Preisträger 2025: M. Eng. Fabian Duckhorn (1. Platz), B. Eng. Luca David Kukuk (2. Platz), M. Eng. Jan Bertram (3. Platz)
Am 14. November 2025 haben im Rahmen der Mitgliederversammlung des VDI Bezirksvereins Leipzig e.V. die Absolventen der Fakultät Ingenieurwissenschaften der HTWK Leipzig Fabian Duckhorn, Luca David Kukuk und Jan Bertram die VDI-Förderpreise 2025 für Ihre hervorragenden Abschlussarbeiten erhalten.
VDI Förderpreis
Der Verein Deutscher Ingenieure (VDI) Bezirksverein Leipzig e.V. vergibt den VDI-Förderpreis jährlich für herausragende Leistungen auf dem Gebiet der Ingenieurwissenschaften. Jedes Jahr können sich Studierende mit ihrer ingenieurwissenschaftlichen Abschlussarbeit sowie Schülerinnen und Schüler mit einer Arbeit aus dem Themenfeld der Ingenieurwissenschaften bewerben. Prämiert werden vor allem Arbeiten, die sich durch einen ausgeprägten innovativen Charakter, Interdisziplinarität und den Gedanken der Wirtschaftlichkeit auszeichnen.
1. Preis | Masterarbeit zu innovativen Leichtbaustrukturen in Windkraftanlagen
Der 1. Preis ging an Absolvent M. Eng. Fabian Duckhorn für seine Masterarbeit„Simulative Optimierung einer lokal gestützten Sandwichstruktur für den Einsatz in Turbinentürmen“. Betreut wurde die Abschlussarbeit von Prof. Robert Böhm, Professur Leichtbau mit Verbundwerkstoffen der HTWK Leipzig sowie Dipl.-Ing. Markus Grünert von der beventum GmbH.
In seiner Masterarbeit untersucht Duckhorn das innovative Leichtbaukonzept der NECTO-Sandwichstruktur und deren Einsatz in Windkraftanlagen.
Zur Energieerzeugung mit Windkraftanlagen stellt die Nutzung von Höhenwind eine vielversprechende Möglichkeit dar, um die Effizienz der Anlagen zu steigern. Aufgrund der wachsenden Anforderungen an Turbinentürme hinsichtlich Höhe und Stabilität gewinnen innovative Leichtbaukonzepte zunehmend an Bedeutung. Absolvent Fabian Duckhorn untersucht in seiner Arbeit die Eignung der NECTO-Sandwichstruktur für den Einsatz in Turbinentürmen in Sandwichbauweise. Dafür wendet er ein metamodellbasierten Optimierungsansatz an, um die Traglastfähigkeit zu maximieren und das Gewicht zu minimieren. In seiner Studie integriert er zudem einen Multiskalen-Ansatz, d.h. mit analytischen Berechnungen auf der Makroebene werden die Beanspruchung der Turmwandung unter Bemessungslasten des Turmkopfes bestimmt und mit mesoskalig Finite-Elemente-Simulationen wird das Beulverhalten der Sandwichstruktur bewertet. Ein künstliches neuronales Netz in Form eines Radial-Basis-Functions Network wird trainiert, um das nichtlineare Strukturverhalten effizient zu approximieren. Darauf aufbauend wird eine multikriterielle Optimierung unter Verwendung des Non-dominated Sorting Genetic Algorithm II durchgeführt, um konstruktive Kompromisse zu erforschen. Die Arbeit resultiert in der Erhöhung der kritischen Beulkraft der Struktur um 480 Prozent bei einem gleichbleibenden Gewicht. Es zeigt sich jedoch, dass im untersuchten Entwurfsraum keine Lösungen existieren, welche die hohen Lasten der Turmwandung abtragen können. Weitere Untersuchungen sind daher erforderlich. Betreuer Prof. Böhm betont, dass das in der Arbeit entwickelte Optimierungsmodell eine fundierte Grundlage für die parametrisierte Untersuchung der NECTO-Struktur darstellt und sich durch weitere Lastfälle erweitern lässt.
2. Preis | Bachelorarbeit zur werkstofftechnischen Charakterisierung von additiv gefertigtem nichtrostenden Stahl
Den 2. Preis hat sich B. Eng. Luca David Kukuk für seine Bachelorarbeit mit dem Titel „Wärmebehandlung, Gefüge und Eigenschaften vom nichtrostenden Maraging-Stahl X5CrNiCuNb16-4 hergestellt durch powder bed fusion laser beam“ gesichert.
Die Bachelorarbeit wurde von Prof. Paul Rosemann, Professur Werkstofftechnik der HTWK Leipzig, betreut und entstand in enger Kooperation mit Hans-Werner Theobald von der Firma 3D-Metall Theobald in Leipzig.
In seiner Bachelorarbeit betrachtet Luca David Kukuk den komplexen Zusammenhang zwischen der additiven Fertigung von Bauteilen aus Stahlpulver, dem Gefüge, welches vom Fertigungsprozess und der nachgelagerten Wärmebehandlung abhängt, sowie den dabei entstehenden Materialeigenschaften. Diese komplexe Gefüge-Eigenschafts-Beziehung hat Absolvent Kukuk durch systematische Untersuchungen mit diversen Methoden der experimentellen Werkstoffforschung analysiert.
Kukuk hat in seiner Arbeit die mechanischen Eigenschaften vom Maraging-Stahl mit dem bisher verwendeten austenitischen Stahl verglichen und die Vorzüge, wie dreifach höhere Festigkeit und doppelte Härte, herausgearbeitet und quantitativ beschrieben. Auch die dafür notwendigen Wärmebehandlungsparameter hat er im Rahmen seiner Arbeit systematisch untersucht, sodass Bauteile mit gleichbleibend hoher Qualität und an die Anwendung angepassten Eigenschaftsprofilen erzeugt werden können.
Durch die Untersuchung der Zähigkeit im Kerbschlagbiegeversuch und der dabei erzeugten Bruchflächen im Rasterelektronenmikroskop konnte auch die Bruchsicherheit bei mehrachsigen Spannungszuständen und schlagartiger Belastung nachgewiesen werden. Dies ermöglicht es, unter Nutzung vom Maraging-Stahl X5CrNiCuNb16-4, weitere Anwendungsbereiche für die additive Fertigung von Stahl zu erschließen.
Darüber hinaus hat Kukuk die Korrosionsbeständigkeit der additiv gefertigten Stähle vergleichend untersucht und die Ergebnisse mit konventionell gefertigtem Stahl verglichen. Anhand der Ergebnisse konnten die Vorzüge der additiven Fertigung mittels „powder bed fusion laser beam“ aus Sicht er Korrosionsbeständigkeit dargestellt werden.
Die Erkenntnisse der prämierten Bachelorarbeit von Luca David Kukuk helfen dem Kooperationspartner 3D-Metall Theobald bei der Wärmebehandlung und Vermarktung seiner aus Stahlpulver 3D-gedruckten Bauteile und finden damit direkte Anwendung in der lokalen Industrie in Leipzig. Darüber hinaus ist die wissenschaftliche Veröffentlichung der Ergebnisse in nächsten Jahr geplant.
3. Preis | Masterarbeit zur Optimierung des intermodalen Güterverkehrs
M. Eng. Jan Bertram erhielt am 14. November 2025 den 3. Preis für seine Masterarbeit„Bewertung, Implementierung und Praxistest von Sensorkonzepten zur präzisen Positionierung von Sattelaufliegern für CargoBeamer GateModule“. Die Arbeit wurde von Prof. Mathias Rudolph, Professur Industrielle Messtechnik, betreut.
In seiner Masterarbeit widmet sich Jan Bertram automatisierter Positionierungssysteme, die den Prozess des intermodalen Güterverkehrs verbessern sollen. Steigende Gütertransporte und CO₂-Emissionen im Straßenverkehr gilt es in der heutigen Logistik effizient und nachhaltig zu bewältigen. Ein Lösungsansatz bietet hier der intermodale Güterverkehr, dessen Effizienz jedoch durch den zeitintensiven manuellen Umschlag von Sattelaufliegern auf die Schiene begrenzt wird.
Beim CargoBeamer-Terminal in Calais erfolgt der Umschlag von Sattelaufliegern hochautomatisiert, jedoch basiert die derzeitige Positionierung der Auflieger auf einem unpräzisen, manuellen Messverfahren mit Messstab, das fehleranfällig ist, Nachjustierungen erfordert und zusätzliches Personal bindet. In seiner Masterarbeit entwickelt Bertram zwei Messsysteme für das CargoBeamer-Terminal, die dieses Verfahren vollständig automatisieren und die Positionierung allein durch den Fahrzeugführer ermöglichen soll.
Auf Grundlage bestehender Sensoruntersuchungen konzipierte er zwei Systeme: ein kompaktes, wirtschaftliches Ultraschallsystem und ein robuster RFID-Ansatz mit Siemens-Komponenten. Nach technischer Planung, Konstruktion notwendiger Halterungen und Erstellung elektrischer Schaltpläne erfolgte die Montage und Kalibrierung beider Systeme im Terminal in Calais. In Feldversuchen unter realen Bedingungen wurden schließlich zwei Messreihen aufgenommen.
Die Ergebnisse der Messreihe zeigen, dass das RFID-System überlegen ist: Es ermöglicht eine stabilere, intuitivere Positionsanzeige und erleichtert die Fahrzeugführung durch weniger sprunghafte Messwertänderungen. Mit zunehmender Nutzung verbesserten sich zudem die Bedienkompetenz und die Positioniergenauigkeit der Fahrenden. Daher wird das RFID-System für den praktischen Einsatz empfohlen.
Die Fakultät Ingenieurwissenschaften und die professoralen Betreuer gratulieren allen drei Preisträgern und wünschen ihnen viel Erfolg für die weitere berufliche Zukunft.
