„Bewusst Bauen“ – so lautet das Motto des Spezialisten für Wärmedämmverbundsysteme Sto. Mitglieder des Deutschen Energieberater-Netzwerks DEN e.V. hatten jetzt Gelegenheit, die Unternehmenszentrale und die Produktionsanlagen im südbadischen Stühlingen-Weizen zu besuchen. Sie konnten wertvolle fachliche Einblicke mit nach Hause nehmen. Sto unterstützt das DEN als Fördermitglied.
Ein gutes Dutzend DEN-Energieberater aus ganz Süddeutschland hatten den Weg an den Hochrhein gefunden. In unmittelbarer Nähe zur Schweizer Grenze beeindruckte zunächst das architektonisch ungewöhnliche Hauptgebäude des Unternehmens, welches dessen Farben Weiß, Gelb und Schwarz unübersehbar präsentiert. „Sto ist seit den 50er Jahren im Bereich Farben und Putze tätig. Unser Erfolg fußt auf stetiger Innovation. Und genau dies soll unsere Firmenzentrale auch zum Ausdruck bringen, die der britische Architekt Michael Wilford entworfen hat“, erläuterte Sto-Marketingleiter Rolf Wohllaib.
Am Standort Stühlingen zähle das Unternehmen 800 Mitarbeiter; 2800 seien es in Deutschland und 5800 weltweit. Sie stellten ein vollumfängliches und auf die Endkunden maßgeschneidertes Angebot an Wärmedämmverbundsystemen bis hin zu vorgehängten Fassaden her, Innen-Dämmsysteme, Farben, Putze und Lacke. All dies vertreibe man in Direktvermarktung, zumeist über Handwerker und Baufirmen. …
m Projekt CoBiP entstand eine Anlage zur kontinuierlichen Rolle-zu-Rolle-Fertigung von metallischen, doppelwandigen Bipolarplatten mit einem Modul zum Laserschweißen und Laserschneiden. Fraunhofer ILT, Aachen.
Wasserstoff ist für viele nicht nur im Periodensystem, sondern auch als grüne Energiequelle der Zukunft die Nummer 1. Diese Top-Position erfordert energieeffiziente und leistungsstarke Technik, um grünen Wasserstoff zu erzeugen und zu nutzen. Eine wichtige Rolle spielt dabei der Laser, wie aktuelle Aktivitäten des Fraunhofer ILT beweisen.
Sie wollen ernst machen in Sachen grüner Wasserstoff: Gleich 28-mal steht der Begriff Wasserstoff im Koalitionsvertrag zwischen SPD, Bündnis 90/Die Grünen und der FDP vom 7. Dezember 2021. Die Ampelkoalition will den Ausbau der Wasserstoffwirtschaft beschleunigen und bis 2030 mindestens zehn Gigawatt Elektrolysekapazität in Deutschland installieren. Damit nicht genug: Geplant sind Quoten für grünen Wasserstoff in der öffentlichen Beschaffung, der Aufbau einer »Europäischen Union für grünen Wasserstoff« sowie die Umsetzung der Nationalen Wasserstoffstrategie der Bundesregierung.
Die Pläne sind ambitioniert, denn noch ist grüner Wasserstoff selten. Gerade mal fünf Prozent des 2021 in Deutschland erzeugten und verbrauchten Wasserstoffs (rund 60 Terawattstunden) stammte aus nachhaltiger Produktion. Der Bedarf an wettbewerbsfähiger Technik zur Herstellung von grünem Wasserstoff ist entsprechend hoch.
Führende Rolle deutscher Unternehmen
Die Aussichten für Deutschland sind jedoch sehr gut. Laut Angaben des Europäischen Patentamts (EPA) und der Internationalen Energieagentur (IEA) sind einige deutsche Unternehmen bei Wasserstofftechnologien führend wie BASF, Bosch, Linde und Siemens.
Der Verband Deutscher Maschinen- und Anlagenbau VDMA hat im Sommer 2020 eine Studie veröffentlicht, die für den deutschen Maschinen- und Anlagenbau bis 2050 ein Marktpotenzial von über 10.000 Milliarden Euro prognostiziert. Bei schätzungsweise 300 Milliarden Euro pro Jahr liegt das langfristige Marktpotenzial.
Hier kommt das Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT ins Spiel, das hochproduktive laserbasierte Verfahren für die Serienproduktion von Brennstoffzellen und Elektrolyseuren entwickelt. Für den Einsatz von Lasern sprechen hohe Präzision, Flexibilität und Skalierbarkeit der Prozesse sowie die Integrierbarkeit in bestehende Produktionsanlagen. Zudem ist Lasern selbst ein nachhaltiger Prozess, weil er CO2-Emissionen und den Verbrauch von Ressourcen senkt.
Humping-Grenze verschoben: Mit dem Laser wasserstoffdicht schweißen
Besondere Herausforderungen stellt die Brennstoffzelle: Sie benötigt außer der Membran-Elektrodeneinheit jeweils 300 bis 400 Bipolarplatten (BPP). Dort sind neue Fertigungsverfahren gefragt für die bisherige zu langsame und zu teure Herstellung. Den Aachenern gelang es mit Hilfe von angepassten Wellenlängen und gezielter Strahlmodulation, Bleche extrem schnell, prozesssicher wasserstoffdicht zu BPP zu verschweißen. Trotz Vorschubgeschwindigkeiten von bis zu 60 Meter pro Minute kam es nicht zum Humping-Effekt, bei dem das Schmelzbad abhebt, perlt und die Naht undicht wird. Dr. Alexander Olowinsky, Abteilungsleiter Fügen und Trennen am Fraunhofer ILT: »In Kombination mit Inline-Prozesskontrolle zur Überwachung und Dokumentation ist Laserstrahlschweißen ein effizienter und reproduzierbarer Fertigungsprozess für die Hochrateproduktion von metallischen Bipolarplatten.«
Ganz neu sind bei Brennstoffzellen BPP aus thermoplastischem Kunststoff, die sich ebenfalls mit dem Laser fügen lassen. Weil transparente Bauteile nur eine geringe Absorption besitzen, werden sie vor dem Schweißen häufig mit Ruß eingeschwärzt. Als Alternative entstand am Fraunhofer ILT das zweistufige Clearweld-Verfahren: Dank einer Infrarot-Absorberschicht lässt sich die polymerbasierte BPP mit einem CO2-Laser schneiden und anschließend mit einem NIR-Diodenlaser schweißen. »Man erhält mit diesem Verfahren eine transparente Fügestelle«, erklärt Maximilian Brosda, Gruppenleiter Fügen von Polymeren und transparenten Materialien am Fraunhofer ILT. »Das Verfahren eignet sich besonders gut zum Aufbau von Biopolarplatten-Stacks.«
Wirkungsgrad von PEM-Brennstoffzellen erhöhen
Eine andere Herausforderung entsteht bei PEM (Proton Exchange Membrane) Brennstoffzellen. Dort bildet sich z. B. bei Graphit-gefüllten thermoplastischen Compoundmaterialien ein Kunststofffilm auf der Oberfläche der Bipolarplatte, der die elektrische Anbindung der Gastransportschicht verhindert. Am Fraunhofer ILT entstand ein Verfahren, das mit Ultrakurzpulslaser die isolierende Kunststoffmatrix entfernt. Es handelt sich im Gegensatz zum mechanischen Schleifen um ein schonendes Verfahren, bei dem der ultrakurzgepulste Laserstrahl den Kunststoff selektiv entfernt, ohne das Füllmaterial zu beschädigen.
Schneiden statt Stanzen: Verschleißfrei Schneiden mit Hochgeschwindigkeit Laser sind eine wirtschaftliche Alternative zu mechanischen Schneidverfahren wie etwa dem Scherschneiden. Das Laserstrahl- Hochgeschwindigkeitsschneiden kann in vielen Fällen konventionelle Stanzprozesse ersetzen. Olowinsky: »Die hohe Flexibilität, Präzision und Prozessgeschwindigkeiten von mehreren Metern pro Sekunde machen das Laserstrahlschneiden zum optimalen Werkzeug, um metallischen Bipolarplatten herzustellen. Es ist schnell, sicher und verschleißfrei und eignet sich sowohl für die Prototypen-Produktion genauso wie für die Großserie.«
Das Verfahren hat sich im Rahmen von CoBiP als ideal erweisen, einem gemeinsamen Projekt mit dem benachbarten Fraunhofer-Institut für Produktionstechnologie IPT, in dem eine kontinuierliche Rolle-zu-Rolle- Fertigung von metallischen, doppelwandigen BPP entsteht. Das Fraunhofer ILT entwickelte ein Rolle-zu-Rolle-Modul zum Laserschweißen und -schneiden, das nun in der CoBiP-Anlage beim Nachbarn mit Hochgeschwindigkeit gratfrei schneidet (weit über 100 m/min) und fehlerfrei unter Argongas schweißt (max. 30 m/min).
Für Anwendungen der Wasserstoff-Industrie kommt ebenfalls der metallische 3D-Druck infrage. Zu den etablierten Verfahren zählt das Laserauftragschweißen (engl. Laser Material Deposition, LMD), das die Aachener seit über 30 Jahren intensiv erforschen und konsequent für verschiedene Anwendungsfelder und Branchen weiterentwickeln. Bewährt hat sich LMD etwa bei der Herstellung von Elektrolyseuren, die oft aus unterschiedlichen Werkstoffpaarungen bestehen. So hat das Fraunhofer ILT eine LMD-Anlage entwickelt, mit der sich eine Baustahlplatte mit einer extrem dünnen, porösen Nickel-Aluminium-Legierung beschichten lässt.
Wasserstoff-Labor bietet Praxisvielfalt
Diese Anlage sahen die 70 Teilnehmenden im Herbst 2022 in Aachen auf dem 3. Laserkolloquium Wasserstoff LKH2, seit 2020 ein Insider-Event der Wasserstoff-Community. Im Mittelpunkt der Veranstaltung des Fraunhofer ILT stand erneut die Serienproduktion von Elektrolyseuren und Brennstoffzellen im 300 Quadratmeter großen Wasserstofflabor. Es gibt zwar bundesweit ähnliche Einrichtungen, doch es besitzt laut Dr. Alexander Olowinsky, Initiator des LKH2 und Abteilungsleiter Fügen und Trennen am Fraunhofer ILT, ein besonderes Alleinstellungsmerkmal: »Was die Vielfalt der praktischen Möglichkeiten betrifft, ist unser neues Wasserstoff-Labor einzigartig.« Davon konnten sich die Gäste des LKH2 überzeugen, die im September bei Vorführungen an den Versuchsanlagen live erfuhren, wie sich mit dem Laser hauchdünne Metallplatten von 70 bis 100 Mikrometern Dicke präzise schneiden und prozesssicher zu gasdichten Stacks verschweißen lassen.
Bei den hochinteressanten Vorführungen ging es darum, wie sich typische Probleme nicht nur im Labor, sondern auch unter Serienbedingungen verhindern lassen. Hier hat sich die Künstliche Intelligenz (KI) bereits mehrfach bewährt. Zwei Beispiele von vielen: Dr. Frank Schneider, Gruppe Makrofügen und Schneiden am Fraunhofer ILT, stellte den digitalen Prozess- Onlineoptimierer für intelligente Lasermaschinen (DIPOOL) vor, bei dem die Forschenden erstmals die zeitliche und räumliche Programmier- und Kontrollierbarkeit von Laserwerkzeugen mit maschinellem Lernen kombinieren. In diesem Projekt arbeitet das Institut im Rahmen des BMBF- Projekts DIPOOL eng mit einer vollkommen neuartigen, multispektralen Sensorik von der 4D Photonics GmbH aus Isernhagen zusammen, die Geschäftsführer Christoph Franz als »Weldwatcher« beim Schweißen von Bipolarplatten einsetzt.
Christian Knaak, Gruppe Prozesssensorik und Systemtechnik am Fraunhofer ILT, setzt dagegen beim schnellen Erkennen von Spritzern beim BPP-Laser- Mikroschweißen auf ein sogenanntes siamesisches neuronales Sensor- Netzwerk. Dieses Netzwerk analysiert nicht das ganze Bild, sondern vergleicht nur charakteristische Ausschnitte miteinander. Mit Blick auf weitergehende Forschungen regt Knaak an, künftig nicht nur den eigentlichen Laserprozess mit KI-Hilfe zu überwachen, sondern auch vor- und nachgelagerte Verfahrensschritte ins Visier zu nehmen.
Wie es in Sachen Wasserstoff und Laser weitergeht, erfahren Interessenten vom 19. bis 20. September 2023 auf dem Laserkolloquium Wasserstoff LKH2 in Aachen, dem langjährigen Insider-Event der Wasserstoff-Community des Fraunhofer ILT.
Studierende bewerten Studium an der WHU als hervorragend Berlin & Cramer WHU/
Ob Gehalt, Ausbildung oder Karriereaussichten: Studierende der WHU – Otto Beisheim School of Management bewerten ihr Studium an der Wirtschaftshochschule als hervorragend. Das ist das Ergebnis der Umfrage „Universum CareerTest 2023“. Nur fünf aller teilnehmenden Hochschulen haben sich dabei für ein oder mehrere gesonderte Auszeichnungen qualifiziert – die WHU hat mit drei Zertifikaten die meisten erhalten.
Bachelor- und Master-Studierende der WHU – Otto Beisheim School of Management bewerten ihre Studienerfahrungen an der Wirtschaftshochschule und ihre Karrierechancen als sehr gut, wie die aktuelle Auswertung der diesjährigen Umfrage „Universum CareerTest 2023“ zeigt. „Die Top-Bewertung unserer Hochschule durch die Studierenden zeigt uns, dass sich unser Bestreben lohnt, den Studierenden ein Umfeld zu bieten, in dem sie sich bestmöglich entwickeln können“, sagt WHU-Rektor Prof. Dr. Christian Andres. „Die Umfrage bestätigt einmal mehr, dass sich die Investition der Studierenden in ihre Ausbildung lohnt.“
Als besonders hervorragend haben die WHU-Studierenden die drei Bereiche Reputation, Angebot und Beschäftigungsfähigkeit bewertet. Sie empfinden die Leistungen der WHU in diesen Bereichen als derart exzellent, dass Universum die WHU dafür mit drei gesonderten Zertifikaten ausgezeichnet hat. Das Unternehmen vergibt diese Auszeichnungen nur an Partnerhochschulen, die in einem oder mehreren Faktoren der Hochschulattraktivität besonders gute Leistungen erzielt haben. Von allen untersuchten Hochschulen in Deutschland haben sich in diesem Jahr nur fünf für ein oder mehrere Zertifikate qualifiziert, wobei die WHU mit drei Zertifikaten die meisten erhalten hat.
Insgesamt zeigen die Ergebnisse der Umfrage, dass die Studierenden die WHU vor allem mit den Faktoren „Hervorragende Ausbildung“, „Erfolgreiche Alumni“ und „Internationales Bewusstsein“ verbinden. Insgesamt empfiehlt mehr als die Hälfte der 123 befragten WHU-Studierenden die Hochschule weiter. Auf einer Bewertungsskala von zehn liegt die Gesamtzufriedenheit der WHU-Studierenden mit ihrem Studium an der Hochschule bei einem Wert von 8,2. Besonders positiv schätzen die WHU-Studierenden die Arbeit des Career Centers ein. Sie bewerten es mit 8,5 von 10 Punkten. Auch die Karriereaussichten nach dem Studium an der WHU schätzen die Studierenden als hervorragend ein: So erwarten die Studierenden der WHU nach ihrem Abschluss ein durchschnittliches Jahresgehalt von 65.851 Euro. Das erwartete Durchschnittsgehalt der Studierenden anderer Hochschulen liegt lediglich bei 49.753 Euro.
Der Universum CareerTest ist eine vom Employer-Branding-Unternehmen Universum durchgeführte Umfrage, die regelmäßig ermittelt, wie Bachelor- und Master-Studierende ihr Studium und dessen Relevanz für künftige Jobaussichten bewerten.
Rund 45 Teilnehmer*innen aus Dänemark, Deutschland, Estland, Finnland, Lettland, Litauen, Norwegen, Polen, und Schweden tüftelten vom 06. bis 09. Juli 2023 beim Baltic Sea Region Hackathon „b_hack“ an neuen Ideen für den Ostseeraum.
Die 18- bis 25-Jährigen suchten insbesondere IT-Lösungen, um Desinformationen zu bekämpfen und die Demokratie zu stärken. In Anwesenheit der schleswig-holsteinischen Landesminister Dirk Schrödter (Digitalisierung) und Werner Schwarz (Europa) präsentierten sie am Sonntag ihre Ergebnisse. Im Rahmen einer Publikumsabstimmung wurde das beste Projekt gekürt: eine bürgernahe Aufbereitung von Ostsee-Daten. „Wahrscheinlich haben noch nie junge Menschen aus so vielen Ländern des Ostseeraums so eng an digitalen und demokratischen Themen zusammengearbeitet. Smarte Lösungen und die besten Ideen entstehen, wenn wir unsere Perspektiven kombinieren“, sagte Chef der Staatskanzlei und Digitalisierungsminister Dirk Schrödter.
Das Gewinnerprojekt: Visualisierung von Ostseedaten
Die Auswirkungen des Klimawandels auf die Ostsee betrifft alle Anrainerstaaten, deswegen hat sich ein Team darauf fokussiert, Ostseedaten zu visualisieren und für alle zugänglich zu machen. Dabei haben sie sich insbesondere auf Daten zur Wasserqualität spezialisiert. Die interdisziplinäre Gruppe besteht aus Alina Nikula (Finnland), David Penkowoj (Deutschland), Muriel Fauth (Deutschland), Nalinkumar Shanmugasundaram (Lettland) und Pauline Rothkegel (Deutschland) unter der Betreuung von Thorleif Harder (TH Lübeck).
„Wir haben bei der Erstellung des Projekts festgestellt, dass es zwar öffentlich verfügbar Datensätze gibt, die aber nicht für Normalos zugänglich sind“, so Pauline Rothkegel. Die verschiedenen Perspektiven aus unterschiedlichen fachlichen Disziplinen wie Informatik, Biologie, Geisteswissenschaft und Wirtschaft hätten maßgeblich zum Erfolg des Projekts beigetragen. Durch die bessere Darstellung soll nicht zuletzt Desinformation zum Klimawandel entgegengewirkt werden. Mittelfristig soll die Arbeit veröffentlicht werden. Der Ansatz hat auch die anderen Teilnehmer*innen überzeugt: Sie wählten das Projekt zum Gewinnerprojekt des Hackathons.
Ein erfolgreiches Event für Zusammenarbeit und Innovation
„Ich mag den Geist eines Hackathons sehr“, so Dirk Schrödter. „So werden großartige und nützliche digitale Anwendungen entwickelt, die Frieden, Nachhaltigkeit und nachhaltige Entwicklung in unserer Region fördern.“
Und auch Werner Schwarz, Minister für Landwirtschaft, ländliche Räume, Europa und Verbraucherschutz, zeigt sich begeistert von dem Format. „Ich freue mich sehr über die große Resonanz aus Europa. Die Veranstaltung ist ein Meilenstein für das Jugendengagement im Ostseeraum, das die Landesregierung im Rahmen ihrer Europapolitik bereits seit Jahren unterstützt. Solche innovativen Formate leisten einen wichtigen Beitrag dazu, sich grenzüberschreitend weiter zu vernetzen!“
Diesen „Hanse-Spirit“ der Kooperation lobt auch Dominik Littfass, Senior Berater für regionale Zusammenarbeit und Kommunikation beim Ostseerat, der die internationale Zusammenarbeit im Ostseeraum befördern soll und maßgeblich an der Organisation des Events beteiligt war. „Wir brauchen neue Ideen gegen Desinformation, deswegen sind wir hier.“
Deepfake von Minister Schrödter und einflussreiche Twitter-Accounts
In insgesamt sechs Workshops kamen die 18-25-jährigen jungen Menschen zusammen. Neben der Visualisierung von Umweltdaten ging es in einer weiteren Gruppe darum, Echokammern zu erkennen und den Fluss von deutscher und polnischer Desinformation auf Twitter nachzuvollziehen. Dabei hat die Gruppe die zehn einflussreichsten Influencer herausgefiltert. Im Workshop „Deepfakes“ hatten die Teilnehmenden Spaß daran, ein Deepfake Video von Minister Dirk Schrödter zu erstellen. Eine weitere Gruppe erstellte TikTok Videos und eine Poster-Kampagne, um zu zeigen, wie mediale Desinformation funktioniert. Wie ein Detektor arbeitet, der KI generierte Texte erkennt und wie eine gerechten Haushaltsverteilung in einem demokratischen Kontext aussehen kann, schauten sich die beiden letzten Gruppen an.
