2013
Jahresbericht 2013
Fakultät für Maschinenbau
Universität Paderborn
Arbeitsgruppen, Forschungseinrichtungen, Daten und Fakten
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22 Inhaltsverzeichnis
3 Inhaltsverzeichnis
4 Vorwort
Fakultät und Öffentlichkeit
5 Professoren der Fakultät für Maschinenbau
Menschen 2013
6 Stabwechsel: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier an Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler
10 Das Beste aus zwei Welten: Prof. Dr.-Ing. Mirko Schaper
12 Die Extraportion Mensch-Kompetenz: Dr.-Ing. Miriam Sasse
13 Industrieforschung für den Hörsaal: Honorarprofessor Dr.-Ing. Wilko Flügge
14 Alles neu: Studierende Christian Brokherm, Fabian Schlenker, Talisa Wortmann
16 Ermüdungsresistent – zukunftsfähig: Dr.-Ing. Thomas Niendorf
17 Schneller fahren – besser kleben: Sebastian Mailänder, M. Sc.
18 Studiengänge und Abschlüsse
19 Zahlen, Daten, Fakten
20 Absolventenfeier und Ball
22 Verleihung von Preisen
23 mb-cn
24 Chinesisch-Deutsche Technische Fakultät in Qingdao (CDTF)
25 Spitzencluster „it´s OWL“
26 Kurz berichtet
Forschungseinrichtungen
28 Direct Manufacturing Research Center (DMRC)
29 Heinz Nixdorf Institut
30 Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen (ILH)
31 Kompetenzzentrum für Energietechnik (KET)
Forschungsthemen
32 Sonderforschungsbereich SFB 614 „Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus“
33 Sonderforschungsbereich SFB/TRR 30 „Prozessintegrierte Herstellung funktional
gradierter Strukturen auf der Grundlage thermo-mechanisch gekoppelter Phänomene“
34 Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT – Projektgruppe Entwurfstechnik Mechatronik
Studierendeninstitutionen
35 Fachschaft Maschinenbau
36 Hochschulgruppe Wirtschaftsingenieurwesen e. V.
37 UPBracing Team e.V.
Arbeitsgruppen der Fakultät für Maschinenbau
38 Produktentstehung: Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier, Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler
40 Umformende und Spanende Fertigungstechnik: Prof. Dr.-Ing. Werner Homberg
42 Fluidverfahrenstechnik: Prof. Dr.-Ing. Eugeny Kenig
44 Computeranwendung und Integration in Konstruktion und Planung: Prof. Dr.-Ing. Rainer Koch
46 Technische Mechanik: Prof. Dr.-Ing. Rolf Mahnken, M.Sc.
48 Werkstoff- und Fügetechnik: Prof. Dr.-Ing. Gerson Meschut
50 Kunststofftechnologie: Prof. Dr.-Ing. Elmar Moritzer
52 Angewandte Mechanik: Prof. Dr.-Ing. Hans Albert Richard
54 Werkstoffkunde: Prof. Dr.-Ing. Mirko Schaper
56 Partikelverfahrenstechnik: Prof. Dr.-Ing. Hans-Joachim Schmid
58 Kunststoffverarbeitung: Prof. Dr.-Ing. Volker Schöppner
60 Mechatronik und Dynamik: Prof. Dr.-Ing. Walter Sextro
62 Regelungstechnik und Mechatronik: Prof. Dr.-Ing. Ansgar Trächtler
64 Leichtbau im Automobil: Prof. Dr. rer. nat. Thomas Tröster
66 Thermodynamik und Energietechnik: Prof. Dr.-Ing. Jadran Vrabec
68 Konstruktions- und Antriebstechnik: Prof. Dr.-Ing. Detmar Zimmer
70 Anhang
94 Promotionen
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Liebe Leser, liebe Freunde der Fakultät für Maschinenbau,
2013 war ein gutes Jahr. Neben den unvermeidlichen Daten und Fakten über die Fakultät für Maschi-
nenbau der Universität Paderborn haben wir die Themen, die uns wichtig waren, in diesem Jahres-
bericht zusammengefasst:
Wir haben leider unseren Kollegen Prof. Dr.-Ing. Hans-Jürgen Maier nicht halten können, er leitet
nun das Institut für Werkstoffkunde an der Leibniz Universität Hannover. In einem angenehm
schnellen und erfolgreichen Berufungsverfahren haben wir für die Werkstoffkunde nun Herrn Prof.
Dr.-Ing. Mirko Schaper aus Hannover gewinnen können, der die Nachfolge auch im Transregio und
im Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen angetreten hat.
Besonders erwähnen möchte ich die Aktivitäten in der Forschung zu Metallen, ihren Fertigungs-
prozessen und Fügeverfahren. Hier haben sich in mehreren Arbeitsgruppen automobilindustrieo-
rientierte starke Zukunftsthemen ergeben, die für den Produktionsstandort Deutschland hilfreich
sein werden.
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier hat den Lehrstuhl für Produktentstehung an seine Nachfolgerin
Frau Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler aus Köln weitergegeben. Er steht uns als Seniorprofessor zur Seite,
insbesondere um sich weiter um den Spitzencluster „it´s OWL“ zu kümmern.
Der Doppelabiturjahrgang hat uns viele Sorgen gemacht; wir haben erstmalig und schweren Her-
zens eine Zulassungsbeschränkung für unsere Studiengänge gehabt. Im Gegensatz zu den Erwar-
tungen war jedoch die Bewerberzahl gegenüber den beiden letzten Jahren um ca. 20% rückläu-
fig, so dass alle Bewerber zugelassen werden konnten. Wir gehen davon aus, dass die restlichen
Abiturienten dann 2014 für eine weitere starke Nachfrage sorgen werden.
Das Drittmittelaufkommen hat sich auf 11,8 Mio. € weiter erhöht. Die guten Ergebnisse unserer
Arbeitsgruppen führen zu einem stetigen Wachstum, das jedoch bei den begrenzten räumlichen
Möglichkeiten der Hochschule an Grenzen stößt. Wir hoffen hier, dass zusammen mit dem Land
und der Hochschulleitung Kapazitätserweiterungen möglich sein werden.
Die guten Ergebnisse in Forschung und Lehre dieses Jahres sind die gemeinsamen Ergebnisse
der Professoren, Mitarbeiter oder Studierenden, zusammen mit der Hochschulleitung und den
öffentlichen und industriellen Partnern. Hierfür danke ich allen im Namen der Fakultät.
2013 war ein gutes Jahr, und 2014 wird hoffentlich auch eines. Wir arbeiten daran.
Herzliche Grüße
Prof. Dr.-Ing. Volker Schöppner
Dekan der Fakultät für Maschinenbau
Wir wählen aus Gründen der einfacheren Lesbarkeit die maskuline Form. Wenn wir z.B. von Ingenieuren schreiben, meinen wir auch Ingenieurinnen.
Vorwort
Maschinenbau in Paderborn
Die Fakultät für Maschinenbau an der Universität Paderborn basiert auf den Anfängen an der staatli-
chen Ingenieurschule seit 1963 und den mit der Gründung der Universität 1972 verbundenen zusätz-
lichen wissenschaftlichen Arbeitsgruppen. Wir blicken so auf 50 Jahre Ingenieurausbildung zurück.
Mittlerweile bilden wir eine der 5 Fakultäten der Universität Paderborn und tragen mit unseren mehr
als 2.700 Studierenden und mehr als 700 T € Forschungsmitteln pro Professor deutlich zur Sichtbar-
keit der Universität bei.
Aufgrund unserer Größe beschränken wir uns auf die für uns wichtigen Aspekte des Maschinenbaus, in
denen wir gute Arbeit leisten wollen. Unsere 16 Arbeitsgruppen kooperieren untereinander, mit ande-
ren Fakultäten und mit anderen Universitäten, um in diesen Schwerpunkten in der Forschung führend
zu sein. So arbeiten wir an den modernen additiven Fertigungsverfahren im DMRC (Direct Manufactu-
ring Research Center), an der Energiewende im KET (Kompetenzzentrum Energietechnik), am Leicht-
bau im ILH (Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen) und an intelligenten technischen Systemen
im ostwestfälischen Spitzencluster „it´s OWL“ und der Fraunhofer-Projektgruppe Entwurfstechnik
Mechatronik. Alle diese Organisationseinheiten sind in den letzten Jahren erfolgreich gewachsen; die
kooperierenden Unternehmen bilden verlässliche Strukturen für uns und unsere Studierenden.
Wir sind überzeugt, dass Mitarbeiterqualifikation, Begeisterungsfähigkeit und Verantwortungsbe-
wusstsein grundlegende Voraussetzungen für Wettbewerbsfähigkeit und damit für die nachhaltige
Sicherung von Arbeitsplätzen sind. Um diese Kompetenzen auf hohem Niveau zu vermitteln, legen wir
bei der Ausbildung unserer Studierenden großen Wert auf eine optimale Betreuungsrelation: Kurze
Wege zu den Professoren und Dozenten sowie praxisnahe Aufgabenstellungen − oft direkt von unse-
ren Partnern in der Wirtschaft − kennzeichnen das Maschinenbaustudium in Paderborn.
Professoren der Fakultät für Maschinenbau
1. Reihe von links nach rechts: G. Meschut Werkstoff- und Fügetechnik, T. Tröster Leichtbau im Auto-
mobil, V. Schöppner Kunststoffverarbeitung, J. Vrabec Thermodynamik und Energietechnik
Mitte von links nach rechts: W. Homberg Umformende und Spanende Fertigungstechnik, M. Schaper
Werkstoffkunde, R. Mahnken Technische Mechanik, R. Koch Computeranwendung und Integration
in Konstruktion und Planung, D. Zimmer Konstruktions- und Antriebstechnik, E. Kenig Fluidverfah-
renstechnik
Hinten von links nach rechts: E. Moritzer Kunststofftechnologie, W. Sextro Mechatronik und Dyna-
mik, I. Gräßler Produktentstehung, H. A. Richard Angewandte Mechanik, H.-J. Schmid Partikelver-
fahrenstechnik
Kleines Portrait oben: J. Gausemeier Produktentstehung (Seniorprofessor),
Portrait unten: A. Trächtler Regelungstechnik und Mechatronik
Fakultät und Öffentlichkeit
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6Menschen 2013
Stabwechsel
2013 hat die Leitung des Lehrstuhls für Produktentstehung gewechselt: Professor Jürgen Gausemeier,
der in seinem Forschungsfeld zur prägenden Pioniergeneration gehört, bleibt ihm als Seniorprofessor
erhalten. Lehrstuhlinhaberin und Leiterin der zugehörigen Fraunhofer-Projektgruppe ist nun Profes-
sorin Iris Gräßler.
Mit dem Namen Jürgen Gausemeier verbindet man seit langem und weit über die Universität Pader-
born hinaus wissenschaftliche Highlights: den Sonderforschungsbereich „Selbstoptimierende Sys-
teme des Maschinenbaus“, den aktuellen BMBF-Spitzencluster „it´s OWL“ (Intelligente Technische
Systeme OstWestfalenLippe) – und nicht zuletzt die Entwicklung des Lehrstuhls für Produktentste-
hung am Heinz Nixdorf Institut, der mittlerweile rund 30 Mitarbeiter zählt. Den Spitzencluster wird er
weiterhin leiten, am Lehrstuhl aber künftig nur noch als Seniorprofessor tätig sein. Dort ist Professorin
Iris Gräßler als seine Nachfolgerin berufen worden: Sie studierte, promovierte und habilitierte sich
an der RWTH Aachen, folgte bereits einem Ruf an die Fachhochschule Köln und blickt auf gut 13 Jahre
Industrieerfahrung bei der Robert Bosch GmbH zurück. Sie gestaltet nun die Zukunft des Lehrstuhls.
Der Leitungswechsel am Lehrstuhl für Produktentstehung ist ein Generationenwechsel auf einem For-
schungsgebiet, in dem die Anfänge kaum eine Generation zurück liegen. Professor Jürgen Gausemeier
erinnert sich an seine Promotionszeit Mitte der 1970er Jahre an der TU Berlin: „Damals war unsere Vi-
sion, etwas vereinfacht ausgedrückt, die Zeichenbretter durch Bildschirme zu ersetzen, über die man
dreidimensional entwerfen kann. Da Sie heute keine Zeichenbretter mehr antreffen, ist diese Vision
offensichtlich Wirklichkeit geworden. Viele junge Leute wissen gar nicht, was ein Zeichenbrett ist; für
sie ist es selbstverständlich, dass Maschinen und andere Artefakte am Bildschirm realitätsnah dar-
gestellt und manipuliert werden – wir sprechen da auch von Virtual Reality.“ Die Realität der jungen
Leute von damals sah ganz anders aus: CAD-Arbeitsplätze standen im Labor; winzige schwarz-weiß-
Bildschirme und Computer, die ein Haus füllten und trotzdem Stunden brauchten, um ein dreidimen-
sionales Bild zu erzeugen.
Prof. Dr.-Ing. Iris Gräßler
Das waren die Anfänge. Mit der rasanten Entwicklung der Informations- und Kommunikationstechnik
in den vergangenen vier Jahrzehnten haben sich auch die Erzeugnisse des Maschinenbaus verän-
dert; immer mehr dieser Erzeugnisse werden auch im Alltag durch Computer und Software überwacht
und gesteuert: Autos, Computertomografen, Mikrowellenherde. Gausemeier glaubt, dass wir an der
Schwelle stehen zu „einer Entwicklung, in der Maschinen intelligent und über das Internet vernetzt
sind“. Der Sonderforschungsbereich „Selbstoptimierende Systeme des Maschinenbaus“, dessen
Sprecher er war, hat dafür wichtige Grundlagen gelegt. Auf diesen Grundlagen baut seit 2012 der
BMBF-Spitzencluster „it´s OWL“ auf, ebenfalls unter seiner Leitung. Das populäre Schlagwort der
„Industrie 4.0“ beschreibt, ganz in diesem Sinne, die intelligente, vernetzte Fabrik von morgen.
Professorin Iris Gräßler denkt diese Entwicklung nun noch in eine andere Richtung weiter: „Bisher hat
sich der Mensch in die technischen Systeme eingepasst, er hat sie „bedient“. Die intelligenten tech-
nischen Systeme von morgen passen sich aber unseren Wünschen an und unterstützen uns, wann
immer es Sinn macht. Sei es im Straßenverkehr, um eine „Null-Unfall-Quote“ zu erzielen, oder bei der
ressourcenschonenden Herstellung von Produkten.“ Gräßler ist zuversichtlich, dass wir in der Zukunft
trotz der intelligenten Technik die Oberhand behalten werden: „Wir werden im Umgang mit Infor-
mations- und Kommunikationsmedien und dem Internet der Dinge und Dienste einen Weg gefunden
haben, uns vor einer Informationsüberflutung zu schützen. Der Mensch bleibt die führende Größe.“
Wie das Leben in noch einmal vier Jahrzehnten mit solchen intelligenten technischen Systemen im
Detail aussehen könnte – diese Frage stößt selbst an die Grenzen der Phantasie derer, die sich mit
solchen Systemen beschäftigen. „Wenn ich Innovationen betrachte“, erklärt auch Gausemeier, „also
Erfindungen, die Nutzen stiften und im Markt erfolgreich sind, dann ist meine Vision, dass die Maschi-
nen von morgen mehr denn je den Menschen dienen, verlässlich sind und Ressourcen schonen. Das
übergeordnete Leitbild sollte sein: „Wohlstand für alle bei Erhalt der natürlichen Lebensgrundlagen.“
Einen Grund, pessimistisch in die Zukunft zu gehen, sieht er nicht; er empfiehlt, sich an Alfred Polgar
zu halten, der einmal gesagt habe: „Die Zukunft kommt in Raten; das ist das Erträgliche an ihr.“
Als Leiterin des Lehrstuhls für Produktentstehung ist Professorin Iris Gräßler nun diejenige, die den
Weg vorgibt – für die Zukunftsfähigkeit der Methoden, Inhalte, Kooperationen und damit in gewisser
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Gausemeier
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8Menschen 2013
Weise auch für die Zukunftsfähigkeit der Studierenden und deren künftige Unternehmen. Sie hält es
für entscheidend, nicht allein technische Perfektion zu fordern, sondern auf ein gutes Zusammenwir-
ken von Mensch, Technik und Organisation zu setzen. „Wir haben es uns auf die Fahne geschrieben,
nicht nur technisch anspruchsvolle Konzepte zu schmieden, sondern gleichzeitig auch die Vorausset-
zungen für Nachhaltigkeit in der unternehmerischen Umsetzung zu schaffen. Seit Anbeginn meiner
akademischen und industriellen Laufbahn treibt mich die Frage nach der Machbarkeit und Umsetz-
barkeit der entwickelten Konzepte an.“ Mit ihrer langjährigen Erfahrung im Change-Management, in
der Produktentstehung und mit unternehmensübergreifenden Wertschöpfungsketten weiß sie, wo-
von sie spricht.
Was heißt das für die Zukunft des Lehrstuhls konkret? Gräßler wird die bestehenden Forschungsfelder
„Strategische Planung und Innovationsmanagement“, „Entwicklungsmethodik Mechatronik“, „Inte-
grative Produktionssystemplanung“ und „Virtual Engineering“ weiterentwickeln. Neu sollen dabei
Themen etabliert werden, die der wachsenden Schnelligkeit und Wechselhaftigkeit der Absatzmärk-
te Rechnung tragen. Als Beispiele nennt sie Nutzerzentrierung, agile Systementwicklung, modellba-
sierte Entwicklung mechatronischer Baukästen und Industrie 4.0. „Wir starten gerade eine interne
Workshop-Reihe, um solche Themen zu identifizieren und zu verankern.“
Neben den wissenschaftlichen Fragen zum Lehrstuhl drängen sich anlässlich der Neu-Berufung von
Iris Gräßler auch zwei persönliche auf: Gab es einen „Clash of Cultures“, als die Rheinländerin Gräßler
und ihr neues Paderborner Team zusammentrafen? Vom „sturen Ostwestfalen“ sei ihr zwar berichtet
worden, sagt sie, habe ihn aber noch nicht getroffen. „Als Rheinländerin liebe ich die kulturelle Viel-
falt und schlage gerne Brücken zwischen unterschiedlichen Regionalkulturen. Das Universitätsumfeld
ist ohnehin sehr heterogen und international. Ich fühle mich hier sehr wohl.“ Und die zweite Frage
geht an die dreifache Mutter Iris Gräßler, die als erste Frau überhaupt im Maschinenbau in Paderborn
Professorin geworden ist. Sie stehe gern einmal als Role Model zur Verfügung, sagt sie, um sichtbar
zu machen, dass man Beruf und Familie miteinander vereinen kann. Ansonsten hält sie die Frage, wie
Familien- und Berufsplanung in Einklang gebracht werden, für eine sehr persönliche Entscheidung,
die jeder für sich selbst treffen müsse.
Gräßler und Gausemeier werden rund um die „Produktentstehung“ noch eine Weile gemeinsam die
Fäden ziehen. „Es ist schön, dass mein Vorgänger Jürgen Gausemeier noch an Bord ist. Durch seine
Leitung des BMBF-Spitzenclusters schafft er einen gesunden Nährboden für die Hochschulen und die
Unternehmen der Region und leistet Großartiges für die Universität Paderborn“, sagt Gräßler. Neben
dem Spitzencluster treiben ihn auch zahlreiche Promotionen – zu den bisher rund 90 Promotionen
werden in den kommenden Jahren noch zahlreiche hinzukommen – und das Amt des Vizepräsidenten
von acatech – Deutsche Akademie der Technikwissenschaften, täglich an den Schreibtisch.
Das Schönste, was er aus den vergangenen Jahren als Lehrstuhlleiter mitnimmt, sei der Teamgeist der
Kollegen und die Begeisterungs- und Leistungsfähigkeit seiner Mitarbeiter, resümiert Gausemeier.
„Wenn Sie das erleben, machen Sie sich keine Sorgen um die Zukunft.“ Und nachdem Gräßler all das
Rüstzeug genannt hat, das sie ihren Studenten und Mitarbeitern auf den Weg geben will, sagt auch
sie noch diesen einen Satz: „Am Ende ist die Freude an der eigenen Schaffenskraft und Weiterentwick-
lung doch das, was wirklich zählt.“
„Als Rheinländerin liebe ich die kulturelle
Vielfalt und schlage gerne Brücken zwischen
unterschiedlichen Regionalkulturen. Das
Universitätsumfeld ist ohnehin sehr hetero-
gen und international.
Ich fühle mich hier sehr wohl.“
Iris Gräßler ist seit Oktober 2013 Professorin für Produktent-
stehung am Heinz Nixdorf Institut und Mitglied der Leitung
der Fraunhofer-Projektgruppe „Entwurfstechnik Mechatro-
nik“ (Abteilung Produktentstehung)
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