Projektgruppe Industrielle Messtechnik

Forschungs- & Entwicklungsschwerpunkte

➤ virtuelle Maschine/Anlage zur Verbesserung der Energieeffizienz
➤ vorausschauende Instandhaltung – Detektion von Verschleißprozessen
➤ unscharfe Verfahren (Fuzzy Logik) zur Fehlererkennung als auch zur Anwendung im Bereich Regelungstechnik

Dienstleistungsangebote & Projektkooperationen

➤ Schwingungsanalyse | Mehr Informationen ↗
➤ Virtuelle Werkzeugmaschine zur Verbesserung der Energieeffizienz | Mehr Informationen ↗
➤ Virtuelle schweißtechnische Anlage zur Verbesserung der Energieeffizienz | Mehr Informationen ↗
➤ Energieverbrauchsmessungen zur Verbesserung der Energieeffizienz | Mehr Informationen ↗
➤ Bestimmung Rauheitskennwerte nach Tastschnittverfahren (DIN 4768/neu DIN EN ISO 4288) | Mehr Informationen ↗
➤ Analyse von Messdaten | Mehr Informationen ↗

Prof. Dr.-Ing. Mathias Rudolph
Professur Industrielle Messtechnik

Institut
TPMB | Institut für Technologie und Produktion im Maschinenbau

Telefon: +49 (0)341 3076 4150
E-Mail: mathias(dot)rudolph(at)htwk-leipzig.de

Team

M.Eng. Andreas Blum | B.Eng. Omar Chaleh (student. Mitarbeiter) | M.Sc. Paul Gallin | M.Eng. Anastasia Gedicke (Promovendin, extern) | M.Eng. Julian Hofbauer | M.Eng. Slavik Hohn | M.Sc. Silvio Hund | B.Eng. Lucas Nierobisch (student. Mitarbeiter) | Stella Pavel (student. Mitarbeiterin) | M.Eng. Stefanie Penzel (Promotionsstipendiatin) | B.Sc. Elena Richter | M.Sc. Florian Senft | Jessica Stebe (student. Mitarbeiterin) | Lena Strobl (student. Mitarbeiterin) | Georg Taut (student. Mitarbeiter) | B.Eng. Ludwig Ostertag (student. Mitarbeiter) | M.Eng. Thomas Wendt | M.Eng. Maik Wolf | Radim Vitasek (student. Mitarbeiter)

Projekte

LaDeLok

Laserbasierte Detektion von Lockerungen im Straßenbahngleis

Das Projektziel ist die Evaluierung einer kontinuierlichen und automatisierten Zustandsüberwachung der Schienen mit einem laserbasierten Messsystem. Dessen Einsatz soll später im regulären Linienbetrieb an Straßenbahnen erfolgen.

Förderung: Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV)
Projektpartner: BitCtrl Systems GmbH, Leipzig
Ansprechpartner: M.Eng. Maik Wolf
Projektlaufzeit: 01/2023 - 06/2024

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PiKE

Pflanzenbau im Zuge von Klimawandel und Energiewende – ein Forschungsprojekt für Schülerinnen und Schüler

Die Energiewende beeinflusst unser aller Leben: Um eine Verbindung zweier bedeutsamer Themen zur Grundversorgung der Bevölkerung herzustellen, beschäftigt sich das Projekt mit einer gemeinsamen Flächennutzung der Landwirtschaft und regenerativer Energieerzeugung mittels Photovoltaik – der Agri-Photovoltaik.

Förderung: Deutsche Bundesstiftung Umwelt (DBU)
Ansprechpartner: M.Eng. Julian Hofbauer
Projektlaufzeit: 01/2023 - 12/2024

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PAMKOP

Praktische Anwendung der Messtechnik in kooperativen Projektgruppen

Das Grundkonzept des Projektvorhabens besteht in der Erweiterung der bisherigen Lehrformen um eine semesterbegleitende Projektarbeit, bei der eine Gruppe von Studierenden gemeinsam mit Schülerinnen und Schüler Problemstellungen von realen technischen Systemen und Anlagen aus den Bereichen Photovoltaik und Smart Farming bearbeiten.

Förderung: Stiftung Innovation in der Hochschullehre
Ansprechpartner: M.Sc. Florian Senft; B.Sc. Elena Richter
Projektlaufzeit: 09/2022 - 08/2023

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PVmCharge

Laden von E-Autos mit Solarstrom: Vorhersage geeigneter Standorte für Integrierte Photovoltaik

Ein Hemmnis der Elektrifizierung des Individualverkehrs stellt die begrenzte Anzahl an Ladestationen im öffentlichen Raum dar, insbesondere für Personen ohne privaten PKW-Stellplatz. Eine Möglichkeit besteht in der direkten Nutzung der integrierten Photovoltaik zum Laden von elektrifizierten Fahrzeugen. Dies kann über fahrzeugintegrierte Photovoltaik oder durch integrierte Photovoltaik in öffentlichen Parkplätzen realisiert werden.

Förderung: mFUND (BMDV)
Ansprechpartner: M.Sc. Florian Senft; M.Sc. Paul Gallin
Projektlaufzeit: 07/2022 - 06/2023

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Web-SZVM

Entwicklung eines digitalen Laborversuchs im Bereich Photovoltaik

Ziel des Projekts ist die Überführung des Konzepts Laborversuch in eine digitale Lernumgebung. Die Realisierung soll als ganzheitlicher Ansatz erfolgen, der alle Phasen eines Laborversuchs umfasst (Versuchsvorbereitung, Versuchsdurchführung, Versuchsauswertung).

Förderung: SMWK | Bildungsportal Sachsen - Arbeitskreis E-Learning der LRK Sachsen
Ansprechpartner: M.Sc. Florian Senft
Projektlaufzeit: 03/2022 - 12/2023

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SunProcess

Planungs-Assistenz-System zur Auslegung und Installation von Perowskit-Photovoltaik-Anlagen

Perowskit-Solarzellen werden aufgrund hoher Effizienten (theoretisches Limit 43% gegenüber 29% bei Silicium-Solarzellen) und geringer Produktionskosten als die Technologie der Zukunft im Bereich der Photovoltaik gehandelt. Ziel ist u.a. die Entwicklung einer Software (Prototyp), die Planer:innen sowie Installateur:innen als Unterstützung für Perowskit-Photovoltaik-Anlagen nutzen können.

Förderung: „Verbesserung der regionalen Wirtschafts­struktur“ (GRW)
Ansprechpartner: M.Eng. Julian Hofbauer
Projektlaufzeit: 12/2021 - 05/2023

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FAssMII(c)

Teilprojekt: Automatisierte Durchführung und Auswertung von ingenieurwissenschaftlichen Online-Praktika in Messtechnik/Industrielle Messtechnik

Gesamtprojekt: FAssMII | Feedback-Basiertes E-Assessment in Mathematik, Informatik und Ingenieurwissenschaften

Teilprojekt c: Laborpraktika sind im Lernprozess für Studierende der Ingenieurwissenschaften insbesondere aufgrund der dort erfolgten anwendungsbezogenen praktischen Wissensvermittlung essentiell. Ziel des Projektes ist es, bedarfsgerechte und ortsflexible Laborpraktika in digitalisierter Form zu realisieren. Der Lösungsansatz beinhaltet die Realisierung eines Fernzugriffs auf die Laborgeräte zur Erzeugung der Datengrundlage und der Nutzung der digitalen Lernplattform „OPAL“ zur Erstellung einer elektronischen Trainings- und Prüfungsumgebung.

Teilprojektleiter: Prof. Dr.-Ing. Mathias Rudolph
Förderung: Stiftung Innovation in der Hochschullehre
Ansprechpartner: M.Sc. Silvio Hund
Projektlaufzeit: 08/2021 - 07/2024

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Messunsicherheiten in der Vor-Ort-Analytik

Im Rahmen des Forschungsvorhaben sollen insbesondere bei bestehenden Verfahren der Vor-Ort Analytik die momentan einwirkenden Umwelteinflüsse auf die Messunsicherheit mithilfe von Methoden des Soft-Computing modelliert und rechentechnisch erfasst werden. Zusätzlich wird eine ergebnisgesteuerte Handlungsempfehlung zum Umwelt- bzw. Schadstoff-Monitoring entwickelt.

Förderung: ESF Promotionsstipendium
Ansprechpartnerin: M.Eng. Stefanie Penzel
Projektlaufzeit: 01/2020 – 12/2022

AirTreat

Vorhaben: Effiziente Entfernung von Stagnationswasser und Restfeuchtebeseitigung in Leitungssystemen von haustechnischen Kompaktanlagen.

Förderung: ZIM des BMWi
Projektpartner: bau msr GmbH Leipzig, DRECHSLERtechnik GmbH (assoziativ)
Ansprechpartner: M.Sc. Paul Gallin
Projektlaufzeit: 07/2020 - 11/2022

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Our Common Future | Agro-Photovoltaik

Agro-Photovoltaik, Nutzpflanzenanbau unter PV eine win-win Situation?

Welche Nutzpflanzen lassen sich unter Photovoltaik Modulen anbauen? Welche Auswirkungen haben Pflanzen auf Photovoltaik-Modulen? In Arbeitsgruppen gehen Schüler:innen des Leipziger Wilhelm-Ostwald-Gymnasiums diesen und anderen Fragen nach. Unterstützt werden Sie dabei von Wissenschaftler:innen.

Förderung: Robert Bosch Stiftung
Ansprechpartner:innen: M.Eng. Julian Hofbauer, B.Eng. Lea Möller, Marlene Damm
Projektlaufzeit: 09/2020 - 12/2022

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String Optimization

Leistungsoptimierung von Photovoltaikanlagen auf Basis variabler Modulverschaltung

Im Rahmen des Projektes soll eine auf variabler Modulverschaltung basierende Leistungsoptimierung von Photovoltaikanlagen untersucht werden. Für den geplanten Praxiseinsatz sind der Prototyp einer miniaturisierten PV-Anlage entsprechend zu entwickeln und begleitend hierzu eine Simulationslösung zu generieren.

Förderung: ZIM des BMWi
Ansprechpartner: M.Sc. Florian Senft
Projektlaufzeit: 10/2019 - 07/2022

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SCE

Smart Control in Energieversorgungssystemen zur Prognose und Flexibilisierung des Versorgungsbedarfs und Verbesserung der Energieeffizienz

Im Rahmen des Forschungsvorhabens wird ein intelligentes und praktikabel anwendbares Regelsystem („Smart Control“) für die verschiedenen Energieformen (Strom, Wärme, Kälte, Gas etc.) sowie für deren gegenseitige Kopplung entwickelt. Es soll dabei eine Prognose des Energiebedarfs sowie eine bedarfsabhängige Verteilung in dezentralen Subsystemen beliebiger Größe und damit eine Verbesserung der Energieeffizienz ermöglichen.

Förderung: SMWK
Projektpartner: bau msr GmbH
Ansprechpartner: M.Eng. Julian Hofbauer
Projektlaufzeit: 10/2019 - 06/2022

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RailState

Gemeinsam mit regionalen Unternehmen wird ein Verfahren entwickelt, mit dem der technische und akustische Zustand von Straßenbahngleisen sicher detektiert werden kann. Daraus werden für den assoziierten Partner LVB GmbH bspw. konkrete Handlungsmaßnahmen für eine wirtschaftliche Durchführung der Instandhaltungsarbeiten generiert.

Förderung: ZIM des BMWi
Projektpartner: Leipziger Verkehrsbetriebe (LVB) GmbH (assoziativ)
Ansprechpartner: M.Eng. Maik Wolf
Projektlaufzeit: 08/2019 - 12/2021

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Smart Bear

In Kooperation mit einem KMU wird eine ultraschall-basierte Diagnosetechnologie zur direkten Erfassung von technischen Zustandsparametern zur frühzeitigen Detektion von Wälzlagerschäden mittels integrierter, miniaturisierter und drahtloser Sensorik am Innenring entwickelt. Auf Basis einer Messdatenverarbeitung wird die Entscheidungsfindung automatisiert erfolgen.

Förderung: ZIM des BMWi
Projektpartner: BestSens AG
Ansprechpartner: M.Eng. Michel Ullrich, M.Eng. Maik Wolf
Projektlaufzeit: 07/2019 – 12/2021

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DiagnOptik

Entwicklung von drahtlosen optischen und energieautarken Sensorknoten zur berührungslosen Schwingungsdiagnose an Maschinen

Ziel des Projektes ist es, ein Verfahren zu entwickeln, das zur Schwingungsdiagnose in Werkzeugmaschinen eingesetzt werden kann, um Verschleißprozesse bereits während des laufenden Maschinenbetriebs zu beobachten und frühzeitig entsprechende Maßnahmen einleiten zu können.

Förderung: EFRE
Projektpartner: Professur Physik, Laser- und Lichttechnik HTWK Leipzig, SCHAUDT MIKROSA GmbH, SDS - Schwingungs Diagnose Service GmbH
Ansprechpartner: M.Eng. Andreas Blum
Projektlaufzeit: 07/2018 - 06/2022

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SysKo

Systemdiagnose an haustechnischen Kompensator-Installationen zur Ableitung einer zustandsabhängigen Instandhaltungsstrategie mit automatisierter Entscheidungsfindung

Im Projekt werden Abnutzungsvorgänge (Ermüdung und Verschleiß) haustechnischer Kompensator-Installationen untersucht, mit dem Ziel eine Diagnose zum Instandhaltungszustand einer Komponente geben zu können, damit frühzeitig lebensverlängernde Maßnahmen vor dem Bauteilversagen eingeleitet werden können.

Förderung: ZIM des BMWi
Projektpartner: bau msr GmbH, Leipzig
Ansprechpartner: M.Sc. Silvio Hund
Projektlaufzeit: 07/2018 – 12/2020

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Our Common Future | Photovoltaik

Optimierung von Photovoltaik-Modulen

Wie können Photovoltaik-Module durch Messmethoden optimiert werden? Welche Stör- und Fehlerquellen gilt es dabei zu beachten? Welche Risiken und Potenziale gibt es überhaupt bei der Nutzung von Sonnenlicht zur Stromerzeugung? In Arbeitsgruppen gehen Schüler:innen des Leipziger Wilhelm-Ostwald-Gymnasiums diesen und anderen Fragen nach. Unterstützt werden Sie dabei von Wissenschaftler:innen.

Förderung: Robert Bosch Stiftung
Ansprechpartner:innen: M.Eng. Julian Hofbauer, B.Eng. Lea Möller, Marlene Damm
Projektlaufzeit: 08/2018 - 07/2020

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WebL@b

Realisierung eines Webversuchs zu ingenieurtechnischen (insbesondere mess- und regelungstechnischen) Grundlagen

Das Ziel des Projektes besteht in der Entwicklung eines generischen methodischen Ansatzes zur applikationsflexiblen Realisierung eines Webversuchs zu ingenieurtechnischen, insbesondere mess- und regelungstechnischen Grundlagen. Dies beinhaltet insbesondere auch den Aufbau einer didaktischen und medientechnischen Kompetenz, bspw. in Bezug auf die Einsatzmöglichkeiten relevanter Medien, welche zur Erstellung interaktiver und digitaler Lehrangebote zielführend sind.

Förderung: SMWK | Bildungsportal Sachsen - Arbeitskreis E-Learning der LRK Sachsen
Ansprechpartner: M.Sc. Silvio Hund
Projektlaufzeit: 11/2017 - 12/2018

SmartTram

Entwicklung einer fahrwegbasierten Diagnosetechnologie zur (simulativ gestützten) Früherkennung von straßenbahntypischen Verschleißprozessen unter Ermittlung von breitbandigen Grenzwerten für die pro-aktive Instandhaltung

Ziel der angestrebten Entwicklung ist die Generierung eines Verfahrens zur komplexen Diagnose von Straßenbahnfahrzeugen.

Förderung: ZIM des BMWi
Projektpartner: SDS Schwingungsdiagnose Service GmbH, SONOTEC Ultraschallsensorik Halle GmbH
Ansprechpartner: M.Eng. Maik Wolf
Projektlaufzeit: 04/2017 - 05/2019

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FuzzySun

Mess- und regelungstechnische Automatisierung von LED-Sonnensimulatoren zur optimierten und schnellen Leistungsbestimmung von Solarzellen und Modulen

Im Projekt FuzzySun sollen auf LED basierende Solarsimulatoren, in denen verschiedenfarbige LEDs in Summe ein gemeinsames Spektrum erzeugen, optimiert werden.

Förderung: BMBF
Projektpartner: WAVELABS Solar Metrology Systems GmbH, Fraunhofer CSP (Unterauftragnehmer)
Ansprechpartner: M.Eng. Julian Hofbauer
Projektlaufzeit: 07/2016 - 12/2019

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Our Common Future | Energieautarke Messtechnik

Aufbau eines Versuchsstandes zur Demonstration energieautarker Messtechnik

Im Rahmen des Projektes wird mit Schüler:innen ein prototypisches Demonstrator-Sensormodul entwickelt und dessen Einsatz an einem Versuchsstand zur Schwingungskennwertüberwachung geprüft.

Förderung: Robert Bosch Stiftung
Ansprechpartner: M.Eng. Julian Hofbauer
Projektlaufzeit: 03/2016 - 02/2018

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TRAINCON

Diagnose von Antriebssystemen durch energieautarke drahtlose Sensornetzwerke und Entwicklung einer zustandsabhängigen Instandhaltungsstrategie mit automatisierter Entscheidungsfindung

Ziel des Projektes ist es, ein Verfahren zu schaffen, das Ermüdungs- und Verschleißprozesse in Bauteilen schienengebundener Fahrzeuge - wie z. B. Wälzlagern - erkennt.

Förderung: ZIM des BMWi
Projektpartner: SDS Schwingungsdiagnose Service GmbH, SINUS Messtechnik GmbH
Ansprechpartner: M.Eng. Maik Wolf
Projektlaufzeit: 01/2015 - 03/2017

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