit dem 14.10.2006 haben wir eine kleine Tochter.<br />
Bedürfnissen und Erfordernissen der jeweiligen Nutzer angepasst<br />
In meinem Umfeld habe ich immer mehr Ingenieurkolleginnen. Ich<br />
wird. Wir planen zum Beispiel die Verfüllung von Hafenbecken, die<br />
kann nur weiter dazu ermutigen den jungen Frauen die Scheu vor<br />
Errichtung neuer Kaimauern oder die Ansiedelung von Firmen<br />
technischen Berufen zu nehmen.<br />
Warum sind Sie Ingenieur geworden?<br />
Als Ingenieur befasst man sich vorwiegend mit Lösung von komple-<br />
xen Aufgaben. Die Herausforderung, gestellte Aufgaben in einem<br />
Team zu lösen und den gefunden Weg dann umzusetzen zu können<br />
sowie das fertige Ergebnis später zu sehen, waren für mich über-<br />
zeugenden Argumente für das Studium zum Bauingenieur.<br />
Welche Rolle spielt Physik und Mathematik in Ihrer täglichen Arbeit?<br />
“<br />
Im Krankenhaus<br />
Wenn medizintechnische Geräte weiterentwickelt werden sollen, müssen Ärzte<br />
und Ingenieure eng kooperieren. Aus dieser Zusammenarbeit sind zum Beispiel<br />
Ultraschallgeräte, Magnetresonanztomographen oder Endoskope hervorgegangen.<br />
Sie haben die Diagnosemöglichkeiten von Ärzten deutlich verbessert. Wer Medizintechnik<br />
studiert, erwirbt neben viel technischem Know-how auch ein umfangreiches<br />
Wissen über den menschlichen Körper und seine biologischen Funktionen. Deutschland<br />
ist der weltweit drittgrößte Produzent von Medizintechnik und der größte in<br />
Europa. Die meisten Unternehmen, die in diesem Bereich tätig sind, investieren<br />
viel Zeit und Geld in Forschung und Entwicklung um diese Führungsposition zu<br />
behaupten. Für <strong>Technik</strong>, die Leben retten kann.<br />
Was Schüler und Lehrer in der Medizintechnik entdecken können<br />
Physik - von der Mechanik bis <strong>zur</strong> Quantenmechanik - steckt in fast<br />
allen Geräten und Verfahren der Medizintechnik. Viele Berechnun-<br />
gen der Biomechanik beruhen auf mehr oder weniger raffinierter<br />
Verwendung des einfachen Hebelgesetzes. Optik benötigt man<br />
beim Design modernen Sehhilfen aber auch bei der Entwicklung<br />
von Endoskopen. Die Ströme des Bluts in Adern und Herz, in<br />
Kunstadern und –herzen und in Herzlungenmaschinen, die Ströme<br />
der Luft in Lunge und Bronchien und in Beatmungsgeräten werden<br />
durch Strömungsmechanik beschreibbar. Anwendungen<br />
elektrischer und magnetischer Felder findet man bei Herz-<br />
schrittmachern, Elektrokardiographie, Elektroenzephalographie<br />
sowie Magnet- und Elektrotherapien. Wellen aller Art sind der<br />
Hintergrund bei der Untersuchung von Hörhilfen, Sonographie,<br />
Nierensteinzertrümmerung, Lichttherapie, Röntgendiagnose,<br />
Röntgentherapie, Magnetresonanztherapie, Wärmestrahlung<br />
sowie Hyperthermie.<br />
MEDIzIntEchnIk
Blick in den Körper<br />
In bildgebenden Verfahren steckt eine Menge Mathematik und Physik<br />
Um Krankheiten frühzeitig zu entdecken oder zu lokalisieren gibt es unterschiedliche diagnostische und<br />
bildgebende Verfahren. Hier in Hamburg ist die Siemens AG auch mit ihrem Sektor Healthcare (Medizin-<br />
technik) vertreten, zu dessen Kernkompetenz unter anderem die Magnet-Resonanztomographie(MRT)<br />
gehört. Gefertigt werden die Geräte bei Siemens in Erlangen. Die MRT erlaubt die Darstellung von<br />
Strukturen im Inneren des Körpers. Man kann damit Bilder oder Schnitte des menschlichen Körpers<br />
erzeugen, die einen Vergleich und eine Orientierung an anatomischen Schnitten derselben Region<br />
zulassen. Das ermöglicht eine sehr gute Beurteilung der Organe und vieler Organveränderungen. Die<br />
Magnetresonanztomographie nutzt magnetische Felder und hochfrequente elektromagnetische Wellen.<br />
Grundlage für den Bildkontrast ist die unterschiedliche Empfänglichkeit der untersuchten Gewebe für<br />
die angewandten physikalischen Größen.<br />
siemens ag<br />
gründungsjahr<br />
1847<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
1325; davon<br />
95 Auszubildende<br />
tätigkeitsbereiche<br />
im Sektor healthcare<br />
Magnetresonanztomographie,<br />
Computertomographie,<br />
Röntgen, Ultraschallgeräte<br />
sowie diagnostische und<br />
strahlentherapeutische Systeme<br />
konzernzentrale<br />
Siemens München und Berlin<br />
Von der Gesundheitssparte bis<br />
<strong>zur</strong> Industrie-Automation<br />
Siemens ist ein führender Technologiekonzern der in den Bereichen<br />
Healthcare, Industry und Energy tätig ist. Deutschlandweit hat<br />
Siemens mehr als 126000 Mitarbeiter. Im Sektor Healthcare finden<br />
vor allem Medizintechniker einen Arbeitsplatz, in den Bereichen<br />
Industry und Energy sind Ingenieure aller Fachrichtungen gefragt.<br />
Der Sektor Industry besteht aus den Divisionen Industry Automa-<br />
tion, Motion Control, Building Technologies, Industry Solutions,<br />
Mobility und Osram. Der Sektor Energy wird die Divisionen Fossil<br />
Power Generation, Renewable Energy, Oil & Gas, Service Rotating<br />
Equipment, Power Transmission und Power Distribution umfassen.<br />
„<br />
Herr Prof. Morlock, wie funktioniert Magnetresonanztomographie?<br />
Wie das Röntgen ist die MRT eine medizinische Bildgebungstech-<br />
nik. Leider kann MRT nur durch Erläuterung gleich zweier physika-<br />
lisch gar nicht einfacher Sachverhalte aus der Quantenmechanik<br />
wirklich befriedigend erklärt werden. Einfach zu erklären ist<br />
dagegen ihr Vorteil, Informationen über das Körperinnere ohne<br />
körperschädigende ionisierende Strahlung wie beim Röntgen zu<br />
gewinnen. Da MRT vorwiegend die Verteilung von Wasser im Körper<br />
sehr genau detektieren kann, kann mit ihr auch weiches Gewebe<br />
gut analysiert werden.<br />
<strong>Wo</strong>für nutzen Sie MRT?<br />
In der biomechanischen Forschung benutzen wir die MRT um<br />
dreidimensionale Modelle ganz unterschiedlicher Körperstrukturen<br />
(Knochen, Herz, Lunge, Gehirn, Gefäße und so weiter) zu erzeugen.<br />
Diese Modelle dienen dann als Grundlage für die Simulation von<br />
Erkrankungen oder Behandlungen, und sie helfen bei der Implanta-<br />
tion von Prothesen und Gewebestücken.<br />
Welche Verfahren oder Technologien sind in der Medizintechnik<br />
zukunftsweisend?<br />
Ich will aus den vielen aktuell untersuchten Verfahren das „Tissue<br />
Engineering“ herausgreifen, weil man <strong>hier</strong>an das Ineinander-<br />
greifen von Medizin und <strong>Technik</strong> in diesem Forschungsgebiet sehr<br />
schön verdeutlichen kann. Bei diesem Verfahren <strong>zur</strong> Behebung von<br />
Körperdefekten - etwa in Knorpelschichten von Gelenken – wird<br />
angestrebt, statt mit körperfremden Ersatzmaterialien mit körper-<br />
eigenen Zellen zu reparieren. Im Bioreaktor werden <strong>hier</strong>zu<br />
Gewebeteile gezüchtet, die die Funktion geschädigter Teile voll-<br />
ständig übernehmen können. Ein großer Vorteil dieses Verfahrens<br />
wird sein, dass die Implantate wie normale Körperteile in das<br />
kontinuierlich arbeitende körpereigene „Wartungs- und Ersatzpro-<br />
gramm“ einbezogen werden. Ersatzgewebe aus Fremdmaterialien<br />
sind dagegen ohne Hilfe Alterung und Ermüdung ausgesetzt, ja<br />
werden oft sogar noch vom Körper bekämpft.<br />
Mit Medizintechnik zwei Forschungsbereiche<br />
zum <strong>Wo</strong>hle des Patienten verbinden<br />
Prof. Dr. Michael M. Morlock, Leiter Institut für Biomechanik, TUHH<br />
Sie sind Direktor des Instituts für Biomechanik. <strong>Wo</strong>mit beschäftigt<br />
sich die Biomechanik?<br />
Die Biomechanik versucht, den menschlichen Körper und die Pro-<br />
zesse, die in ihm ablaufen, aus mechanischer Sicht zu verstehen.<br />
Hierbei ist dem Biomechaniker allerdings klar, dass psychischen<br />
und physischen Vorgängen, welche nicht direkt mit dem mecha-<br />
nischen Verhalten in Verbindung stehen, eine große Bedeutung<br />
zukommt, auch wenn sie häufig nicht direkt in die biomechanischen<br />
Überlegungen einbezogen werden können. Ein großes Feld in der<br />
“<br />
Biomechanik ist die Entwicklung und Optimierung von künstlichen<br />
Gelenken sowie die Verlängerung ihrer Standzeiten im Körper.<br />
Was fasziniert Sie an der Biomechanik?<br />
Faszinierend für mich ist die Verbesserung des Verständnisses<br />
der Vorgänge im eigenen Körper. Zudem ist zu befürchten dass<br />
man durch die natürliche Alterung oder Unfälle selbst irgendwann<br />
einmal in den Genuss der Verbesserungen kommen wird, die durch<br />
biomechanische Forschung und Entwicklung stattfinden.<br />
MEDIzIntEchnIk
chirurgie in HDTV – minimal<br />
invasiv und ohne Wunden<br />
Endoskope helfen bei Diagnose und Behandlung<br />
Im Gegensatz <strong>zur</strong> konventionellen oder offenen Chirurgie wird bei dem minimal invasiven Eingriff auf<br />
einen großen Bauchschnitt verzichtet. Wie durch ein Schlüsselloch werden stattdessen über kleine<br />
Schnitte von fünf bis zehn Millimeter spezielle Instrumente und eine Miniaturkamera in das Operations-<br />
gebiet eingeführt. Dadurch kann der Arzt ohne einen großen chirurgischen Eingriff in Körperhöhlen und<br />
Hohlorgane blicken, Krankheiten erkennen und sie gegebenenfalls gleich behandeln. Der Arzt verfolgt<br />
die Bewegungen des Endoskops dabei in hochauflösenden Bildern in HDTV-Qualität. Durch einen<br />
solchen minimal invasiven Eingriff bleiben nur sehr kleine Narben <strong>zur</strong>ück. Postoperative Schmerzen<br />
und die Dauer des Aufenthalts im Krankenhaus werden deutlich verringert. Einer der Marktführer in der<br />
mikroinvasiven Endoskopie ist das Hamburger Unternehmen Olympus Winter & Ibe. Hier werden Geräte<br />
entwickelt, die aus der Arbeit von Urologen, Chirurgen, Gynäkologen, Orthopäden und HNO-Ärzten<br />
kaum mehr wegzudenken sind. Forschung, Entwicklung, Produktion und Vertrieb arbeiten bei Olympus<br />
eng zusammen, um das Zusammenspiel von Optik, Handinstrumenten und bildgebenden Verfahren<br />
immer weiter zu optimieren.<br />
olympus winter & ibe gmbh<br />
gründungsjahr<br />
1954<br />
Mitarbeiter<br />
700 (inklusive Celon AG)<br />
Produkte<br />
endoskopische Systeme für<br />
minimal invasive Eingriffe<br />
kaltlichtquelle<br />
Ein Endoskop besteht aus einem optischen System und aus einer<br />
Kaltlichtquelle als Beleuchtung. Eine Kaltlichtquelle sendet Licht<br />
mit stark reduziertem Infrarotanteil aus und wird überall dort, wo<br />
Licht höchster Intensität im visuellen Spektralbereich benötigt wird,<br />
die Hitzeentwicklung einer gewöhnlichen Lichtquelle aber störend<br />
oder sogar schädlich wäre, eingesetzt. Das optische System leitet<br />
das Licht von der Lichtquelle an die Spitze des Endoskops.<br />
Wir sind der Consumer-Technologie voraus<br />
„Dipl.Ing. Verena Waldmann, Entwicklungsingenieurin bei Olympus, Winter& Ibe<br />
Wie sieht Ihre tägliche Arbeit aus?<br />
Ich habe Medizintechnik studiert und bei Olympus meine Diplomar-<br />
beit im Bereich Elektronik geschrieben. Seit einem Jahr bin ich als<br />
Entwicklungsingenieurin für Elektronikkomponenten beschäftigt.<br />
Im Rahmen unserer Entwicklungsprojekte arbeiten wir mit unter-<br />
schiedlichen externen Partnern aus der Forschung und Industrie<br />
zusammen. Durch Wettbewerbsanalysen und Marktbeobachtungen<br />
versuchen wir neue Trends für die Elektrotechnik zu setzen, so dass<br />
Olympus der Technologie immer einen Schritt voraus ist.<br />
Wie muss man sich ein Endoskop genau vorstellen?<br />
Ein Endoskop kann je nach Einsatzgebiet und Befund starr, das<br />
heißt aus einem festen Rohr, oder flexibel, also ein biegsamer<br />
Schlauch, sein. Es besteht aus einer Kaltlichtquelle als Beleuchtung<br />
und einem optischen System. Je nach Bedarf kann der Chirurg<br />
verschiedene Handinstrumente wie Greifzangen oder Scheren in<br />
den Körper einführen. Insofern ist die Endoskopie einerseits eine<br />
diagnostische Methode, andererseits ein chirurgisches Verfahren.<br />
Was wird bei einer Endoskopie genau gemacht?<br />
Als erstes wird meist durch einen kleinen Schnitt Gas (meist<br />
Kohlendioxid) in den Bauchraum eingeleitet. Dadurch wird die<br />
Bauchdecke angehoben und auf diese Weise die genaue Betrach-<br />
tung und gegebenenfalls Behandlung der dort eng beieinander<br />
liegenden Organe ermöglicht. Die Kamera im Endoskop bildet das<br />
“<br />
Körperinnere dann auf einem großen Monitor im Operationssaal ab.<br />
Welches sind die Technologien der Zukunft in der<br />
chirurgischen Endoskopie?<br />
Hier sind wir der Consumer Technologie voraus: Video-Laparoskope<br />
bringen die Präzision von HDTV in den OP und setzen neue Maß-<br />
stäbe für die Bildgebung. Ein speziell entwickelter Videochip liefert<br />
Bilder von einer Klarheit und Auflösung die selbst kleinste Details<br />
sichtbar machen.<br />
MEDIzIntEchnIk
0<br />
notfall- und Rettungsmedizin<br />
Retten auch unter extremen Bedingungen<br />
Im Notfall kommt es auf Sekunden an. Deshalb ist es wichtig, dass die Retter intuitiv und sicher mit<br />
ihren technischen Hilfsmitteln wie Beatmungsgeräten oder Defibrillatoren umgehen können. Diese<br />
Geräte werden speziell dafür entwickelt, auch unter schwierigen Bedingungen in kritischen und unüber-<br />
sichtlichen Situationen sicher, zuverlässig und stets einwandfrei zu funktionieren. Die Firma Weinmann<br />
in Hamburg entwickelt unter anderem Geräte und Systemlösungen für die Notfall- und Rettungsmedizin,<br />
die weltweit vertrieben werden und bereits vielen Menschen das Leben gerettet haben.<br />
„Herr Sommer, wie sieht Ihr Arbeitstag aus?<br />
weinmann geräte für<br />
medizin gmbh & co. kg<br />
gründungsjahr<br />
1874<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
260<br />
tätigkeitsbereiche<br />
Systeme für Notfall-, Transport-<br />
und Katastrophenmedizin<br />
sowie für Heimbeatmung,<br />
Schlaf- und Sauerstoffmedizin,<br />
nicht-invasive Diagnostik<br />
Das ist sehr unterschiedlich und ändert sich ständig. Im Verlauf<br />
eines Projektes, aber auch im Tagesablauf ist Flexibilität gefragt<br />
und die Vielfalt der Aufgaben ist groß. Neben der Bearbeitung<br />
technischer Fragestellungen ist ständiger Austausch mit meinen<br />
Kollegen auch aus anderen Abteilungen wie zum Beispiel Marketing<br />
und Einkauf wichtig.<br />
Was unterscheidet die Entwicklungsarbeit von der Arbeit<br />
im Physikunterricht?<br />
Der allwissende Lehrer fehlt<br />
Dipl.Ing. Andreas Sommer, Entwicklungsingenieur<br />
bei Weinmann<br />
Ein ganz wichtiger Aspekt ist, dass der „allwissende“ Lehrer fehlt.<br />
Hat man Lösungen gefunden, muss man selbst sicherstellen,dass<br />
sie auch richtig sind. Zudem ist unsere Entwicklungsarbeit relativ<br />
langfristig angelegt, also nicht innerhalb einer oder weniger Stunden<br />
zu erledigen. Nach zwei oder drei Jahren Entwicklungsarbeit steht<br />
– und das ist ein erheblicher Unterschied <strong>zur</strong> Schule – als Ergebnis<br />
ein Produkt, das wir vermarkten können. Solch ein Produkt kann<br />
zum Beispiel ein neues Beatmungsgerät für die Notfallmedizin sein.<br />
<strong>Wo</strong>mit beschäftigen sich Ingenieure bei Ihnen?<br />
Ingenieure bei Weinmann werden hauptsächlich in Bereichen<br />
Mechanik, Elektronik, Softwareentwicklung und Qualitätssicherung<br />
“<br />
eingesetzt. Aber auch die Projektleitung, also die Koordinierung der<br />
Entwicklungsteams, wird von Ingenieuren übernommen.<br />
Welche Rolle spielt die Sensorik?<br />
Die Sensorik ist für uns ein sehr wichtiges Thema. So nutzen wir<br />
beispielsweise spezielle Drucksensoren für die Steuerung von<br />
Beatmungsgeräten oder für die Überwachung von Patienten.<br />
Darüber hinaus kommen noch eine Reihe anderer Sensoren für<br />
verschiedene physikalische und chemische Größen zum Einsatz.<br />
Verformen, zerkleinern,<br />
kühlen, verdampfen<br />
Rohstoffe für die Weiterverarbeitung aufzuschließen und zu veredeln fällt unter das<br />
weiter Gebiet der Verfahrenstechnik - zum Beispiel wenn aus Bauxit Aluminiumoxid<br />
gewonnen und dann zu Aluminium umgewandelt wird, oder wenn unterschiedlichste<br />
Vorstoffe zu einem Produkt verarbeitet werden. So wird aus Hopfen, Gerste<br />
und Wasser Bier und aus Raps oder anderen Ölsaaten Biodiesel. Verfahrenstechnik<br />
beinhaltet die chemische, thermische und mechanische Verarbeitung von Rohstoffen.<br />
Da die chemischen und physikalischen Grundlagen die Basis für diese Prozesse<br />
sind, kommen Verfahrenstechniker aus den klassischen Naturwissenschaften, dem<br />
Maschinenbau und spezifischen ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen. Ohne<br />
verfahrenstechnische Wissensträger wird es keine Lösungen für die dringenden<br />
Zukunftsprobleme wie Energie- und Rohstoffverknappung, Klimaveränderung und<br />
Umweltverschmutzung sowie im Landwirtschafts- und Ernährungssektor geben.<br />
Was Schüler und Lehrer in der Verfahrenstechnik entdecken können<br />
In der Verfahrenstechnik können Schüler und Lehrer erfahren,<br />
wie Labor-Verfahren der Chemie und Biologie mit Hilfe von Physik<br />
und Mathematik unter Verwendung von Wissen des Maschinen-<br />
baus und der Elektrotechnik in großtechnische Verfahren <strong>zur</strong><br />
industriellen Produktion hochskaliert werden. Verfahrenstechnik<br />
ist die Wissenschaft von der Umwandlung der Stoffe. Stoffe<br />
werden in fast allen Ingenieurwissenschaften umgewandelt, so<br />
dass Verfahrenstechnik einen so breiten Anwendungsbereich hat,<br />
dass fast alle naturwissenschaftlichen und wirtschaftswissen-<br />
schaftlichen Methoden in der Verfahrenstechnik Verwendung<br />
finden. Bei der Umwandlung werden die Stoffe fast immer<br />
transportiert, zum Beispiel mechanisch und sehr oft durch<br />
Strömung. Da sie oft erhitzt werden, braucht man Wärmelehre<br />
und Thermodynamik. Viele Schmelzprozesse benötigen dabei<br />
die Elektrizitätslehre. Die in der chemischen Verfahrenstechnik<br />
eingesetzten Modelle für den zeitlichen Verlauf chemischer<br />
Reaktionen greifen nicht selten auf die quantenmechanischen<br />
Grundlagen der Reaktionen <strong>zur</strong>ück. Besonders für den Mathe-<br />
matikunterricht bietet die Verfahrenstechnik in der mathema-<br />
tische Modellierung und anschließenden Optimierung von<br />
Verfahrensketten Aufgaben, die gleichermaßen Analysis und<br />
lineare Algebra zum Einsatz bringen.<br />
VErfAhrEnStEchnIk
In Hamburg wird Primäraluminium gewonnen<br />
trimet aluminium ag<br />
gründungsjahr<br />
1985<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
250<br />
herstellung<br />
Primäraluminium<br />
Jahresproduktion<br />
130000 Tonnen<br />
firmenzentrale<br />
Essen<br />
Das Leichtgewicht unter<br />
den Starken: Aluminium<br />
Produkte aus Aluminium erfüllen allerhöchste Anforderungen. Gering im Gewicht und zugleich hoch<br />
belastbar, einfach zu verarbeiten, vielseitig im Einsatz und dabei nachhaltig in Fertigung und Gebrauch.<br />
Der durch den Einsatz von Aluminium erreichbare geringere Kraftstoffverbrauch ist ein wesentlicher<br />
Grund für den Einsatz in der Luft- und Raumfahrt und im Fahrzeugbau. Das Hamburger Aluminiumwerk<br />
gehört seit 2006 <strong>zur</strong> Trimet Aluminium AG, einem Familienunternehmen mit insgesamt rund 1500 Mit-<br />
arbeitern an acht Standorten in Deutschland. Viele haben einen Hintergrund im Maschinenbau, im<br />
Bereich Chemie, oder kommen aus der Elektro- oder Hüttentechnik. Im Hamburger Aluminiumwerk der<br />
Trimet wird in 270 Elektrolysezellen, verteilt auf drei circa 600 Meter lange Hallen, Flüssigmetall erzeugt.<br />
Im Elektrolysebad<br />
entsteht Aluminium<br />
Im so genannten Bayer-Prozess wird unter Druck und Hitze aus<br />
dem Bauxiterz das Aluminiumhydroxid extra<strong>hier</strong>t, das anschließend<br />
durch Glühen zu Aluminiumoxid gebrannt wird. Dieses Aluminium-<br />
oxid ist das Ausgangsprodukt für die Aluminiumgewinnung in einer<br />
Aluminiumhütte. In Elektrolysezellen wird mit Hilfe von Gleichstrom<br />
das in einer flüssigen Kryolithschmelze gelöste Aluminiumoxid bei<br />
960 Grad Celsius elektrochemisch getrennt. Aus zwei Tonnen<br />
Aluminiumoxid wird eine Tonne reines Primäraluminium gewonnen.<br />
Aluminium lässt sich immer wieder neu verwenden. Im Gegensatz<br />
zu vielen anderen Materialien verliert Aluminium seine spezifischen<br />
Eigenschaften nicht. Zudem sind für das Recycling lediglich fünf<br />
Prozent des ursprünglichen Energieeinsatzes erforderlich – und dies<br />
bei einer Kreislaufausbeute von durchschnittlich über 95 Prozent.<br />
„<br />
Aluminium ist ein Werkstoff mit Zukunft<br />
Dipl.Ing. André Abbe, Leiter Prozesstechnik, bei Trimet Aluminium, Werk Hamburg<br />
Sie sind nicht nur Diplom-Ingenieur sondern auch Diplom-<br />
Was fasziniert Sie an Aluminium?<br />
Wirtschaftsingenieur. Wie wichtig ist die Wirtschaftlichkeit im<br />
Das tolle an Aluminium sind die vielen Einsatzmöglichkeiten, die<br />
Produktionsprozess?<br />
Die Wirtschaftlichkeit ist bei der Aluminiumproduktion durch die<br />
auch die Eleganz des Produktes.<br />
hohen Energiekosten besonders wichtig. Wir müssen <strong>hier</strong> mit<br />
besonders spitzem Bleistift rechnen. Ein Cent mehr oder weniger<br />
pro Kilowattstunde macht in unserer Stromrechnung für den Stand-<br />
ort Hamburg circa 20 Millionen Euro aus.<br />
Die Aluminiumindustrie hat einen sehr hohen Energiebedarf – auf<br />
der anderen Seite reduziert Aluminium Gewicht und damit den<br />
Treibstoffverbrauch. Wie sieht eine ganzheitliche Betrachtung aus?<br />
Für ein Kilogramm Primäraluminium benötigen wir <strong>hier</strong> nicht mal<br />
14 Kilowattstunden und liegen somit deutlich unter dem weltweiten<br />
Durchschnitt. Dies erscheint auf den ersten Blick immer noch viel,<br />
doch diese Energie bleibt ja im Metall quasi gespeichert. Weltweit<br />
befinden sich 150 Millionen Tonnen Aluminium im Transportbereich<br />
in Verwendung. Hierdurch werden jährlich 150 Millionen Tonnen<br />
Kraftstoff eingespart. Zum Vergleich: das ist das Dreifache dessen,<br />
was in Deutschland jährlich an Kraftstoff verbraucht wird.<br />
ausgezeichnete Bearbeitbarkeit, die Korrosionsfestigkeit – aber<br />
“<br />
Warum sollte ich mich als junger Mensch für Aluminium<br />
interessieren?<br />
Aluminium ist das Metall der Zukunft. Das ist der Grund, warum<br />
Trimet sich auch weiterhin für den Standort Deutschland stark<br />
macht und jungen Menschen in dieser hochmodernen Industrie<br />
eine Perspektive geben möchte. Wir laden auch herzlich dazu ein,<br />
unsere Hütte in Hamburg-Altenwerder zu besuchen.<br />
VErfAhrEnStEchnIk
Nach einem Aufenthalt in der Gießerei landet das Aluminium im Walzwerk<br />
hydro aluminium werk hamburg<br />
gründungsjahr<br />
1970<br />
Mitarbeiter in hamburg<br />
650<br />
herstellung<br />
Aluminiumband und Blech für<br />
den Automobil, Wärmetauscher,<br />
den Maschinen- und Behälterbau,<br />
Architektur sowie Vormaterial<br />
<strong>zur</strong> Folienherstellung<br />
Jahresproduktion<br />
170000 t<br />
faszination Walzwerk<br />
konzernzentrale<br />
Oslo, Norwegen<br />
„Wenn Sie einem Schüler Ihren Arbeitsplatz beschreiben wollten,<br />
was würden Sie sagen?<br />
Meine Abteilung ist die technische Schnittstelle zwischen dem<br />
Kunden, dem Vertrieb und der Produktion. Alle technischen<br />
Belange des Kunden, wie Spezifikationen und Anforderungen<br />
seines Materials, Reklamationen, aber auch die kundenbezogene<br />
Weiter- beziehungsweise Neuentwicklung von Produkten, wird<br />
durch meine Abteilung bearbeitet. Darüber hinaus sind wir in die<br />
Forschungs- und Entwicklungsprojekte der Hydro eingebunden und<br />
legen die Fertigungsprozesse in unserer Produktion fest.<br />
Wenn es zischt und raucht, dann ist man<br />
dicht an der Metallurgie dran<br />
Dr.Ing. habil. Michael RösnerKuhn, Leiter Anwendungstechnik,<br />
Hydro Aluminium Werk Hamburg<br />
<strong>Wo</strong> und was sollte man studieren? Welche Schulfächer sind wichtig<br />
Was ist Metallurgie?<br />
Eben war es noch ein heißer, flüssiger, silbrig glänzender Strahl, der aus dem Elektrolysebad kam – und<br />
Sie haben für die NASA gearbeitet, was haben Sie dort gemacht?<br />
Die Metallurgie beschäftigt sich mit den Eigenschaften und den<br />
jetzt lagern riesige Barren übereinander und warten auf eine Verformungskraft, die einem Gewicht<br />
Ich war nicht direkt bei der NASA angestellt, sondern als Mis-<br />
Herstellungsprozessen der Metalle und deren Legierungen,<br />
von 4000 Tonnen entspricht. Vorgewärmt auf 500 Grad Celsius und nach circa 20 Minuten Walzzeit<br />
sionswissenschaftler über das Deutsche Zentrum für Luft- und<br />
angefangen vom Erz über die Primärerzeugung, den Veredelungsentsteht<br />
ein glänzendes 8 Millimeter dickes Band, 250 Meter lang, 1,7 Meter breit, aufgerollt zu einem<br />
Raumfahrt (DLR) an zwei Shuttle Missionen der Columbia beteiligt.<br />
und Legierungsprozess sowie die Legierungsentwicklung<br />
Coil von 2 Meter Durchmesser. Je nach Legierung und den weiteren Arbeitsgängen wie Kaltwalzen,<br />
In einem Team aus Amerikanern und Deutschen haben wir mittels<br />
und die grundlegenden Formgebungsverfahren wie Gießen,<br />
Glühungen, Längsteilen oder Abtafeln, wird das Material im Automobilbau, bei der Herstellung von<br />
eines elektromagnetischen Kraftfeldes Metallproben in Tropfen-<br />
Schmieden und Walzen.<br />
Wärmetauschern oder für architektonische Anwendungen im Baubereich eingesetzt.<br />
größe berührungslos in der Schwerelosigkeit zum<br />
“<br />
Schmelzen und<br />
Erstarren gebracht und Untersuchungen <strong>zur</strong> Oberflächenspannung,<br />
Seit 2002 gehört das Walzwerk zu Hydro Aluminium, einer weltweit operierenden Firma mit über<br />
Viskosität, Wärmekapazität und Erstarrungskinetik durchgeführt.<br />
28000 Beschäftigten im Aluminiumbereich. Hydro hat gerade in Katar damit begonnen, die größte<br />
Unbeschreiblich für mich bleibt, dass ich die Schwerelosigkeit in<br />
Aluminium-Elektrolyse der Welt zu bauen und betreibt mit einem fünfzigprozentigen Anteil in Norf<br />
über 160 Flugparabeln über dem Golf von Mexiko bei Nachfolge-<br />
(NRW) das größte Aluminium Walzwerk der Welt. Die Mitarbeiter in Hamburg sind Gießer, Walzwerker,<br />
experimenten selbst erleben durfte.<br />
mechanische und elektrische Instandhalter, Qualitätsprüfer, Arbeitsplaner, Naturwissenschaftler und<br />
natürlich Ingenieure.<br />
für Ihre Arbeit?<br />
In der Schule sind Chemie, Physik und Mathematik die wichtigsten<br />
Fächer. Besonders Chemie ist wichtig, da es am stärksten <strong>zur</strong> Ent-<br />
wicklung eines grundlegenden Stoffverständnisses beiträgt. Wenn<br />
es zischt und raucht, dann ist man schon dicht an der Metallurgie<br />
dran. Jede Form von werkstoffwissenschaftlichem Studium, aber<br />
auch ein Studium der Chemie oder der Physik kann <strong>zur</strong> Metallurgie<br />
führen. Metallurgie ist ungeheuer vielseitig und daher eines der<br />
interdisziplinärsten Fachgebiete überhaupt.<br />
VErfAhrEnStEchnIk
… und zwar Öl aus Sonnenblumenkernen, Erdnüssen oder Raps<br />
harburg-freudenberger<br />
maschinenbau gmbh<br />
gründungsjahr<br />
1855<br />
Mitarbeiter<br />
1104 weltweit<br />
tätigkeitsbereiche<br />
Schneckenpressen, Extraktions-<br />
anlagen, Raffinationsanlagen,<br />
komplette Mischsaaleinrichtungen,<br />
Innenmischer, Walzwerke,<br />
Ausformextruder, Extruder<br />
und Extrusionslinien, Reifenaufbau-<br />
maschinen, Heizpressen<br />
Diese Schnecke presst …<br />
Wie funktioniert denn das? Wie gewinnt man Öl aus Sonnenblumenkernen, Biodiesel aus Raps?<br />
Unterschiedliche Vorgänge und Verfahren sind dazu nötig. Einer der wichtigsten Schritte ist das<br />
mechanische Pressen. In Hamburg fertigt Harburg-Freudenberger Schneckenpressen und ist mit<br />
dieser Technologie weltweit führend. Hier sind CNC-Fräsen im Einsatz. Rohe Stahlstangen werden<br />
zu einer Schneckenwelle ausgefräst. Ein Vorgang, der bei großen Schneckenpressen schon mal<br />
zwei <strong>Wo</strong>chen dauern kann. Zurück zum Öl: das aufgebrochene Saatgut wird in die Presse geschüttet,<br />
durch die Rotation nach vorne geschoben, wobei zunehmende Engpässe das Öl aus dem Material<br />
pressen. Durch Seiherstäbe fließt das gewonnene Öl ab und wird anschließend weiter verarbeitet.<br />
optimierung der Schneckengeometrie<br />
Patrick Walczak, Leiter Vertrieb Speiseöltechnik,<br />
HarburgFreudenberger<br />
„Herr Walczak, Sie arbeiten eng mit der Ölmühle zusammen.<br />
Was sind die Anforderungen des Kunden?<br />
Die Anforderungen sind sehr verschieden. Manchmal geht es um<br />
Beratung und Optimierung des Ölgewinnungsprozesses, denn der<br />
Restfettgehalt im <strong>zur</strong>ückbleibenden Presskuchen sollte möglichst<br />
klein sein. Andere Kunden erwarten eine Turn-Key-Lieferung, das<br />
heißt wir sind für die gesamte Anlage verantwortlich, von der Kon-<br />
zeption bis <strong>zur</strong> Inbetriebnahme. Dann wieder gibt es auch Kunden,<br />
die nur das Engineering und die Montage einkaufen.<br />
Wie verbessert man eine Presse?<br />
Die Schneckenpresse lässt sich verbessern, indem zum Beispiel<br />
die Geometrie der Schneckenwelle oder die Seiherstäbe verändert<br />
adm hamburg ag<br />
gründungsjahr<br />
USA 1902<br />
seit 1986 in Hamburg<br />
Chemiker und Verfahrenstechniker: erst pressen, dann verestern<br />
der Zukunft – Stichwort nachwachsender Rohstoff?<br />
“<br />
Mitarbeiter<br />
313<br />
tätigkeit<br />
ADM (Archer Daniels Midland Company)<br />
übernimmt landwirtschaftliche<br />
Produkte und stellt aus diesen<br />
Lebens- und Futtermittel<br />
sowie erneuerbare Kraftstoffe<br />
und Alternativen zu<br />
Industriechemikalien her<br />
werden. Weiteres Potential <strong>zur</strong> Verbesserung birgt die Bearbei-<br />
tungsgeschwindigkeit, die im direkten Zusammenhang mit der<br />
Antriebstechnologie steht.<br />
<strong>Wo</strong>rin liegt die Ingenieurskunst?<br />
Der Prozess der Ölgewinnung ist nicht eindeutig wissenschaftlich<br />
erklärbar. So bleibt für den Ingenieur <strong>zur</strong> Verbesserung nur die<br />
Maschine, also die Optimierung der Schneckengeometrie und die<br />
Konfiguration der Seiherstäbe.<br />
Wie wichtig ist CNC-Fräsen in Ihrem Betrieb?<br />
Sehr wichtig, denn es ist der erste Arbeitsschritt bei den Schlüssel-<br />
komponenten der Schneckenpressen.<br />
Wie wichtig sind Ihre Technologien für die Anforderungen<br />
Mit unseren Schneckenpressen wird Öl gewonnen als Voraus-<br />
setzung für die Biodieselherstellung. Außerdem werden unsere<br />
Pressen <strong>zur</strong> Entwässerung genutzt, was wiederum zu Energieein-<br />
sparungen in den betroffenen Prozessen führt.<br />
Wie kann man Schülerinnen und Schüler für <strong>Technik</strong> begeistern?<br />
Hinterfragen des Alltags, wo kommt was her, wie wird es hergestellt<br />
(wie zum Beispiel bei der Sendung mit der Maus). Praxiserfahrung,<br />
zum Beispiel eine Ölmühle besuchen.<br />
Diesel aus einer Mühle<br />
Die meisten Hamburger kennen die Firma vom Darüberhinwegfahren: Die Gebäude der Firma ADM<br />
Hamburg AG liegen direkt neben der Köhlbrandbrücke im Hamburger Hafen. Mit 313 Mitarbeitern<br />
wird <strong>hier</strong> aus pflanzlichen Rohstoffen Biodiesel gewonnen. Eine <strong>Technik</strong>, mit der <strong>hier</strong> schon seit vielen<br />
Jahren gearbeitet wird, die aber in der letzten Zeit durch die zunehmende Verknappung fossiler Roh-<br />
stoffe immer mehr gefragt ist. Der Ölanteil des Raps (circa 45 Prozent) oder anderer Ölsaaten wird<br />
durch eine Schneckenpresse gewonnen und zu Biodiesel verestert – ein Prozess, der durch Chemiker<br />
und Verfahrenstechniker begleitet wird.<br />
VErfAhrEnStEchnIk
Wie wird man Ingenieur?<br />
technische universität<br />
hamburg-harburg<br />
Studenten<br />
5000<br />
Mitarbeiter<br />
1250; davon<br />
600 wissenschaftliche Mitarbeiter<br />
Professorinnen und Professoren<br />
100<br />
„Warum engagieren Sie sich für den Nachwuchs?<br />
technik für Menschen<br />
„Wir entwickeln, erforschen und lehren <strong>Technik</strong> für den Menschen“ – das ist das Leitmotiv der Tech-<br />
nischen Universität Hamburg-Harburg. Das Ziel der Lehre an der TUHH ist es, Ingenieurinnen und<br />
Ingenieure auszubilden, die in der Lage sind, auf der Basis fachlicher und interdisziplinärer Kenntnisse<br />
weitreichende Lösungsmodelle für hohe technische Anforderungen zu entwickeln. Nur so können<br />
moderne Ingenieurinnen und Ingenieure sich adäquat auf die veränderten Bedingungen der Weltwirt-<br />
schaft vorbereiten. Die TUHH bereitet mit ihren Studienangeboten auf den globalisierten Arbeitsmarkt<br />
vor. Es werden Studiengänge in den Bereichen Bauwesen, Elektro- und Informationstechnik, Maschinen-<br />
bau, und Verfahrenstechnik mit vielen Vertiefungsrichtungen angeboten. Heute arbeiten rund<br />
100 Professorinnen und Professoren und 1150 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter (davon 500 wissen-<br />
schaftliche, inklusive der Drittmittelstellen) an der TUHH.<br />
Weil viel zu wenige Schülerinnen und Schüler für Mathematik,<br />
Informatik und Naturwissenschaften begeistert werden. Dadurch<br />
ergreifen einerseits nicht genug von ihnen Berufe dieser für das<br />
Funktionieren unsere Gesellschaft so wichtigen Sparte. Anderer-<br />
seits fehlen aber auch allen anderen anwendbare Kenntnisse<br />
dieser Fächer.<br />
Für wen ist Mathe und Physik sinnvoll?<br />
Mathematik und Physik nützen all denen,<br />
denen der Nutzen vermittelt wurde<br />
Professor Dr. <strong>Wo</strong>lfgang Mackens, Institut für numerische Simulation und<br />
verantwortlich für Schulangelegenheiten der TUHH, Initiator der <strong>NaT</strong><br />
Viele glauben, gute Kenntnisse in Mathematik und Physik seien<br />
fast nur für zukünftige Mathematik- und Physiklehrer von Nutzen.<br />
Mathematik können heute alle gut gebrauchen, die mit Computern<br />
umgehen wollen. Alle, die ein wissenschaftliches Studium absolvie-<br />
ren werden, werden dies müssen. Statistiken zeigen, das Volks- und<br />
Betriebswirte mit guten Mathematikvorkenntnissen deutlich besser<br />
abschneiden. Und wenn man später etwas mit Naturwissenschaf-<br />
ten zu tun hat, ist Physik als Bindeglied von Mathematik und Natur<br />
ganz unerlässlich.<br />
Was möchten Sie den Lehrern mit auf den Weg geben?<br />
Bitte zeigen Sie den Schülerinnen und Schülern, dass sie durch<br />
Mathematik und Physik für ihr eigenes Leben stark werden. Allen<br />
Schülern! Und bitte machen Sie sich dies selbst vorher klar. Wir<br />
müssen nicht nur die ausbilden, die ein positives Verhältnis zu<br />
unseren Wissenschaften von zu Hause mitbringen. Wir müssen<br />
auch allen anderen beweisen, dass unsere Wissenschaften ihnen<br />
helfen werden, im Leben besser zu bestehen. Mathematik und<br />
Physik nützen all denen, denen der Nutzen vermittelt wurde.<br />
Mathematik, Informatik und Naturwissenschaften studieren<br />
Wissenschaft macht Spaß, Anwendung noch mehr<br />
Engagement in den Zukunftsfeldern der „wachsenden Stadt“ Hamburg<br />
Life Science, IT und Medien, Luftfahrt sowie Hafen und Logistik sind Cluster der „wachsenden Stadt“<br />
Hamburg und Forschungsschwerpunkte an der Hochschule für Angewandte Wissenschaften<br />
Hamburg (HAW Hamburg). Technische Studiengänge finden sich vor allem in den Fakultäten <strong>Technik</strong><br />
und Informatik sowie Life Sciences. Die HAW Hamburg vermittelt anwendungsorientiertes Wissen:<br />
Auf den Praxisbezug wird in der Lehre hoher Wert gelegt, bereits im Studium gibt es Praxisphasen,<br />
und für die Abschlussarbeit wird oft die Zusammenarbeit mit Firmen gesucht. Um den Nachwuchs küm-<br />
mert sich die Hochschule unter anderem mit dem Projekt „<strong>Technik</strong> für Kinder – Faszination Fliegen“<br />
und in zahlreichen Veranstaltungen für Lehrer und Schüler.<br />
<strong>hier</strong> werden unsere Lehrer ausgebildet<br />
An der MIN-Fakultät wird in den Disziplinen Biologie, Chemie, Geowissenschaften, Informatik,<br />
Mathematik und Physik gelehrt und geforscht. Auch unsere zukünftigen Lehrer und Lehrerinnen werden<br />
<strong>hier</strong> ausgebildet und betreut. Von insgesamt 9500 Studenten sind über 3000 für das Lehramt einge-<br />
schrieben. Die MIN-Fakultät forscht derzeit insbesondere an folgenden fachübergreifenden Themen:<br />
Klima, Umwelt, Ressourcen und Risiken, regenerative Energien, Lebenswissenschaften, Licht und Mate-<br />
rie, Nanowissenschaften sowie Information und Kommunikation. Schülerinnen und Schüler können<br />
viele Fächer der MIN-Fakultät bei einem Schnupperstudium, Ferienkurs oder Girls’ Day unverbindlich<br />
kennen lernen.<br />
hochschule für<br />
angewandte wissenschaften<br />
Studierende insgesamt<br />
12000;<br />
davon 7000 in<br />
Ingenieurstudiengängen<br />
Mitarbeiter/-innen<br />
850; davon 200<br />
wissenschaftliche<br />
Professorinnen und Professoren<br />
332<br />
universität hamburg<br />
min fakultät<br />
Studenten<br />
9500<br />
Mitarbeiter<br />
370 wissenschaftliche Mitarbeiter<br />
Professorinnen und Professoren<br />
232
0<br />
Die Initiative Naturwissenschaft & <strong>Technik</strong> wird ermöglicht durch die Unterstützung namhafter<br />
Unternehmen, Hochschulen und Verbände sowie Institutionen aus dem Großraum Hamburg.<br />
Das Projekt „Naturwissenschaftlich-technische Berufsorientierung“ wird gefördert durch:
Initiative<br />
Naturwissenschaft & <strong>Technik</strong><br />
<strong>NaT</strong> gGmbH<br />
Buckhorn 8<br />
22359 Hamburg<br />
Telefon: 040 - 609 50 212<br />
Telefax: 040 - 609 50 213<br />
www.initiative-nat.de<br />
info@initiative-nat.de<br />
Initiative<br />
Naturwissenschaft & <strong>Technik</strong>