Forschungsschwerpunkte der Hochschule Aalen

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Die Hochschule Aalen gehört deutschlandweit zu den drittmittelstärksten Hochschulen für angewandte Wissenschaften und ist u.a. führend im BMBF-Programm "Forschung an Fachhochschulen" (BMBF-FaF). Sie verfügt aktuell über 5 Forschungsschwerpunkte. Die beiden Schwerpunkte Advanced Materials and Manufacturing (AMM, Neue Materialien und Fertigungstechnologien) sowie Photonics (Photonik) wurden in die Forschungslandkarte der Hochschulrektorenkonferenz aufgenommen (HRK-Forschungslandkarte). In Zusammenarbeit mit bild der wissenschaft haben wir eine Sonderpublikation erarbeitet, die erste Eindrücke über einen Teil der Forschungsaktivitäten an der Hochschule vermittel Bild der Wissenschaft plus (PDF, 9.5 MB).

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Der Forschungsschwerpunkt Advanced Materials and Manufacturing (AMM, Neue Materialien und Fertigungsverfahren) ist der forschungsaktivste und drittmittelstärkste Schwerpunkt der Hochschule. Im Fokus stehen die Erforschung und Anwendung innovativer Werkstoffe und die Entwicklung ressourcenschonender und energieeffizienter Fertigungsverfahren. Unter Miteinbeziehung der Bereiche Leichtbau und Elektromobilität werden hier Beiträge für eine nachhaltige Energiezukunft geleistet. Beispiele für Forschungsthemen sind die Synthese und Charakterisierung von Funktionswerkstoffe wie z.B. Magnet- und Batteriematerialien, Leichtbau durch innovativen Leichtmetall-Druckguss und carbonfaserverstärkte Kunststoffe, neue Verfahren im Bereich Lasermaterialbearbeitung und der additiven Fertigung sowie Simulation und Erprobung für antriebstechnische Anwendungen. Als Querschnittsthema kommen aktuell anwendungsorientierte Verfahren des Maschinellen Lernens zum Einsatz, durch die zum Beispiel Beiträge zur Qualitätssicherung in der industriellen Produktion geleistet werden sollen.

Der AMM-Schwerpunkt ist maßgeblich an der Einwerbung neuer Forschungsinfrastruktur an der Hochschule wie den beiden neuen Forschungsbauten Zentrum innovativer Materialien und Technologien für effiziente elektrische Energiewandler-Maschinen (ZiMATE) und Zentrum Technik für Nachhaltigkeit (ZTN) beteiligt. Im Bereich Forschungsgroßgeräte wurden in den vergangenen Jahren u.a. zwei hochauflösende Rasterelektronenmikroskope mit umfangreicher Element- und Strukturanalytik, ein Vibrationsmagnetometer zur Bestimmung von Magneteigenschaften, eine Kaltkammer-Druckgussanlage zur Herstellung von Leichtmetall-Gussteilen, eine SLM-Anlage zum 3D-Metalldruck oder ein Vierachsprüfstand für Gesamtfahrzeuge beschafft.

Profesorinnen und Professoren aus AMM sind maßgeblich am Projekt „Smarte Materialien und intelligente Produktionstechnologien für energieeffiziente Produkte der Zukunft“ (SmartPro) beteiligt. SmartPro ist eines von zehn Konzepten, das sich bundesweit im Rahmen des BMBF-Wettbewerbs „Starke Fachhochschulen – Impuls für die Region (FH-Impuls) durchsetzen konnte. Nach der erfolgreichen Aufbauphase (2017-2020) wird das Projekt aktuell für weitere vier Jahre bis 2025 gefördert

Wichtige Instrumente in den Bereichen Nachwuchsförderung und berufliche Weiterbildung sind der 3-semestrige AMM-Forschungsmaster-Studiengang (AMM) beziehungsweise Angebote des Graduate Campus (Graduate Campus). Kooperative Promotionen werden mit führenden Hochschulen im In- und Ausland durchgeführt. Zahlreiche Professorinenn und Professoren aus AMM sind Mitglied in der landesweiten Plattform Baden-Württemberg Center of Applied Research (BW-CAR), das auch ein fachübergreifendes promotionsbegleitendes Kolleg (BW-CAR Kolleg) anbietet.

Am Schwerpunkt beteiligte Forschungseinrichtungen der Hochschule sind u.a. das Institut für Materialforschung (IMFAA), die Gießereitechnologie Aalen (GTA), das Zentrum für Optische Technologien (ZOT), das Laserapplikations-Zentrum (LAZ), das Institute for Polymer Science and Processing (iPSP) sowie das Institut für Innovative Oberflächen (FINO).

Ansprechpartner: Prof. Dr. Volker Knoblauch

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Im Forschungsschwerpunkt Photonics stehen die Erforschung und Anwendung innovativer optischer Messtechniken und Fertigungsverfahren sowie Forschungsaktivitäten auf dem gebiet Biophotonik im Mittelpunkt. Dabei werden mit der Anwendung des Lichts sowohl innovative Messtechniken für industrielle und medizinische Anwendungen als auch auf Licht basierende Fertigungsprozesse wie Lasermaterialbearbeitung oder 3D-Druck zur Herstellung innovativer Komponenten oder Bauteile entwickelt.

Ausgewählte Forschungsthemen sind:

  • im Bereich Optische Messtechnik: die zerstörungsfreie optische 4-D Messtechnik auf Basis der Optical Coherence Tomograph, die Erfassung von globalen und lokalen Bauteil/-Oberflächenfehlern für Galvanos oder innovative kombinierte optisch/taktile Miniatursensoren.
  • im Bereich Optische Fertigung: die Herstellung von neuartigen Spritzgussformen mittels Selective Laser Melting (SLM), Design und additive Fertigung von Miniaturoptiken für Bohrlochvermessung, neue Hybridsysteme Optik/Sensorik auf Basis additiver Fertigung oder das Design und die Herstellung neuartiger LED Raumbeleuchtung und die barrierefreie Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter im EU-Projekt „Symplexity“.
  • im Bereich Biophotonik: Methodenentwicklung in den Bereichen Lichtscheibenmikroskopie, Spectral Imaging und Fluorescence Lifetime Imaging sowie TIRF-Mikroskopie mit variablem Einstrahlwinkel in den Anwendungsbereichen Tumor-, Apoptose- und Wirkstoffforschung.

Der Schwerpunkt Photonics ist maßgeblich an der Etablierung neuer Forschungsinfrastruktur an der Hochschule beteiligt. Im Bereich der Forschungsgeräte wurden in den letzten Jahren z.B. eine 5-Achshochgeschwindigkeitsfräse, eine SLM-Anlage zum 3D-Metalldrucken, ein Messmikroskop VR3100 von Keyence , 2 Deflektometrieaufbauten sowie ein Keyence Agilista Ink-Jet 3 D Drucker beschafft. Ebenso konnte im BMBF-Programm FH-Invest ein Nanolithographiesystem zur Oberflächenstrukturierung sowie eine vollständig digitalisierte Fertigungskette mit leistungsstarkem Ultrakurzpulslaser eingeworben werden..

Kooperative Promotionen werden mit führenden Hochschulen im In- und Ausland durchgeführt. Mit Förderung durch das BMBF-Programm Ingenieurnachwuchs wurde im Herbst 2017 ein neues kooperatives Promotionskolleg mit der TU Illmenau etabliert. Am Projekt OpTec4.0 sind neben der Hochschule Aalen die TH Deggendorf und die Ernst-Abbe-Hochschule Jena involviert. Aktuell werden ebenso 2 DFG-Projekte im Schwerpunkt durchgeführt: Im Rahmen des Programms "Neue Geräte für die Forschung" wird der Aufbau und die Anwendung einer 6-dimensionalen additiven Fertigungsplattform verfolgt (DFG), während im Rahmen einer Sachbeihilfe die Individuelle Formanpassung von Mikrolinsen mittels elektrischer Felder (DFG) adressiert wird.

Der Schwerpunkt ist maßgeblich am Projekt „Smarte Materialien und intelligente Produktionstechnologien für energieeffiziente Produkte der Zukunft“ (SmartPro) beteiligt. SmartPro ist eines von zehn Konzepten, die bundesweit im Rahmen des Programms „Starke Fachhochschulen – Impuls für die Region (FH-Impuls) ausgewählt wurden. Für die kommenden vier Jahre stehen rund fünf Millionen Euro BMBF-Fördermittel zur Verfügung.

Am Schwerpunkt beteiligte Forschungseinrichtungen der Hochschule sind u.a. das Zentrum für Optische Technologien (ZOT), das Laserapplikations-Zentrum (LAZ) sowie die Biophotonik Forschungsgruppe.

Ansprechpartner: Prof. Dr. Rainer Börret

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Im Forschungsschwerpunkt Intelligente Mechatronische Systeme (IMS) werden Software und Hardware zum Einsatz in vernetzten, autonomen, elektrischen und mechanischen Systemen und die hierfür benötigte Informationstechnologie entwickelt und erforscht. Damit trägt der Forschungsschwerpunkt bei zur effizienten und sicheren Steuerung von Energie, Maschinen und Automatisierungssystemen.

FuE-Beispiele sind :

  • softwaregesteuerte Wechselrichter zur intelligenten Energieeinspeisung und mittels Signalprozessor optimierte elektrische Antriebe für die Mobilität der Zukunft
  • Steuerungen zur Automatisierung von Produktionsanlagen
  • sichere Informationstechnologien für die Produktion
  • Fahrsimulator, der synchron zu den eingespielten virtuellen (nächtlichen) Fahrszenarien eine mechanisch/mechatronisch geführte Vorrichtung erhält, welche den Scheinwerfern eines unter „Virtual reality“-Bedingungen entgegenkommenden Fahrzeugs möglichst realitätsnah reale Blendlichtquellen ortsgenau überlagert.

Ansprechpartner: Prof. Dr. Heinz-Peter Bürkle

Traditionell sind die Forschungsthemen der Fakultät Wirtschaftswisenschaften vielfältig, sodass hier nur einige wenige Themen des Forschungsschwerpunktes Ökonomische und soziale Innovationen im gesellschaftlichen Wandel herausgestellt werden können:

  • Applied Management Science: Hierbei steht die Anwendung quantitativer Verfahren für verschiedene betriebliche Fragestellungen im Fokus. Schwerpunkte sind zum einen die dynamische Modellierung mittels System Dynamics sowie die Auswertung von Daten mittels statistischer Verfahren.
  • Big Data, Data Analytics: Eine zentrale Thematik vieler Unternehmen ist die Verarbeitung immer größerer Datenmengen aufgrund der fortschreitenden Digitalisierung. Deren Bedeutung nimmt weiter zu und hat Auswirkungen auf die geschäftlichen Abläufe und strategischen Entscheidungen in einer global agierenden Wirtschaft. In diesem Themenfeld werden Big Data-Anwendungen erarbeitet und neue Erkenntnisse zur Analyse und Auswertung von Daten gewonnen. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung von Algorithmen für konkrete betriebswirtschaftliche Anwendungsfelder.
  • Gesundheitsmanagement (Megatrend Gesundheit): Hier werden drei Themenfelder bearbeitet: a) das Kompetenzcenter Gesundheitswissenschaften unterstützt den Wissenstransfer im Bereich Prävention und Gesundheitsförderung speziell für Unternehmen, b) das Kompetenzcenter Strategie und Führung betrachtet Managementfragen der Gesundheitsbranche und c) das Kompetenzcenter für Gesundheitssystemgestaltung untersucht rechtliche, regulatorische und organisatorische Fragen der Gesundheitsversorgung.
  • Rechnungswesen und Controlling: Schwerpunkte sind u.a. a) die Auswirkungen von Änderungen von Rechnungslegungsstandards, b) Untersuchung der Organisation von Rechnungswesen und Controlling, speziell im Mittelstand, c) Studien zum Berufsstand im Rechnungswesen, Controlling und Steuerberatung. Mithin wird zudem der Frage nachgegangen, inwiefern sich das Controlling und die Anforderungen an den Controller im Zuge der Digitalisierung verändert (Controller 3.0)
  • Geplant: Auditing und Corporate Governance (Megatrend: Diversity, good Governance). Derzeit in Vorbereitung ist ebenso ein Themenschwerpunkt, der mehrere der vorgenannten Fragestellungen aufgreift und neue Erkenntnisse in der Führung und Kontrolle von Unternehmen erarbeiten soll. Dabei stehen angewandte Fragen der Prüfung, Unternehmensverfassung und Gesamtorganisation von Unternehmen im Fokus.

Ansprechpartner: Prof. Dr. Robert Rieg