Die NTB stillt Wissenshunger

Verzeichnis der Abschlussarbeiten 2011 

Bachelor of Science FHO in Systemtechnik 

Technik, die berührt

Willkommen 

Liebe Leserinnen und Leser 

Die Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs 

NTB präsentiert Ihnen hier die Bachelorarbeiten 

2011. Unsere Diplomandinnen und Diplomanden 

freuen sich, Ihnen ihre Arbeiten zum Abschluss des 

Ingenieurstudiums Systemtechnik NTB präsentieren 

zu dürfen. In den Abschlussarbeiten zeigen unsere 

jungen Ingenieurinnen und Ingenieure, was sie während 

ihres Studiums gelernt haben und wie sie ihr 

Wissen bei der Lösung von Problemstellungen aus 

der Wirtschaft praktisch anwenden. Beim Einstieg 

ins Berufsleben bietet der starke Praxisbezug der 

Ausbildung an der NTB unseren Absolventinnen 

und Absolventen optimale Startchancen. 

Dieses Verzeichnis zeigt Ihnen die Vielfalt der 

Arbeitsthemen und widerspiegelt die Interdisziplinarität 

des Studienangebots an der NTB. 

Die Palette ist dieses Jahr besonders breit: 

Die NTB-Absolventen und Absolventinnen bewegen 

mit Kunststoff-Zahnrädern, energieeffizienten 

Walzenantrieben oder Elektroautos und setzen 

neue Massstäbe beim Entwickeln von Gelenken 

für Kunststoff-Meterstäbe. Es gibt also viele 

Objekte fürs Auge. Etwas für die Ohren bietet 

der Audioverstärker mit mehrbandigem, parametrierbarem 

Equalizer. Last but not least die 

Paradedisziplin der Systemtechnik, Roboter und 

deren Komponenten in jeder Form. Sie sind mit 

skalierbaren Beinmodulen oder 360° Kameras 

ausgestattet oder werden auf Android-Basis 

gesteuert. 

Habe ich was vergessen? Das könnte bei der Fülle 

von interessanten Projekten schon mal vorkommen. 

Am besten verschaffen Sie sich gleich selbst 

einen Überblick. 

Rektor 

Lothar Ritter 

Dipl.Math.ETH 

Der Abschluss ist 

erst der Anfang. 

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Inhaltsverzeichnis 

Inhalt 

Roboter zur Bestückung von Aerosoldosen mit Kappen 6 

Energieeffizienter Walzenantrieb 7 

Durchflussmesszelle für die optische Analyse von Nanopartikeln 8 

Mechatronischer Tilger für einen Meisselhammer 9 

Entwicklung eines Kunststoffzahnrades für gebaute Nockenwellen 10 

Optische Leistungsmessung an gepulsten Lasern 11 

In-Prozessmesstechnik Interferometrie mit digitaler Streifenauswertung 12 

Entwicklung eines skalierbaren Beinmoduls für dynamisch gehende Roboter 13 

Optimierung des thermo- und aerodynamischen Konzepts in einem 

Heissgetränkeautomat 15 

Robuste Hochspannungsquelle für ein Mittelspannungskabelprüfgerät 16 

Vereisungsresistenter Wärmetauscher 17 

Entwicklung Trockeneisextruder 18 

SunCar: Aufbau einer thermischen Simulation für Elektrofahrzeuge 19 

Sprachgesteuerter Lichtschalter 20 

Realisierung einer Robotersteuerung basierend auf Android 21 

Normsteuerung für Betonmischanlagen 22 

OpenFoam Schulungskonzept 23 

iPhone-App für Simulationen 24 

Netzspannungsanalysator 25 

Steckdose für Energiemanagement 26 

Weiterentwicklung LKW-Dieselmotor 27 

1D-Fräskopf mit Motorspindel und Direktantrieb für die A-Achse 28 

Emulator für den Test des Brennstoffzellen-Heizgerätes Galileo 1000 N 29 

Energy Harvesting mit piezoelektrischen Elementen an Flugzeugtragflächen 31 

Entwicklung einer horizontalen Bearbeitungsstation für die Grossserienproduktion 32 

Silicon Optical Bench 33 

LLC-Resonanzkonverter für Hybridfahrzeug 34 

Audioverstärker mit mehrbandigem, parametrierbarem Equalizer 35 

4

Low-cost Real Time Kinematic mit GPS und Laufzeitmodul 36 

Interaktive Arbeitsfläche 37 

Flexibles und kostengünstiges Robotik-System für kleine Lasten 38 

Optische 2D-Wegmessung 39 

Lokalisierung von Elektrowerkzeugen unter Verwendung von GSM und GPS 40 

TolCAD 41 

360° Kamera für Roboter 43 

Monitoring für Elektroautos 44 

Kompakter potentialtrennender Gleichstromwandler mit hohen Ausgangsströmen 45 

Auslegung der Gleitführung einer Lenkwelle 46 

360°-Panorama-Tiefensensor nach dem Time of Flight- Prinzip 47 

Mechatronic Research Tester 2011 48 

Entwicklung eines neuen Gelenks für Meterstäbe aus Kunststoff 49 

Füllstandsüberwachung einer Mikrotiterplatte 50 

Single-Taler 51 

High-End Plattform für Embedded Systems mit FPGA 52 

Rigidbody Simulation 53 

Innovative Bedienungskonzepte für die Automatisierung 54 

Rund ums Studium 

Die NTB stillt Wissenshunger: Masterstudium an der NTB 56 

Alphabetische Liste der Bachelorarbeiten-Verfasser/innen 57 

Ingenieur-Studium SystemtechnikNTB 60 

Unsere Standorte 62 

Preisspender/Sponsoren 63 

Farbige Versionen des Bachelorarbeiten- 

Verzeichnisses finden Sie unter 

www.ntb.ch/bachelorarbeiten 

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EMS Institut für Entwicklung Mechatronischer Systeme 

Roboter zur Bestückung von Aerosoldosen mit Kappen 

Seit 1959 baut die Pamasol 

Willi Mäder AG als marktführende 

Firma Maschinen für 

Aerosole und Sprühsysteme. 

Um diese Position weiter auszubauen, 

will das Unternehmen 

eine neuartige Maschine 

auf den Markt bringen, welche 

Kappen auf Aerosoldosen 

aufsetzt und diese gleichzeitig 

aufeinander ausrichtet. In dieser Arbeit wird ein Konzept für die neuartige 

Maschine vorgestellt. Dabei soll herausgefunden werden, ob ein in der 

Industrie angebotener Roboter oder eine Eigenkonstruktion sinnvoller, beziehungsweise 

kostengünstiger ist. Um das optimale Maschinenkonzept zu 

finden, wurden verschiedene Varianten miteinander auf technische Machbarkeit 

und Wirtschaftlichkeit verglichen. Aufgrund der Ergebnisse wurde die 

Lösung mit einem selbst konstruierten Dreiachsenportalroboter mit zusätzlicher 

Drehachse für die Ausrichtung der Kappen gewählt. Die Inbetriebnahme 

des Prototyps hat gezeigt, dass für eine erfolgreiche Markteinführung der 

neuen Kappenaufsetzmaschine nur noch geringe Anpassungen nötig sind. 

Diplomand(en) Andre Kälin, Fabian Kolb 

Dozent(en) Prof. Günter Nagel, Prof. Einar Nielsen 

Partner Pamasol Willi Mäder AG, Pfäffikon SZ 

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Energieeffizienter Walzenantrieb 

Ziel dieser Arbeit ist es, einen 

energieeffizienten Antrieb für 

den Walzenstuhl der Firma 

Bühler zu finden. Ausserdem 

soll eine entsprechende Lagerung 

entworfen werden, bei 

der die bestehende Maschine 

so wenig wie möglich angepasst 

werden muss. In enger 

Zusammenarbeit mit diversen 

Antriebslieferanten wurde ein 

Antrieb gesucht, der bei kleinen 

Drehzahlen grosse Drehmomente 

bringt, der platzoptimiert 

konstruiert ist und einen hohen Wirkungsgrad hat. Für den gewählten 

Antrieb wurde während diversen Brainstormings eine Lagerung entwickelt, 

die einfach an die bestehende Maschine angebaut werden kann. Bei der 

gefundenen Lösung gibt es zwei Probleme: Der Wirkungsgrad der ausgewählten 

Antriebe ist zu niedrig, weshalb nicht genügend Strom eingespart 

werden kann. Zweitens sind die Investitionskosten der gefundenen Antriebslösung 

und der passenden Lagerung zu hoch, und die Lösung damit nicht 

wirtschaftlich. Der Walzenstuhlboden bietet allerdings ein riesiges Potential 

was die Energieeinsparung anbelangt. Hier noch einmal Zeit mit einer breiter 

gefächerten Antriebsanfrage zu investieren würde sich lohnen. 

Diplomand(en) Martin Rütsche, Sabrina Wick 

Dozent(en) Prof. Josef Graf, Prof. Günter Nagel 

Partner Bühler AG, Uzwil 

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MNT Institut für Mikro- und Nanotechnologie 

Durchflussmesszelle für die optische Analyse von 

Nanopartikeln 

Nanopartikel sind allgegenwärtig. 

Die Analyse von 1-100 

nm grossen Partikeln ist 

schwierig und bislang nicht in 

Echtzeit möglich. Die nanotion 

ag und das MNT entwickeln in 

einem KTI-Projekt ein Gerät, das 

Nanopartikel in Flüssigkeiten 

detektieren und die chemische 

Zusammensetzung 

kann. 

bestimmen 

Eine geeignete Messzelle soll die Online- Messung mittels „Laser-induced 

Breakdown Detection“ (LIBD) ermöglichen. Im Rahmen der Bachelorarbeit 

wurden verschiedene Konzepte sowie Funktionsmuster für eine Messzelle 

realisiert. Die Messzellen wurden charakterisiert und im Prototypenmessstand 

getestet und konnten erfolgreich im bestehenden System eingesetzt 

werden. Die Bachelorarbeit zeigt, dass die gefertigte Messzelle eine 

realisierbare Lösung für die online Nanopartikelmessung darstellt. 

Diplomand(en) Andres Heldstab, Ruedi Oberholzer 

Dozent(en) Prof. Dr. Markus Michler, Prof. Dr. André Bernard 

Partner nanotion ag. Zürich 

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Mechatronischer Tilger für einen Meisselhammer 

In dieser Arbeit wurde ein Konzept 

für einen adaptiven Schwingungstilger 

für einen Hilti AG Meisselhammer 

untersucht. Das bisherige 

Tilgungsprinzip über ein Federmassesystem 

besitzt den Nachteil, dass 

es nur einen frequenzabhängigen 

Arbeitspunkt gibt, bei dem der Tilger 

optimal arbeitet. Als ideale Lösung 

für dieses Problem wurde ein Regelungskonzept 

entwickelt, welches die 

Maschinendrehzahl an den Tilgerarbeitspunkt 

anpasst. Zunächst wurde 

in Simulationen nach möglichen 

Eingangsgrössen für eine Regelung 

gesucht. Danach wurde die vielversprechendste Grösse – die Gehäusebeschleunigung 

– in Messreihen aufgenommen und verglichen. Dazu musste 

die Maschine an die Anforderungen der Messungen angepasst werden. 

Bei der Auswertung wurde über unterschiedliche Methoden erreicht, aus 

der Gehäusebeschleunigung ein aussagekräftiges Mass herauszufiltern. 

Den Abschluss der Arbeit bildete die Entwicklung eines adaptiven Regler- 

Algorithmus, mit dem über dieses Mass die Maschinendrehzahl angepasst 

werden kann. Mit dieser Arbeit konnte nachgewiesen werden, wie man mit 

einfachen Mitteln das aktuelle System optimieren kann. 

Diplomand(en) Ulrich Dreher, Dominic Zwicker 

Dozent(en) Prof. Dr. Josef Althaus, Dr. Jürgen Kirchhof 

Partner Hilti AG, Schaan 

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Entwicklung eines Kunststoffzahnrades für 

gebaute Nockenwellen 

Nockenwellen verursachen 

Lärm. Dieser soll um 3 dB 

gesenkt werden, indem ein 

Kunststoffzahnrad einsetzt 

wird. Ausgelegt wurde das 

Zahnrad mit der Software 

KissSoft. Zur Überprüfung 

der Belastungen wurde die 

Finite Elemente Methode 

(FEM) eingesetzt. Für die 

raue Umgebung im Motorraum 

wurde PEEK als Kunststoff gewählt, da er die höchsten Festigkeitswerte 

aller untersuchten Polymere besitzt. Diese liegen jedoch noch erheblich 

unter den Werten von Stahl. Da der Bauraum beibehalten werden musste, 

hält ein komplettes PEEK Zahnrad den Belastungen bei weitem nicht 

Stand. Die Lösung war ein Hybridzahnrad, das einen Metallkern mit Zahnflanken 

aus Kunststoff besitzt. Es kombiniert die guten Eigenschaften des 

Kunststoffs bezüglich Hertzscher-Pressung und Dämpfung mit den positiven 

Merkmalen des Metalls zur Aufnahme der Zahnfussspannungen. In intensiven 

Berechnungen wurde die Konstruktion so optimiert, dass sie hinsichtlich 

aller Festigkeitskriterien gleichmässig ausgelastet ist. In weiterführende Arbeiten 

ist geplant, die FEM-Berechnung des optimierten Zahnrads auf Prüfständen 

zu verifizieren. 

Diplomand(en) Lucas Fry, Raphael Venzin 

Dozent(en) Prof. Dr. Josef Althaus, Prof. Dr. Samuel Affolter 

Partner ThyssenKrupp Presta, Eschen 

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PWO Institut für Produktionsmesstechnik, Werkstoffe und Optik 

Optische Leistungsmessung an gepulsten Lasern 

Die Bachelorarbeit behan- 

delt die Entwicklung eines 

Messsystems, das während 

des Betriebes eines 

gepulsten Lasers die mittlere 

Leistung und fehlende 

Pulse erfassen kann. Die 

Messung darf dabei den 

Laserstrahl nicht beeinflussen. 

Die Auskopplung des 

Laserstrahls erfolgt an einem 

Umlenkspiegel, und die nachgewiesene Resttransmission genügt für 

die Detektion mit einer Fotodiode. In dem Messsystem wurden alle benötigten 

Schnittstellen zu den Peripheriegeräten implementiert. Das Messsystem 

wurde als modulares System konzipiert. Dies ermöglicht den Einsatz in allen 

Seriengeräten mit der Messung von Pulsenergie, mittlerer Leistung und dem 

Fehlen von Pulsen. Dabei können die Messdaten visualisiert und analysiert 

werden. Hauptvorteile sind die Ausbaufähigkeit, keine Beeinflussung der 

Strahlqualität und dass bestehende Komponenten des Lasers nicht verändert 

werden. Das entwickelte Messkonzept kann zusätzlich zur Aufgabenstellung 

auch die Einzelpulsenergie messen. 

Diplomand(en) Michael Kahl, Christoph Vonach 

Dozent(en) Prof. Dr. Andreas Ettemeyer, Laszlo Arato 

Partner Trumpf Laser Marking Systems, Grüsch 

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In-Prozessmesstechnik Interferometrie mit digitaler 

Streifenauswertung 

Ziel dieser Bachelorarbeit war das Aufrüsten und Optimieren eines visuel- 

len Interferometers, um digitale Streifenauswertung ausführen zu können. 

Dazu wird das Interferogramm auf einer CCD-Kamera abgebildet. Anhand 

der Grauwerte der Kamerapixel lässt sich durch die räumliche Phasenshift- 

Methode (engl. spatial phaseshifting) die Oberflächenform des Prüflings rekonstruieren. 

Durch eine umfassende Marktrecherche wurden über zwanzig 

unterschiedliche Softwarepakete gefunden, die eine digitale Streifenauswertung 

ermöglichen. Daraus wurden die vier besten Softwarepakete ausgewählt, 

welche im Detail auf unterschiedliche Beurteilungskriterien untersucht 

wurden. Die Beurteilung der Genauigkeit, Präzision und Robustheit der einzelnen 

Softwaren wurde anhand der ermittelten Daten nach der DoE-Methode 

(Design of Experiment) gefällt. Auf Basis der ermittelten Daten wurde gemeinsam 

mit dem Industriepartner eine Software ausgewählt und implementiert. 

Vergleichsmessungen zwischen dem damit ausgrüsteten Interferometer 

und einem kommerziellen 

System zeigten, 

dass die Genauigkeit 

des Systems bei einer 

Messwellenlänge von 

546.07 nm +/- 55 nm 

beträgt. 

Diplomand(en) Rexhep Halimi 

Dozent(en) Prof. Dr. Andreas Ettemeyer, Prof. Dr. Carlo Bach 

Partner SwissOptic, Heerbrugg 

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Entwicklung eines skalierbaren Beinmoduls für 

dynamisch gehende Roboter 

Heute existieren gehende Roboter 

in der Forschung bereits in grosser 

Anzahl. Bei diesen bringen starke 

Motoren die nötige Bewegungsenergie 

auf, die Regelung arbeitet aber 

im Prinzip gegen das dynamische 

Verhalten des Roboters und die Bewegungen 

wirken dadurch relativ 

steif. Das Ziel dieser Bachelorarbeit 

war es, einen Roboter zu entwickeln, 

der dank Federkraft auf einem Bein 

dynamisch hüpft und sich dadurch 

energieeffizient fortbewegt. Im Rahmen 

dieser Forschungsarbeit wurden 

zuerst die dynamischen Vorgänge simuliert und analysiert. Es wurden 

mehrere Konzepte ausgearbeitet, von welchen schliesslich eines konstruiert 

und als Prototyp gefertigt wurde. Der fertige Roboter wurde zum Hüpfen gebracht 

und mit einer Regelung stabilisiert. Als Ergebnis dieser Arbeit wurde 

ein leichter, flexibler, dynamisch hüpfender Roboter fertiggestellt und mit 

eingeschränkten Freiheitsgraden hüpfen gelassen. Diese Arbeit zeigt, dass 

eine Fortbewegung energieeffizient möglich ist, die nötige Regelung jedoch 

nicht trivial ist. 

Diplomand(en) Valentin Liepinsch, Matthias Schranz 

Dozent(en) Prof. Einar Nielsen, Prof. Dr. Josef Althaus 

Partner ETH, Bio-Inspired Robotics Lab, Zürich 

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IES Institut für Energiesysteme 

Optimierung des thermo- und aerodynamischen Konzepts 

in einem Heissgetränkeautomat 

Vom Industriepartner Braumann AG 

wurde die Aufgabe gestellt, das thermo- 

und aerodynamische Konzept 

in einem Heissgetränkeautomaten 

zu optimieren. Das Hauptproblem 

ist die auftretende Verschmutzung, 

welche beim Aufbrühvorgang durch 

das entweichende Wasserdampf- 

Pulverstaubgemisch verursacht wird. 

Das Hauptziel ist ein effektives, nicht 

verklebendes Lüftungssystem. Aus 

der Lösungssuche mit dem Verfahren 

Brainstorming resultierten folgende 

Lösungsansätze: Statische Aufladung 

des Pulvers, Labyrinth oder 

Zyklon und Absaugglocke. Diese 

Konzepte wurden ausgearbeitet und mit dem angepassten Lüftungssystem 

kombiniert. Durch verschiedenste Versuche an den erarbeiteten Lösungskonzepte 

konnte gezeigt werden, dass eine gleichmässige Absaugung über 

die Schlitze, ein reduzierter Verschmutzungsgrad und ein verbessertes Lüfterkonzept 

realisiert wurde. Die fundierten Ausarbeitungen der verschiedenen 

Lösungsansätze dienen nun dem Industriepartner als Basis für zukünftige 

Weiterentwicklungen seiner Automaten. 

Diplomand(en) Andreas Inauen, Kevin Studach 

Dozent(en) Dr. Hermann Knaus, Guido Piai 

Partner Braummann AG, Sugiez 

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Robuste Hochspannungsquelle für ein Mittelspannungskabelprüfgerät 

Zunehmender Energiever- 

brauch erfordert vermehrt 

ausfallsichere Versorgungsnetze. 

Die im Mittelspannungsbereich 

von 10 kV bis 

45 kV oft im Erdreich vergrabenen 

Kabel werden dazu 

meist unter Hochspannung 

geprüft. Der Industriepartner 

b2 electronic GmbH setzt 

dabei auf das zeitgemässe Verfahren der very-low-frequency (VLF) Kabelprüfung. 

Ziel dieser Bachelorarbeit war der Aufbau einer robusten Hochspannungsquelle 

mit einer Ausgangsspannung von 30 kV und einer Leistung 

von 1 kW auf Basis einer resonanten Topologie. Simulationen verifizierten 

das entwickelte mathematische Modell. Ein darauf basierender Versuchsaufbau 

überprüfte die Einsatzfähigkeit der Technologie in dieser Branche. 

Messungen verschiedener Arbeitspunkte sowie Durschlagtests zeigen das 

Potenzial der Resonanztopologie als Leistungsstufe für VLF High-Voltage 

Testsysteme. Die verwendete Topologie zeichnet sich durch ihren sehr guten 

Gesamtwirkungsgrad sowie der systembedingten Robustheit bei einem 

Kurzschluss am Ausgang aus. 

Diplomand(en) Janosch Marquart, Simon Nigsch 

Dozent(en) Prof. Dr. Kurt Schenk, Laszlo Arato 

Partner b2 electronic GmbH, Klaus, Vorarlberg 

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Vereisungsresistenter Wärmetauscher 

Luft-Kältemittel Wärmetauscher 

neigen bei Umgebungstemperaturen 

von 

2-7°C auf der Verdampferseite 

der Wärmepumpe 

schnell zu vereisen, was zu 

einer Effizienzminderung 

führt. Ziel ist es, die Vereisung 

zu reduzieren und das 

Abfliessen des Wassers 

beim Abtauen zu verbessern. 

Wir bauten verschiedene Wärmetauscher, welche sich im Lamellenabstand, 

Beschichtung und einer eigens entwickelten Prägung unterscheiden. 

Diese wurden in einem Prüfstand, den wir speziell für dieses Projekt erstellten, 

untersucht. Dort konnten wir sowohl luft- als auch soleseitig die benötigten 

Randbedingungen entsprechend den Anforderungen simulieren und die 

Messdaten automatisch erfassen. Ergebnis unserer Untersuchung ist, dass 

ein grösserer Lamellenabstand, die Beschichtung als auch die Prägung die 

Zeit bis zur Vereisung verlängern. Die hydrophobe Oberfläche sowie die Prägung 

beschleunigten das Abfliessen des Wassers während dem Abtauen. 

Basierend auf den Ergebnissen ist der erste Schritt zur Serienreife erreicht. 

Diplomand(en) Senad Lidan, Ernst Schranz 

Dozent(en) Dr. Hermann Knaus, Prof. Dr. Stefan Bertsch 

Partner Rätikon Sustainable, Sargans 

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Entwicklung Trockeneisextruder 

Für die Firma ASCO Kohlensäure 

AG konnte ein neuartiges Verfahren 

für die Trockeneisherstellung entwickelt 

werden. Mittels eines Extruders 

wird im Gegensatz zu der aktuellen 

Lösung eine kontinuierliche Produktion 

ermöglicht. Infolge geringerer 

Belastungen für die Bauteile reduziert 

sich deren Verschleiss. Eine 

exakte Berechnung oder Simulation 

war ohne Tests wegen der Vielzahl 

von verschiedenen nichtlinearen Parametern unmöglich. Deshalb musste 

ein flexibles Funktionsmodell konstruiert werden, damit viele Tests in kurzer 

Zeit durchgeführt werden konnten. Trockeneis mit dem entwickelten Extruder 

herzustellen ist prinzipiell möglich. Die Kontinuität konnte hingegen noch 

nicht bewiesen werden. Die Verfahrensverbesserungen sind im Prototypenentwurf 

bereits berücksichtigt. Damit können voraussichtlich die Produktionskosten 

für Trockeneis um 22 % gesenkt werden. Akzeptiert der Markt den 

höheren Anschaffungspreis von ca. 35 % bei einer höheren Produktionsleistung 

von 24 %, ist die Umstellung auf die Extruderlösung, nach erfolgreichen 

weiteren Tests, eine mittelfristig rentable Lösung. 

Diplomand(en) Marcel Keller, Helene Züllig 

Dozent(en) Prof. Josef Graf, Prof. Dr. Josef Althaus 

Partner ASCO Kohlensäure AG, Romanshorn 

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SunCar: Aufbau einer thermischen Simulation 

für Elektrofahrzeuge 

Elektrofahrzeuge haben im Vergleich 

zu Fahrzeugen mit Verbrennungsmotoren 

eine sehr geringe Wärmeentwicklung. 

Trotzdem soll das Heizen 

der Fahrzeugkabine gewährleistet, 

Überhitzung des Antriebs verhindert 

und die hohen Anforderungen an die 

Klimatisierung der Batterien erfüllt 

sein. Dies erfordert völlig neuartige 

Ansätze des Thermomanagements. 

In Zusammenarbeit mit der ETH Zürich 

wurde ein Konzept entwickelt und in einen auf Elektroantrieb umgebauten 

Lotus Evora integriert. In dieser Bachelor-Arbeit wurde eine komplette 

thermische und hydraulische Simulationsumgebung entwickelt. Anhand dieser 

konnte das Thermomanagement in kritischen Situationen getestet werden. 

Es zeigte sich, dass Überhitzungen aller Komponenten in den Extremsituationen 

verhindert werden können. Jedoch wurde auch festgestellt, dass 

die Wärmepumpe bei zu hoher Senkentemperatur an ihre Grenze stösst. 

Folglich ist eine ausgeklügelte Steuer- und Reglerlogik notwendig, welche 

die Thermostate frühzeitig schaltet um Wärme gezielt abzuführen. Ferner 

sollte durch Steigerung des Kühlmittelflusses die Wärmeabfuhr verbessert 

werden. Anhand dieser Erkenntnisse kann die Effizienz des SunCars gesteigert 

werden. 

Diplomand(en) Raphael Coray, Stephan Kaiser, Patrik Töngi 

Dozent(en) Dr. Hermann Knaus, Prof. Dr. Stefan Bertsch 

Partner ETHZ Fokusprojekt 

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Sprachgesteuerter Lichtschalter 

In der Beleuchtungsindust- 

rie wird es immer wichtiger, 

für das Wohl der Kunden 

immer Neues zu bieten. 

Das Produkt „Sprachgesteuerter 

Lichtschalter“ 

soll in vielen Bereich des 

alltäglichen Lebens eingesetzt 

werden, wo es darum 

geht, Bequemlichkeit zu 

unterstützen. Die Sprachsteuerung 

soll einfach und von jedermann bedienbar sein. Dazu gehört die 

Sprecherunabhängigkeit auch ohne Training. Grundlage ist ein Sprachchip 

der Firma Sensory, mit der Software T2SI und über graphisches Interface 

konfigurierte Sprachbefehle. Herausforderung war, bestmögliche Schlüsselwörter 

zu finden. Mit den ausgewählten Wörtern kann eine Erkennungsrate 

von ca. 80 % erreicht werden. Die Kommandos müssen so einfach wie 

möglich sein, aber zugleich die bestmögliche Erkennungsrate garantieren. 

Es gibt sicherlich noch einige Herausforderungen, um dieses Produkt zur 

Serienreife zu führen, doch ist die Lösung klein und kompakt und kann mit 

den bestehenden Systemen von Theben HTS AG kombiniert werden. 

Diplomand(en) Mathias Koch 

Dozent(en) Laszlo Arato, Prof. Dr. Andreas Zogg 

Partner thebenHTS, Effretikon 

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Realisierung einer Robotersteuerung basierend 

auf Android 

Das Ziel dieser Bachelor- 

Arbeit ist, die Fähigkeiten 

von DROIDcontrol mit einem 

Roboter zu demonstrieren. 

Bei DROIDcontrol 

handelt es sich um ein Echtzeit 

Android von der Firma 

Noser Engineering AG. Der 

Vorteil dieses Systems ist, 

dass ausschliesslich Open 

Source Elemente verwendet 

werden. Für die Umsetzung der Demoanwendung wurde ein Steuerungskonzept 

mit modularem Aufbau erarbeitet. Es wurde ein Mainboard 

und zwei Motorenkarten entwickelt. Auf dem Mainboard befinden sich ein 

Computermodul, ein FPGA, diverse Schnittstellen und 5 Erweiterungsslots. 

Die Motorenkatren sind in der Lage, je 4 Achsen anzusteuern. Auf Softwareebene 

wurden die Regler, ein Sicherheitssystem, sowie Kinematik und eine 

Benutzeroberfläche programmiert. Eine Mobiltelefon-Applikation ermöglicht 

dem Benutzer, den Roboter zu steuern. Mit DROIDcontrol und der entwickelten 

Hardware konnte ein echtzeitfähiges System geschaffen werden, 

das eine solide und leistungsfähige Plattform für weitere Projekte bietet. 

Diplomand(en) Matthias Bamert, Thomas Reichhalter, Marco Tinner 

Dozent(en) Prof. Einar Nielsen, Prof. Dr. Urs Graf 

Partner Noser Engineering AG, Winterthur 

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INF Institut für Ingenieurinformatik 

Normsteuerung für Betonmischanlagen 

Kompakt-Betonmischanlagen 

werden zur Sicherung 

von Störzonen im Tunnel 

oder zur Stabilisierung von 

Untergrund verwendet. Bisher 

baute die Firma Späni 

AG die Schaltschränke mit 

Standardindustriekomponenten 

aus der Automation 

zusammen. Durch die verschärfte 

Marktsituation wird 

es zusehends schwerer, gewinnbringende Margen zu erzielen. Die neu entwickelte 

mikrokontroller-basierte Universal-Steuerung ist für alle gängigen 

Mischanlagen einsetzbar und vereinfacht den Aufbau und die Konfiguration 

massiv. Die Steuerung besteht aus einer Bedieneinheit mit Display und 

dem Maschinen-Kontroller. Zu Überwachungs- und Fernsteuerungszwecken 

kann die Steuerung über ein Standard-Computernetzwerk an das eigens 

entwickelte Leitsystem angeschlossen werden. Um die Logistik rund um die 

Produktion effizient zu gestalten, wurde zudem ein Verwaltungssystem mit 

Datenbankanbindung geschaffen. Erste Integrationstests zeigten den erfolgreichen 

Einsatz der Steuerung bei einer Mischanlage. 

Diplomand(en) Samuel Bernhard, Ralph Kessler 

Dozent(en) Prof. Dr. Urs Graf, Prof. Rolf Grun 

Partner Späni Elektro-Mechanik AG, Altendorf 

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ICE Institut für Computational Engineering 

OpenFoam Schulungskonzept 

OpenFOAM ist eine 

OpenSource-Simulationssoftware, 

die Lösungen 

für diverse Bereiche 

(z.B. Fluidik, Mechanik, 

usw.) zur Verfügung 

stellt. Da der Quellcode 

von OpenFOAM frei zugänglich 

ist, sind Anpassungen 

an bestehenden 

und das Definieren von neuen Solvern möglich. Ziel der Arbeit ist, ein Schulungskonzept 

sowie Schulungsunterlagen im Bereich der Wärmeleitung zu 

OpenFOAM zu erarbeiten. Zielgruppe dieser Schulungen sollen kleinere und 

mittlere Unternehmungen sein. Es wurde ein Konzept erarbeiten, welches 

eine Schulung an konkreten Beispielen vorsieht. Die erstellte Schulung enthält 

5 Kapitel, angefangen bei einfacher Wärmeleitung über Wärmeleitung 

mit Quellen bis hin zu Wärmeleitung mit Konvektion. Die Schulung umfasst 

ein ausführliches Skript, welches ein selbstständiges Erarbeiten ermöglicht, 

wie auch Folien zu jedem Kapitel, welche nicht selbsterklärend sind.Durch 

den modularen Aufbau und die ausführliche Beschreibung ist es möglich, die 

Schulung um weitere Bereiche zu erweitern. 

Diplomand(en) Andreas Meier 

Dozent(en) Prof. Dr. Michael Schreiner, Dr. Martin Bünner 

Partner NTB 

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ICE Institut für Computational Engineering 

iPhone-App für Simulationen 

Im Rahmen dieser Bachelorarbeit 

wurde eine Simulations-App 

für das iPhone 

entwickelt. Das Ziel war zu 

ermitteln, ob numerische 

Simulationen auf einem 

mobilen Gerät berechnet 

und dargestellt werden 

können. Als Modelle für die 

Simulation werden Brücken 

verwendet. Die programmierte 

App ist eine Echtzeit-Simulation verpackt in ein Spiel. Ziel dieses 

Spieles ist das Konstruieren von Brücken, angepasst an die gegebenen Bedingungen. 

Durch die Verwendung verschiedener Lager und Bauelementen 

können aufwändige Modelle erstellt werden. Getestet werden die fertigen 

Brücken auf statische und dynamische Belastung. Die Tests stellen die eigentliche 

numerische Simulation dar und laufen in Echtzeit. Für eine schnelle 

und flüssige Darstellung wurde OpenGL ES verwendet. Diese App zeigt, 

dass auch komplexe numerische Berechnungen auf einem mobilen Gerät 

wie dem iPhone durchgeführt und grafisch dargestellt werden können. 

Diplomand(en) Jaime Dangelmeier 

Dozent(en) Prof. Dr. Michael Schreiner, Prof. Rolf Grun 


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Netzspannungsanalysator 

Die Firma Tridonic GmbH 

& Co KG möchte wissen, 

welchen Belastungen Lampensteuerungsmodule 

ausgesetzt sind. Um eine 

einfache und preiswerte 

Überwachung über einen 

längeren Zeitraum an 

verschiedenen Orten auf 

der Welt durchführen zu 

können, ist ein kompakter 

Netzspannungsanalysator zu entwickeln. Dieser analysiert die Netzqualität, 

die Temperatur und das Laststromverhalten des Vorschaltgerätes. Die Abspeicherung 

der Daten erfolgt auf einer microSD-Karte. Das Erfassen der 

transienten Überspannungen stellt eine besondere Herausforderung dar, 

da diese sehr viel Energie beinhalten und mit hohen Frequenzen auftreten. 

Ein Kernstück der entwickelten Schaltung ist der Detektor für Surge- und 

Burst-Störungen, der Spannungen bis 4 kV erfasst. Bei den Strom- und 

Spannungsmessungen ist eine Genauigkeit von ±2 % gegeben. Durch eine 

kompakte Bauweise mit einem ausgeklügelten Systemkonzept, entsteht ein 

innovatives Produkt unter 40 CHF, welches die Belastungen des Lampensteuerungsmoduls 

analysiert. 

Diplomand(en) Clemens Mathis, Manuel Walser 

Dozent(en) Rene Grabher, M.Sc., Prof. Dr. Andreas Heinzelmann 

Partner Tridonic GmbH, Dornbirn 

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Steckdose für Energiemanagement 

Smart Metering um Strom zu sparen 

ist in aller Munde, nicht erst durch die 

aktuelle Energiediskussion, ausgelöst 

durch die Atomkatastrophe in Japan. 

Es gibt zahlreiche Systeme auf 

dem Markt, die den Stromverbrauch 

messen, und dennoch unterscheidet 

sich diese Lösung im Speziellen 

durch ein innovatives Messsystem 

für den niedrigen Strombereich sowie 

durch das Gesamtkonzept für 

das Monitoring. Das Gerät wird in der Wand hinter einer Steckdose eingebaut 

und kommuniziert via Powerline mit der Basisstation. Über ein Webinterface 

kann die aktuelle Leistung angezeigt sowie der Verbraucher ein- und 

ausgeschaltet werden. Dadurch hat der Konsument seinen Stromverbrauch 

überall und jederzeit unter Kontrolle und kann somit Energie und Kosten 

sparen. Die entwickelte Baugruppe ist für eine Serienfertigung ausgelegt und 

zeichnet sich durch zwei sich ergänzende Messsysteme für einen Strom bis 

16 A aus. Weiter wurde die Entwicklung in Bezug auf Baugrösse und Kosten 

optimiert, sodass sich das Preis-Leistungsverhältnis auch gegenüber Mitbewerben 

sehen lassen kann. Mit dieser Lösung kann der Stromverbrauch 

visualisiert werden ohne Zusatzgeräte vor der Steckdose. 

Diplomand(en) Stefan Dörig, Martin Graf 

Dozent(en) Guido Piai, Prof. Vincenzo Parisi 

Partner Ing. Büro Reisch (München DE) 

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26 


Weiterentwicklung LKW-Dieselmotor 

Die Kurbelgehäuseentlüftungsgase, 

auch Blow-by Gase genannt, 

werden bei turbogeladenen Motoren 

vor dem Turboladerverdichter 

der Ansaugluft zugeführt. Durch 

die im Blow-by enthaltenen Öl- und 

Russpartikel bilden sich Ablagerungen 

am Turboladerverdichter und 

am Ladeluftkühler. Dies führt zu 

einer Verminderung des Verdichterwirkungsgrades. 

Ziel ist es ein 

Blow-by System zu entwerfen, das nicht zu diesen Ablagerungen führt. Aus 

verschiedenen Lösungen wurden zwei genauer betrachtet. Man kann die 

Blow-by Gase ins Freie lassen oder mit einem Verdichter nach dem Turbolader 

in den Ansaug pumpen. In beiden Fällen strömen die Blow-by Gase 

nicht mehr durch den Turbolader und verursachen somit keine Ablagerungen 

mehr. Beide Lösungen wurden am Motorenprüfstand umgesetzt. Es war 

ersichtlich, dass beide Lösungen umsetzbar sind. Die Lösung die Blow-by 

Gase ins Freie zu lassen hat wirtschaftlich einen grossen Vorteil, da sie keine 

Leistung des Motors benötigt. Jedoch steigen die Emissionen leicht an. 

Diplomand(en) Matthias Hugentobler 

Dozent(en) Prof. Josef Graf, Roger Strässle 

Partner Iveco Motorenforschung AG, Arbon 

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1D-Fräskopf mit Motorspindel und Direktantrieb für die 

A-Achse 

Bei der Herstellung von 

Impellern und Blisks werden 

hochdynamische, kostengünstige 

und äusserst 

präzise Werkzeugmaschinen 

gefordert, um die Bearbeitungszeit 

kurz zu halten. 

Impeller und Blisks sind 

einige der wichtigsten Teile 

die in jedem turbinenbetriebenen 

Luftfahrzeug eingesetzt 

werden. Um diesem Kundenbedürfnis nachzukommen, wurde ein 

neuartiger Fräskopf mit Direktantrieben statt normal üblichen Getrieben 

entwickelt und auskonstruiert. Dabei wurde die Frässpindel so ausgeführt, 

dass sie sowohl Fräs- als auch Drehoperationen bei rotierendem Rundtisch 

ausführen kann. Durch Verwendung hochwertiger Komponenten, 

optimaler Raumausnutzung und fortschrittlichen Entwicklungstechniken 

entstand ein Fräskopf, der eine höchstmögliche Leistungsdichte aufweist. 

Alle diese Gegebenheiten machen diesen Fräskopf zu einem Produkt, das 

den Vergleich mit Konkurrenzprodukten nicht zu scheuen braucht und 

das Optimum an innovativer und zukunftsweisender Ingenieurs-Kunst 

bedeutet. 

Diplomand(en) Silvan Huber 

Dozent(en) Prof. Roland Egli, Prof. Josef Graf 

Partner Starragheckert AG, Rorschacherberg 

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Emulator für den Test des Brennstoffzellen-Heizgerätes 

Galileo 1000 N 

Die Firma Hexis AG entwickelte das 

Brennstoffzellen-Heizgerät Galileo 

1000N. Das System liefert 1kW 

elektrische und 2kW thermische 

Leistung und besitzt für Spitzenzeiten 

einen Zusatzbrenner. Ein intelligenter 

Energiemanager übernimmt 

die Steuerung, damit das System 

effizient arbeitet. Dieser konnte bisher 

nur in realen Gebäuden getestet 

werden, weshalb auf passende Wetterbedingungen 

gewartet werden 

musste. Ziel der Bachelorarbeit ist 

die Entwicklung einer Haussimulation 

für die Wärmebilanz eines Gebäudes. Mit der entwickelten Simulation 

können verschiedene Gebäude abgebildet und deren Verhalten bei diversen 

Klimabedingungen im Labor simuliert werden. Der gebaute Teststand bildet 

die Schnittstelle zwischen der Simulation und der getesteten Heizung. Die 

Vorteile der Simulation liegen in der grossen Flexibilität und Reproduzierbarkeit 

der Messungen. Die Firma Hexis AG wird den Energiemanager mit dem 

Emulator optimieren, um eine bestmögliche Effizienz zu erhalten. 

Diplomand(en) David Frommelt, Anne Liebold 

Dozent(en) Prof. Dr. Stefan Bertsch, Dr. Jürgen Kirchhof 

Partner Hexis AG, Winterthur 

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Energy Harvesting mit piezoelektrischen Elementen an 

Flugzeugtragflächen 

Drahtlose Systeme bieten 

eine hohe Flexibilität und 

können im Gegensatz zu 

kabelgebundenen Alternativen 

auch unter schwierigen 

Bedingungen eingesetzt 

werden. Die Energieversorgung 

solcher Systeme 

mit Batterien zeigen sich 

jedoch als sehr wartungsintensiv. 

Das Ziel dieser 

Arbeit besteht in der Entwicklung einer Energy-Harvesting-Komponente, 

welche an Flugzeugtragflächen angebrachte piezoelektrische Elemente 

zur Energiegewinnung nutzt. Das mit der gewonnenen Energie betriebene, 

drahtlose Messgerät soll so energieautark und wartungsfrei arbeiten. 

Voraussetzung für die Auslegung dieser neuartigen Schaltung ist die systematische 

Herleitung eines mathematischen Modells der Energiequelle. Die 

Messung der Ladungsabgabe eines Piezoelements, aufgeklebt auf eine kohlenstofffaserverstärkte 

Kunststoffplatte (CFK), lässt Rückschlüsse über die 

Beziehung von Dehnung und Ladungsabgabe zu. Ein Feldversuch an einem 

Motorsegler, welcher Werte für die Tragflächendeformation liefert, ermöglicht 

die Ermittlung der Leistungsabgabe. Die hiermit konzipierte Schaltung speist 

bei einem äusserst geringen Eigenverbrauch von 25 uW ausreichend „geerntete“ 

Energie in die Batterie des Messgeräts ein. 

Diplomand(en) Alain Buri, Simon Dürr 

Dozent(en) Prof. Dr. Andreas Heinzelmann, Prof. Dr. Kurt Schenk 

Partner EMPA - Dübendorf 

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Entwicklung einer horizontalen Bearbeitungsstation für 

die Grossserienproduktion 

Im Zeitalter der Grossserien werden 

Teile wenn immer möglich mit Umformverfahren 

produziert. Die Anforderungen 

an die Produkte werden 

immer genauer und komplexer und 

die Herstellkosten müssen stetig gesenkt 

werden. Daher müssen Teile 

mit hohen Anforderungen nach dem 

Kaltumformen auf weiteren automatisierten 

Maschinen zerspanend 

fertiggestellt werden. Dies erfordert 

neuartige Lösungsansätze für 

die Entwicklung der Grossserienbearbeitungsmaschinen. 

In dieser 

Bachelorarbeit wird nicht nur eine 

komplette, horizontale Bearbeitungsstation entwickelt, sondern auch ein universeller, 

zukunftsorientierter Prüfstand. Das Ergebnis ist eine produktionsfähige 

Horizontalbearbeitungsstation auf hohem Niveau. In einer Taktzeit 

von nur zwei Sekunden wird ein Produkt produziert. Die hohen Genauigkeitsanforderungen 

aus dem Pflichtenheft werden erfüllt. Durch das realisierte 

Spannsystem kann beidseitig horizontal sowie vertikal bearbeitet werden. 

Diplomand(en) Bernhard Meusburger, Mario Sieber 

Dozent(en) Prof. Dr. Josef Althaus, Prof. Roland Egli 

Partner SFS Intec AG, Heerbrugg 

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MNT Institut für Mikro- und Nanotechnologie 

Silicon Optical Bench 

Es wurde ein kompletter 

Herstellungsprozess für die 

Fertigung von optischen 

Bänken aus einkristallinem 

Silizium erarbeitet. Die erzeugtenmikrotechnologischen 

Bauteile enthalten 

elektrische Leiterstrukturen, 

strukturierte Lotpads 

und anisotrop geätzte Alignierstrukturen 

für optische Fasern. Durch die präzise Ausrichtung von Lotpads 

und V-Grooves können Laserdioden und Lichtwellenleiter einfach und 

kostengünstig auf einem Chip gekoppelt werden. Die Prozesskette wurde 

an einem marktgerechten Layout erfolgreich getestet. Das Nassätzen der 

V-Grooves erfolgte mit KOH. Die erforderlichen Kompensationsstrukturen 

wurden mit der Simulations-Software AnisE (IntelliSense Software Corporation) 

optimiert. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Ausrichtung der 

Maske auf das Major-Flat für die geforderten Toleranzen ausreichend präzise 

ist. Als bondbares Schichtsystem wurde Cr-Pt-Au gewählt um den mehrstündigen 

Ätzprozess zu überstehen. Mit dem entwickelten LiftOff-Prozess 

konnten die Cr-Pt-AuSn-Lotpads über die 130μm tiefen Grooves hinweg mit 

sehr geringem Pullback zur Grabenkante hin aufgebracht werden. 

Diplomand(en) Reto Ventruto 

Dozent(en) Prof. Dr. Rudolf Buser, Prof. Dr. Markus Michler 

Partner Cicor Microelectronics, Wangs 

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LLC-Resonanzkonverter für Hybridfahrzeug 

Moderne Resonanzkonver- 

ter zeichnen sich durch hohe 

Effizienz aus. Dies soll in 

Form eines LLC-Resonanzkonverters 

in einem Hybridfahrzeug 

ausgenutzt werden. 

Der entwickelte DC-DC 

Konverter fungiert hierbei 

als Bindeglied zwischen der 

400 V Hauptbatterie und 

dem 12 V Bordnetz des 

Fahrzeugs. Ziel ist es, besagten DC-DC Wandler zu entwickeln und im 

Wirkungsgrad zu optimieren. Mit einer Ausgangsleistung von maximal 1 kW 

soll die resultierende Leiterplatte trotzdem kompakt ausfallen. Durch Berechnung 

und anschliessende Simulation wurde die Schaltung analysiert 

und Schritt für Schritt im Wirkungsgrad verbessert. Der entwickelte Prototyp 

weist eine sehr hohe Effizienz von maximal 96 % bei halber Ausgangsleistung 

auf. Die LLC-Resonanztopologie eignet sich durch die effiziente 

Energiewandlung und die kompakte Bauweise perfekt für die Anwendung in 

der Automobilindustrie und dient als wichtige Grundlage für die Entwicklung 

weiterer, ähnlicher Produkte. 

Diplomand(en) Raffael Haldi, Philippe Tanner 

Dozent(en) Prof. Dr. Kurt Schenk, Laszlo Arato 

Partner Drivetek AG, Ipsach 

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Audioverstärker mit mehrbandigem, parametrierbarem 

Equalizer 

Gegenstand der Arbeit war es, einen Audioverstärker mit mehrbandigem parametrierbarem 

Equalizer zu entwickeln. Damit muss ein speziell vom Kunden 

entwickelter Lautsprecher, der sich durch sein elegantes Design und 

seine vergleichsmässig gute Wiedergabequalität auszeichnet, angesteuert 

werden. Das Ziel war, die Schwachstellen des Lautsprechers so kompensieren 

zu können, um damit dem Kunden einen grösseren Markt zu ermöglichen. 

Dazu wurden alle gängigen Filtertechniken untersucht und die am 

besten geeignetste ausgewählt. Die Wahl fiel schlussendlich auf einen Filter 

auf Basis der FFT- und iFFT-Transformation. Unter Berücksichtigung aller 

Kundenforderungen, und der Einplanung von genügend Reserven in Rechenleistung 

und Speicher für weitere Entwicklungsschritte, wurde ein DSP 

von Texas Instruments ausgewählt. Sowohl Simulation als auch Hardware 

erwiesen sich in Konzept und Implementation als praxistauglich, wobei in der 

genauen Umsetzung des Filters noch Verbesserungspotential vorhanden ist. 

Diplomand(en) Christian Dünki, Martin Lutz 

Dozent(en) Prof. Vincenzo Parisi, Laszlo Arato 

Partner Escatec Switzerland AG, Heerbrugg 

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Low-cost Real Time Kinematic mit GPS und Laufzeitmodul 

Der Wunsch nach einer 

zentimetergenauen und 

zugleich kostengünstigen 

Positionsbestimmung ist in 

verschiedenen Industriebereichen 

vorhanden. Eine 

Kombination von Laufzeitmessung 

über Funk sowie 

ein differentielles GPS sollen 

dieses Bedürfnis erfüllen. 

Das entwickelte System 

setzt sich aus den zwei 

Komponenten Rover und 

Basisstation zusammen. 

Der Rover bewegt sich in der näheren Umgebung der Basisstation. Diese 

befindet sich an einem definierten Standort und liefert Korrekturdaten. Die 

Kommunikation und die Distanzmessung erfolgen über eine Funkstrecke mit 

2.45 GHz. Die Laufzeitmessung liefert die erwartete Genauigkeit von 1 m. 

Daher ist diese vor allem für die Überbrückung der GPS-Initialisierungszeit 

einzusetzen. Im jetzigen Entwicklungsstadium kann der Wunsch der zentimetergenauen 

Positionsbestimmung noch nicht erfüllt werden. Der Prototyp 

zeigt das Potenzial dieses Konzeptes auf und liegt mit rund 1200 Franken im 

low-cost Bereich. 

Diplomand(en) Christoph Capiaghi, Joachim Schloz 

Dozent(en) Prof. Dr. Andreas Heinzelmann, Prof. Rolf Grun 


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Interaktive Arbeitsfläche 

Entwicklung einer interaktiven Arbeitsfläche 

für behinderte Kinder und Jugendliche 

Die Arbeitsfläche soll geistig 

und körperlich schwer behinderten 

Kindern eine Trainings- und Spielmöglichkeit 

bieten. Durch einfachste, 

bewegte Farb-und Form-Simulationen 

auf einem Touchscreen werden die 

Kinder angeregt, dem Geschehen mit 

dem Auge, dem Finger der Hand zu 

folgen und durch Berühren eine Reaktion 

(Ton- oder Bildsignal) zu bewirken. Mittels Java-Programmiersprache 

wurden sechs unterschiedliche Übungen entwickelt, über einen Laptop wird 

die Arbeitsfläche (bestehend aus Schülerzeichnungstisch mit aufmontiertem 

Touchscreen) gesteuert. Über eine im Tisch integrierte Bedienbox sowie 

zwei einfache Taster seitlich der Arbeitsfläche kann das Programm bedient 

werden. Die interaktive Arbeitsfläche könnte verbessert werden durch einen 

optimaleren Touchscreen und durch eine Ergänzung mit weiteren und vielfältigeren 

Übungen. Der Nutzungsbereich könnte auf ein älteres Zielpublikum 

ausgedehnt werden. 

Diplomand(en) Denis Mösle 

Dozent(en) Prof. Vincenzo Parisi, Prof. Dr. Norbert Frei 

Partner Schulheim Kronbühl, Wittenbach 

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Flexibles und kostengünstiges Robotik-System für 

kleine Lasten 

Heutzutage muss bei 

automatisierten Abläufen 

eine dynamische 

Bewegung stattfinden. 

Ziel dieser Arbeit war 

es einen Roboter zu 

entwickeln, der nicht 

nur schnell, sondern 

auch günstig, Probegläser 

zu Bearbeitungsstationen 

führt. Dies 

bedeutete auch einen 

Arbeitsbereich so zu gestalten, dass er optimal genutzt wird. Nach intensiver 

Lösungssuche für die Teilsysteme und der Bewertung der Ideen kam 

ein Gesamtkonzept zustande. Ein mechanischer Aufbau wurde konstruiert 

und die Steuerung entwickelt. Dabei musste grosses Augenmerk auf den 

Greifer gelegt werden, der für Gefässe verschiedener Grösse und Festigkeit 

auszulegen war. Während der Entwicklungsphasen erfolgten Optimierungen 

einzelner Teilsysteme. In dieser Phase waren die Kosten und die Einfachheit 

der Konstruktion im Vordergrund. Am Ende stand ein funktionsfähiger 

Prototyp da, der dem Titel unserer Bachelorarbeit Rechnung trägt. Es folgte 

die Erkenntnis: Es ist möglich, ein funktionierendes System zum geforderten 

Preis zu entwickeln. 

Diplomand(en) Adrian Ekkels, Basil Froehlich, Daniel Mäder, 

Stephan Schweizer 

Dozent(en) Nagel Günter, Nielsen Einar 

Partner Metrohm AG, Herisau 

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Optische 2D-Wegmessung 

Diese Bachelorarbeit hat zum Ziel 

ein innovatives Messgerät zu entwickeln, 

das die Distanz zwischen zwei 

Punkten auf einer zweidimensionalen 

Oberfläche messen kann. Für die 

Distanzmessung sind handelsüblichen 

Maussensoren zu verwenden. 

Ebenso soll aufgezeigt werden, was 

für eine Genauigkeit erreicht werden 

kann und welche Faktoren die Genauigkeit 

noch beeinträchtigen. Es 

werden diverse Tests mit einem, zwei und vier Maussensoren durchgeführt. 

Zu jedem Teststadium gehört auch die Entwicklung eines Algorithmus zur 

Distanzberechnung. Schliesslich wird ein handliches und bedienerfreundliches 

Messgerät mit vier Maussensoren realisiert. Das Messgerät ist über 

ein USB Kabel mit einem PC verbunden, die übertragenen Daten werden 

in Matlab verarbeitet. Auf einer Benutzeroberfläche werden die Distanz und 

der gefahrene Weg angezeigt. Die Auflösung der Maussensoren ist vom Untergrund, 

auf dem gemessen wird und von der Geschwindigkeit, mit der das 

Messgerät bewegt wird, abhängig. Die geforderte Genauigkeit kann auch 

durch Kalibrieren nicht erreicht werden. 

Diplomand(en) Simon Langhart, Michael Seitz 

Dozent(en) Prof. Günter Nagel, Prof. Laszlo Arato 

Partner Hilti AG, Schaan 

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Lokalisierung von Elektrowerkzeugen unter Verwendung 

von GSM und GPS 

In dieser Arbeit wurde ein 

System zur Lokalisierung 

von Elektrowerkzeugen mittels 

GPS und GSM entwickelt. 

Es soll als Diebstahlschutz 

und als Hilfe für das 

logistische Management 

der Geräte dienen. Die 

Umsetzung dessen sieht 

folgendermassen aus: im 

Elektrowerkzeug wird ein 

GSM Modul und ein GPS Empfänger eingebaut. Während dem Betrieb des 

Gerätes wird laufend mit GPS die aktuelle Position ermittelt und via GPRS 

an den Kommunikationsserver weitergeleitet. Dieser legt die Daten in einer 

Datenbank ab, welche online via Homepage eingesehen werden können. 

Befindet sich das Gerät an einem unerlaubten Ort, kann es per Mausklick gesperrt 

werden und ist somit nicht mehr funktionstüchtig bis es wieder freigegeben 

wird. Dieses Diebstahlschutzsystem bedeutet für den Besitzer keinen 

zusätzlichen Aufwand, dadurch ist es praktisch und konkurrenzfähig. Das 

logistische Management ist eine nützliche Erweiterung zum aktuellen Stand 

der Technik. Im Hintergrund kann die Herstellerfirma mit diesem System Betriebsdaten 

sammeln, welche für die Weiterentwicklung der Geräte genutzt 

werden können. 

Diplomand(en) Luisa Keel, Zoé Leander 

Dozent(en) Prof. Dr. Andreas Zogg, Prof. Dr. Carlo Bach 

Partner Hilti AG, Forschungsabteilung, Eschen 

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TolCAD 

Die Unterstützung des Konstrukteurs 

bei der Vergabe 

von Toleranzen durch 

marktgängige CAD Systeme 

wurde bis heute nicht 

zufriedenstellend gelöst. 

Ziel dieser Arbeit ist es, ein 

Toleranzmodell für ein CAD 

zu realisieren und auf der 

Basis dessen einen Toleranzkettenrechner 

zu implementieren. Zur Erstellung der Toleranzen wurde 

ein geführter Dialog entwickelt, der keine fehlerhaften Eingaben ermöglicht. 

Die Toleranz selber wird durch ein Objekt einer spezifischen Klasse repräsentiert. 

Diese Objekte enthalten sowohl die grafische Darstellung und die 

Änderung dieser, als auch die Verwaltung der Attribute, die eine Toleranz 

definieren. Als Anwendung der Toleranzbehandlung ist ein Kettenrechner 

implementiert. Neben der Berechnung der Gesamttoleranz von Massketten, 

arbeitet dieser mit den vom Benutzer erstellten Toleranzobjekten. Die Arbeit 

zeigt, wie der Umgang mit Toleranzen machbar ist. Durch den Kettenrechner 

wird veranschaulicht, wie Anwendungen auf dem Toleranzmodell realisiert 

werden können. Auf diese Art und Weise wurde viel Raum für neue Anwendungen 

mit Toleranzen in 3D-CAD‘s geschaffen. 

Diplomand(en) Yanic Högger 

Dozent(en) Prof. Dr. Norbert Frei, Prof. Rolf Grun 

Partner AWV Informatik AG, Arbon 

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360° Kamera für Roboter 

Im Rahmen der Bachelorarbeit 

wurde eine 360° Kamera entwickelt, 

welche auf beliebigen Robotern 

eingesetzt werden kann. 

Dieses Kameramodul ohne bewegliche 

Teile verwendet sechs 

einzelne herkömmliche CMOS 

Bildsensoren, welche auf kleinen 

Prints in Form eines Sechsecks 

angeordnet senkrecht auf 

einem Grundprint stehen. Mit 

einem FPGAs werden die Kameradaten 

zu einem vollständigen Bild zusammengesetzt und über eine 

1 GBit Ethernetschnittstelle zum Anwender übertragen. Um einen möglichst 

grossen Anwendungsbereich abzudecken, können verschiedene Einstellungen 

verändert werden, wie mehrere Aulösungen, Bildbereiche, Ausschnitte, 

Blickwinkel und Farbtiefen. Die Betrachtung des Ergebnisses zeigt, dass 

das entwickelte Kameramodul noch einiges an Erweiterungspotential enthält, 

bevor über eine Massenproduktion nachgedacht werden kann. Zum 

einen sind Einsparungen bei der Hardware möglich, zum anderen kann die 

Software noch um einige Funktionen, wie zum Beispiel Kantenerkennung, 

erweitert werden. 

Diplomand(en) Lars Geel, Marco Müller 

Dozent(en) Laszlo Arato, Prof. Einar Nielsen 


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Monitoring für Elektroautos 

Ziel dieser Bachelorarbeit 

war es ein Tool zu entwickeln, 

das relevante Daten 

zur Alterungsbestimmung 

von Batterien der Elektroautos 

sammelt. Mit diesen 

Informationen soll eine PC- 

Software eine Abschätzung 

über das Alter machen. Als 

Basis zur Ermittlung des Alterungsverhaltens dient ein Datenlogger. Diese 

Elektronik ist im Auto eingebaut und zeichnet u.a. den Strom- und Spannungsverlauf 

auf. Die PC-Software berechnet den Innenwiderstand, welcher 

Aufschluss über die Nutzungsdauer gibt. Erste Aufzeichnungen liefern über 

120‘000 Datensätze und interessante Resultate. Es wurde herausgefunden, 

dass es notwendig ist die Daten in einzelne Fahrten zu filtern. Der Innenwiderstand 

zeigt je nach Vorgeschichte, wie zum Beispiel Laden, ein anderes 

Verhalten. Ein kompaktes, kostengünstiges Produkt, basierend auf einer dynamischen 

Innenwiderstandsmessung, wurde entwickelt. Um entscheidende 

Schlussfolgerungen über den Alterungsprozess zu machen, müssen Daten 

über mehrere Jahre erfasst werden. 

Diplomand(en) Michael Forrer, KarlAlois Frantsits 

Dozent(en) Prof. Dr. Stefan Bertsch, Rene Grabher, M.Sc. 

und Markus Markstaler, MAS, EMBA 

Partner Vkw/illwerke, Bregenz 

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Kompakter potentialtrennender Gleichstromwandler mit 

hohen Ausgangsströmen 

Umweltfreundlichkeit und 

Energiesparen sind im 

Trend. Dies ist bei Privatfahrzeugen 

sowie bei Bussen 

und LKWs zu spüren. 

Daher werden immer öfter 

auch Nutzfahrzeuge mit Hybridtechnology 

ausgerüstet. 

Dabei wird die Funktion der 

Lichtmaschine durch einen 

Gleichstromwandler ersetzt, 

welcher die 12V Bordstromversorgung aus der 800V Antriebsbatterie speist. 

Wegen der hohen Eingangsspannung sollen IGBTs als Halbleiterschalter 

verwendet werden. In dieser Arbeit soll abgeklärt werden, ob sich eine resonante 

Schaltungstopologie einsetzen lässt. Aufgrund des für IGBTs typischen 

Ausschaltverhaltens mit dem bekannten Current Tail bietet sich eine 

LLC-Full-Bridge an, welche unterresonant betrieben wird. Damit wird ein sogenanntes 

Zero Current Switching ZCS erreicht. Die Simulationsergebnisse 

zeigen, dass der Konverter über den gesamten Arbeitsbereich mit ZCS betrieben 

werden kann. Praktisch erwiesen sich die IGBTs als noch zu langsam 

und verursachten dadurch zu hohe Schaltverluste. Schnellere IGBTs wären 

zwingend notwendig um die Topologie sinnvoll zu betreiben. 

Diplomand(en) David Angehrn, Adrian Täschler 

Dozent(en) Prof. Dr. Kurt Schenk, Prof. Vincenzo Parisi 

Partner Schmidhauser AG, Romanshorn 

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Auslegung der Gleitführung einer Lenkwelle 

Die Automobilindustrie zeigt 

grosses Interesse am Leichtbau, 

um die geforderten Obergrenzen 

beim C02-Ausstoss 

einhalten zu können. Ergebnis 

dieser Arbeit ist der Prototyp 

einer Leichtbau-Lenkwelle 

mit einem Zielgewicht von 

max. 1200 g. In dieser Arbeit 

wurden vor allem die Auswahl 

des Leichtbauwerkstoffs und 

das tribologische System der 

Gleitführung definiert und untersucht. 

Das tribologische System besteht aus einem Grundkörper, dem 

Gegenkörper und einem Zwischenstoff für ein möglichst ruckfreies Gleiten. 

Untersuchungen an Prototypen zeigten, dass in Bezug auf Verdrehsteifigkeit, 

Verschiebekraft und Verschleiß gleich gute Ergebnisse wie bei heutigen 

„Kleeblatt-Gleitführungen“ erzielt werden. Durch einen Materialwechsel des 

Gegenkörpers konnten die tribologischen Eigenschaften weiter verbessert 

werden. Die gewählte Werkstoffkombination lässt einen Dauereinsatz bis zu 

einer Temperatur von maximal 140°C zu. Alle Forderungen des Lastenhefts 

wurden erfüllt. Das Zielgewicht wurde sogar um 200 g unterschritten. Das 

neu entwickelte Design von ThyssenKrupp Presta ist auch wegen des niedrigen 

Gewichts derzeit konkurrenzlos und stößt auf großes Kundeninteresse. 

Diplomand(en) Martin Schedler 

Dozent(en) Dr. Nikolaus Herres, Dr. Samuel Affolter 

Partner ThyssenKrupp Presta, Eschen 

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360°-Panorama-Tiefensensor nach dem Time of Flight- 

Prinzip 

Die Robotertechnik hat in den 

letzten Jahren Schritte getätigt, 

die man sich vor einiger Zeit noch 

nicht hätte träumen lassen. Mit 

jedem in einem Roboter neu implementierten 

Detail wird die Navigation 

komplexer. Somit werden 

an moderne Navigationssysteme 

immer höhere Ansprüche gestellt. 

Während dieser Arbeit wurde ein 

Sensorsystem entwickelt, das völlig 

neue Möglichkeiten bietet. Es 

handelt sich um einen 360°-Panorama-Tiefensensor, 

der nach dem Time of Flight Prinzip funktioniert. LEDs 

senden Lichtimpulse aus, welche reflektiert werden und anschliessend auf 

Sensoren treffen. Dadurch kann für jedes Pixel über 360° die Distanz und 

die Helligkeit bestimmt werden. Die Daten werden verarbeitet und über 

eine Ethernet-Schnittstelle am PC als 3D-Bild ausgegeben. Dies ermöglicht 

modernen Robotern zu navigieren und Gegenstände zu erkennen. Durch 

weitere Optimierungen ist es möglich ein Navigationssystem zu entwickeln, 

welches im Gegensatz zu anderen Systemen echtzeitfähig, kompakt und 

günstig ist. 

Diplomand(en) Jann Egli, Yannick Gubler 

Dozent(en) Laszlo Arato, Prof. Einar Nielsen 

Partner Robonaut, Zürich 

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Mechatronic Research Tester 2011 

Garne für Textilien aller Art werden 

weltweit zum überwiegenden Teil auf 

Ringspinnmaschinen erzeugt. Die 

optimalen Betriebsgeschwindigkeiten 

der Arbeitsorgane werden hauptsächlich 

durch den Rohstoff, die Drehung 

und die Garnfeinheit beeinflusst. Die 

Spinnversuche werden auf Spinntestern 

durchgeführt. Auf industriellen 

Spinnmaschinen sind Spinnversuche 

aus wirtschaftlichen Gründen nicht 

machbar. Für die Bachelorarbeit wurde 

ein Spinntester entwickelt, der alle 

garnbildenden Elemente einzelmotorisch 

regelt. Die Spinngeometrie ist 

einstellbar und die Parametereingabe 

erfolgt über ein Bedien-Panel. Dafür wurde der aktuelle Stand eines Spinntesters 

komplett überarbeitet, die nötige Textiltheorie erarbeitet und ein neues 

Antriebssystem entwickelt. Dabei wurden die relevanten Sicherheitsaspekte 

beachtet. Mit dem Mechatronic Research Tester 2011 kann der Bediener 

den optimalen Spinnprozess ermitteln und dadurch die Wirtschaftlichkeit der 

Ringspannmaschine verbessern. 

Diplomand(en) Adrian Mathis, Domenick Seeli 

Dozent(en) Dr. Jürgen Kirchhof, Prof. Dr. Josef Althaus 

Partner Rotorcraft AG, 9450 Altstätten 

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Entwicklung eines neuen Gelenks für Meterstäbe aus 

Kunststoff 

Bei der Kunststoffwerk AG in Buchs wird zurzeit eine 

neue Generation Meterstäbe aus Kunststoff entwickelt. 

Bei diesem Meterstab kann das neu entwickelte 

Gelenk, welches aus dieser Bachelor-Arbeit 

hervorgeht, zum Einsatz kommen. Zu Beginn der 

Arbeit wurden Ideen gesammelt und zu realisierbaren 

Konzepten weiterentwickelt. Nach mehreren 

Selektionsverfahren in Absprache mit dem Industriepartner 

konnte schlussendlich eine Idee für das 

neuartiges Gelenk ganz ausgearbeitet werden. Mit 

Funktionsmustern, Prototyping-Teilen, Simulationen 

und weiteren Berechnungen wurde die vollständige 

Geometrie des Gelenks bestimmt. Ein Konzept für 

das Spritzgusswerkzeug inklusive Entformung dient 

als Grundstein für eine spätere Realisierung. Basierend 

auf diesem neuen Gelenk wurde auch ein 

neues Montagekonzept für den ganzen Meterstab 

erstellt. Dieses Montagekonzept könnte so verwirklicht 

werden. 

Diplomand(en) Mehmed Ljatifi 

Dozent(en) Prof. Roland Egli, 

Prof. Einar Nielsen 

Partner Kunststoffwerk AG, Buchs 

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Füllstandsüberwachung einer Mikrotiterplatte 

In dieser Bachelorarbeit 

wurde ein Messverfahren 

zur Volumenmessung 

von Flüssigkeiten 

in einer Mikrotiterplatte 

entwickelt und untersucht. 

Ziel ist es, dass 

dieses Messverfahren 

zukünftig in den Geräten 

der Firma Hamilton Bonaduz AG verwendet wird und damit alle Pipettiervorgänge 

überwacht werden können. Es wurde ein funktionsfähiger Prototyp 

erstellt. Aus patentrechtlichen Gründen kann das entwickelte Messverfahren 

nicht näher erläutert werden. Das untersuchte Messverfahren funktioniert 

gut. Es konnten jedoch nicht alle definierten Anforderungen erfüllt werden. 

Die verwendete Verbindung zwischen Sensor, Aktor und Behälter muss noch 

überarbeitet werden. Ob die Hamilton Bonaduz AG das Projekt weiter verfolgt, 

wird Anfang nächsten Jahres von der Geschäftsleitung entschieden. 

Diplomand(en) Damian Sievi 

Dozent(en) Dr. Jürgen Kirchhof, Prof. Dr. Rainer Pickhardt 

Partner Hamilton Bonaduz AG, Bonaduz 

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Single-Taler 

Der Markt der Singles ist gross und 

die Nachfrage nach guten Möglichkeiten, 

einen neuen Partner zu 

finden ebenfalls. Die Angebote von 

Single-Börsen beschränken sich jedoch 

meistens auf das Internet oder 

auf Kontaktbars. Der Single Taler 

hingegen bietet eine neue Möglichkeit, 

den zukünftigen Partner zu finden. 

Im Rahmen der Arbeit werden 

Ideen gesucht und Varianten entwickelt, 

aber auch schon ein Prototyp eines Single Talers komplett ausgearbeitet 

und hergestellt. Als Ergebnis liegen Prototypen des Single Taler vor, die 

als Basis zur Weiterentwicklung zu einem Serienprodukt dienen. Dazu zählen 

sowohl fertig erstellte Single Taler, die zu Test- und Präsentationszwecken 

genutzt werden können, sowie die erstellten Schema und Programme. 

Diplomand(en) Martin Kempf, Marc Züllig 

Dozent(en) Prof. Rolf Grun, Prof. Dr. Andreas Zogg und 

Prof. Dr. Norbert Frei 

Partner Albin Gruber GMBH, Saalfelden 

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High-End Plattform für Embedded Systems mit FPGA 

Um hohen Anforderungen an 

Embedded Systeme in Bezug 

auf Rechenleistung, Vernetzung, 

Bedienung, Datenverwaltung 

usw. gerecht zu 

werden, ist es naheliegend, 

Hard- und Softwaresysteme 

von Smartphones einzusetzen. 

Den zur Verfügung 

stehenden Smartphone 

Plattformen fehlen allerdings 

typische „Embedded 

Schnittstellen“ wie beispielsweise 

PWM und FQD. Aus 

diesem Grund wurde das 

BeagleBoard (eine Hardwareplattform mit einem Smartphone-Prozessor 

der OMAP Familie von TI und dem Betriebssystem Android/Linux), mit einer 

FPGA-Platine ergänzt, die es erlaubt, die fehlenden Peripherien zu implementieren. 

Zusätzlich wurden Konzepte entworfen die zeigen, wie diese Peripherien 

in Android/Linux eingebunden werden können. 

Diplomand(en) Ueli Niederer 

Dozent(en) Prof. Dr. Andreas Zogg, Prof. Dr. Urs Graf 


52

52 


Rigidbody Simulation 

Diese Arbeit evaluiert aktuelle 

Physics Engines 

und zeigt die Integration 

der Game Physics Library 

Bullet in die CAD-Software 

ClassCAD. Die Motivation 

dafür ist, die für den Computer 

optimierte Simulationsweise 

solcher Engines 

zu nutzen, um Ergebnisse 

in Echtzeit zu erhalten. Die 

Arbeit gibt einen Überblick über die verwendeten Technologien und behandelt 

das Erstellen von Rigidbodys anhand von Triangle-Meshes, das Definieren 

von Constraints zwischen den Rigidbodys und das Ermitteln simulationsspezifischer 

Daten zur Verwendung in der CAD Software. Spezielle Aufmerksamkeit 

wird der Kollisionserkennung und allen Arten von Constraints, Motoren 

und Federn geschenkt. Die Kombination der Technologien resultiert 

in einer neuen Lösung zur Simulation von CAD-Modellen, welche bisherige 

Möglichkeiten übersteigen kann. Die Erweiterung dient als Grundlage für zukünftige 

Anwendungen mit dem Bedürfnis zur geometrischen Kollisionsprüfung 

oder interaktiven physikalischen Simulation von CAD-Objekten. 

Diplomand(en) Marco Clerici 

Dozent(en) Prof. Dr. Norbert Frei, Prof. Rolf Grun 

Partner AWV Informatik AG, Arbon 

53

Labor für Innovationsmanagement und Produktentwicklung 

Planar Scatter 

Innovative Bedienungskonzepte Detection für (PSD) die 

Automatisierung 

Digital Waveguide (DWT) 

Die Schnittstelle Mensch- 

Maschine (engl. «Human- 

Machine-Interface», HMI) 

Surface Acoustic Wave (SAW) 

ist in der industriellen Au- 

Capacit 

tomatisierung ein zentraler 

Bestandteil für die Befehlseingabe 

an und Beobachtung 

von Maschinen und 

Wave / Acoustic 

Anlagen. Die HMI-Gerätefamilien 

von EATON Auto- Bending Wave 

mation, einem Hersteller 

Dispersive Signal Acoustic Pulse 

von Automatisierungskomponenten (DST) 

und –systemen, werden mit etablier- 

Recognition (APR) 

Projected Ca 

Sensoren 

in den 

ten, jedoch 10-20 Jahre alten Touchscreen-Technologien bedient. Für die 

Ecken 

Neuentwicklung einer neuen HMIGeneration ist es wichtig, den gestiegenen Self Projected C 

Marktanforderungen gerecht zu werden. Inhalt der Arbeit ist die Analyse der 

bestehenden und mittelfristigen (5-10 Jahre) technologischen Möglichkeiten 

und Trends im Bereich HMI, mit Fokus auf industrielle Automation. Moderne, 

teils branchenfremde HMI-Beispiele und eine Touch- Technologielandschaft 

geben einen „Überblick 2011“. Die Ansprüche von EATON an ein neues HMI 

sind im Rahmen eines Umfragekatalogs ermittelt worden. Das Ergebnis ist 

eine HMI-Technologie-Empfehlung für die neue Gerätefamilie von EATON 

Automation. 

Diplomand(en) Sebastian Kuster 

Dozent(en) Dr. Eugen Voit, Prof. Günter Nagel 

Partner EATON Automation AG (früher Micro Innovation AG), 

St. Gallen 

54 

Z. Bsp. In-cell-Technologie, etc. 

In-cell 

(Touch-Sensor direkt im Display, 

In-cell „charge 

„capacitive-se

54 

55

Die NTB stillt Wissenshunger 

56 

Ein Studium, das Früchte trägt 

HEUTE weiterbilden – MORGEN ernten 

Bachelor-Abschluss - und dann? 

Oft ist die Bachelor-Arbeit der Einstieg ins Berufsleben. Sie kann jedoch 

auch der Wegweiser für ein Master-Studium sein. 

Wählen Sie Ihren Masterstudiengang: 

Master of Science FHO in Engineering (MSE) 

MSc. Optische Systemtechnik (MOS) 

MSc. Mikro- und Nanotechnologien (MNT) 

MAS Energiesysteme NTB 

MAS und MEeng Mechatronik 

MAS Software Engineering

Alphabetische Liste der Bachelorarbeiten-Verfasser/innen 

57

alphabetische Liste der Bachelorarbeiten-Verfasser/innen 

Angehrn David 

Bamert Matthias 

Bernhard Samuel 

Buri Alain 

Capiaghi Christoph 

Clerici Marco 

Coray Raphael 

Dangelmeier Jaime 

Dörig Stefan 

Dreher Ulrich 

Dünki Christian 

Dürr Simon 

Egli Jann 

Ekkels Adrian 

Forrer Michael 

Frantsits KarlAlois 

Fröhlich Basil 

Frommelt David 

Fry Lucas 

Geel Lars 

Graf Martin 

Gubler Yannick 

Hämmerle Stephan 

Haldi Raffael 

Halimi Rexhep 

Heldstab Andres 

Huber Silvan 

Hugentobler Matthias 

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Högger Yanic 

Inauen Andreas 

Kälin Andre 

Kahl Michael 

Kaiser Stephan 

Keel Luisa 

Keller Marcel 

Kempf Martin 

Kessler Ralph 

Koch Mathias 

Kolb Fabian 

Kuster Sebastian 

Langhart Simon 

Leander Zoé 

Lidan Senad 

Liebold Anne 

Liepinsch Valentin 

Ljatifi Mehmed 

Lutz Martin 

Marquart Janosch 

Mathis Adrian 

Mathis Clemens 

Meier Andreas 

Meusburger Bernhard 

Mösle Denis

Mäder Daniel 

Müller Marco 

Niederer Ueli 

Nigsch Simon 

Oberholzer Ruedi 

Reichhalter Thomas 

Rütsche Martin 

Schedler Martin 

Schloz Joachim 

Schranz Ernst 

Schranz Matthias 

Schweizer Stephan 

Seeli Domenick 

Seitz Michael 

Sieber Mario 

Sievi Damian 

Studach Kevin 

Tanner Philippe 

Tinner Marco 

Täschler Adrian 

Töngi Patrik 

Ventruto Reto 

Venzin Raphael 

Vonach Christoph 

Walser Manuel 

Wick Sabrina 

Züllig Helene 

Zwicker Dominic 

Züllig Marc 

59

Ingenieur-Studium Systemtechnik NTB 

Das Studium mit Zukunft 

Die Wirtschaft stellt an Ingenieure einen doppelten 

Anspruch: Zum einen braucht es den Generalisten, 

der seinen Blick aufs Ganze richtet. Er befasst sich 

vom Entwurf bis zur Realisierung mit dem ganzen 

System eines modernen Produktes. Auf der anderen 

Seite braucht es den Spezialisten, der mit spezifischen, 

vertieften Fachkenntnissen innovative 

und kostengünstige Produkte, Baugruppen oder 

Steuerungen entwickelt und herstellt. 

Das Ingenieurstudium Bachelor of Science FHO in 

Systemtechnik NTB schlägt eine sinnvolle Brücke 

zwischen dem Generalisten und dem Spezialisten. 

Seine Absolventen dürfen sich über ausgezeichnete 

Berufsperspektiven freuen. 

60

Ausbildung à la carte dank 5 attraktiven Profilen 

Das besondere am Systemtechnik-Studium ist die solide Basis in den Bereichen 

Mathematik, Physik, Mechanik, Werkstoffe/Chemie, Informatik, Elektrotechnik, 

aber auch Kultur und Kommunikation (in deutsch und englisch) sowie 

Betriebswirtschaftslehre. Darauf aufbauend kann das Studium in einem 

der nachfolgenden 5 Profile sowie einer attraktiven Zusatzqualifkation vertieft 

werden. 

Maschinenbau mit Mehrwert 

Systemtechnik │Maschinenbau 

Hier werden Maschinenbauer ausgebildet, 

die auch die Grundlagen der 

Elektronik und Informatik kennen. 

Sie sind damit begehrte Generalisten 

mit Spezialwissen im modernen 

Maschinenbau. 

Spannende Ein- und Ausblicke 

Systemtechnik │Elektronik und 

Regelungstechnik 

Ideal für Studierende, die sich für 

die Gebiete Elektronik, Automatisierungs-, 

Elektro- oder Kommunikationstechnik 

sowie Mess-, Steuer- und 

Regelungstechnik interessieren. 

Informatik / Embedded Systems 

Systemtechnik │Ingenieur- 

informatik 

Ziel: Entwerfen und Realisieren 

komplexer eingebetteter Systeme 

mit parallelen Abläufen, harten 

Echtzeitanforderungen und spezifischer 

Hardwareentwicklung bis hin 

zum Design und der Implementation 

verteilter, objekt- und komponentenorientierter 

Software-Applikationen. 

Vermitteln von Informationen 

Systemtechnik │Informations- und 

Kommunikationssysteme 

Zum breiten Spektrum der Ausbildung 

gehören beispielsweise datenbankgestützte 

Web-Applikationen, 

Unternehmensnetzwerke, Internettelefonie, 

Mobilkommunikation, 

Software-entwicklung für mobile 

Anwendungen, Multimedia-systeme, 

Kleine Teile ganz gross 

Systemtechnik │Mikrotechnik 

Befasst sich mit innovativen Komponenten, 

Systemen und Prozessen, 

aufbauend auf fundiertem 

physikalischem Basiswissen in den 

Bereichen Mikro- und Nanotechnologie, 

Werkstofftechnik, Vakuum- und 

Beschichtungstechnik sowie auf den 

Gebieten der Optik und der optischen 

Messtechnik. 

Optionale Zusatzqualifikation: 

Produkt- und Projektingenieur 

Die Projektmanager der Zukunft 

erhalten hier das Knowhow um 

industrielle Entwicklungsprojekte 

sowie anspruchsvolle Führungs- und 

Organisationsaufgaben zu übernehmen. 

61

Unsere Standorte - dreifach gut 

Die Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs NTB ist Mitglied der FHO 

Fachhochschule Ostschweiz und bietet das dreijährige Vollzeit- und das vierjährige 

berufsbegleitende Studium Bachelor of Science FHO in Systemtechnik 

NTB an. Die Module der Grundausbildung können die Studierenden an den 

drei Standorten Buchs, St. Gallen und neu auch in Chur besuchen. 

NTB Campus Buchs 

Mitten im Rheintal: die 

zentrale Stätte von 

Forschung und Lehre 

NTB Standort Chur 

Systemtechnik NTB in Kooperation 

mit der Hochschule HTW Chur - 

inmitten der ältesten Stadt der 

Schweiz. 

62 

NTB Campus Waldau 

St. Gallen 

In dieser Stadt hat 

Ingenieur-Ausbildung 

Tradition.

Preisspender/Sponsoren 

Ein herzliches Dankeschön für die zur Verfügung gestellten 

Förderpreise: 

Studienstiftung 

63

NTB Interstaatliche Hochschule für Technik Buchs 

Campus Buchs Campus Waldau St. Gallen HTW Chur (Kooperationspartner) 

Werdenbergstrasse 4 Schönauweg 4, Postfach Hochschule für 

9471 Buchs 9013 St. Gallen Technik und Wirtschaft 

Tel. +41 (0)81 755 33 11 Tel. +41 (0)81 755 32 00 7004 Chur 

office@ntb.ch office@ntb.ch www.htwchur.ch 

FHO Fachhochschule Ostschweiz www.ntb.ch

Die NTB stillt Wissenshunger

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