Foto Oliver Dietze
Systems Engineering

Mit Spaß und Erfolg schon im Studium forschen

Leise, leicht und energieeffizient ist der Sauggreifer, den der Student Julian Kunze in der Forschergruppe von Stefan Seelecke entwickelt hat. Der 24-Jährige, der seinen Master in Systems Engineering macht, forscht hier schon seit drei Jahren. Über seine Ergebnisse berichteten schon Fachmagazine und er erhielt bereits einen Innovationspreis.
Von Claudia Ehrlich • 10.11.2015

Sie stapeln Kartons, laden zig Dosen gleichzeitig auf Paletten, befördern sperrige Bleche oder transportieren große Glasscheiben: Vakuum-Greifer sind heute vielerorts im Einsatz. Die gängigen Systeme arbeiten mit Druckluft: Sie erzeugen einen Unterdruck und der Greifer saugt sich fest an die Last, die er transportieren soll. Es sind technisch diffizile Apparaturen, sie sind schwer und machen recht viel Lärm. Der neuartige Sauggreifer, den der Student Julian Kunze entwickelt hat, ist schlicht, leicht, leise und effizient. Das Geheimnis beruht auf künstlichen Muskeln: Das sind hauchfeine Drähte aus Nickel-Titan, die eine besondere Eigenschaft haben. „Der Draht zieht sich zusammen, solange Strom durch ihn fließt. Wie ein Muskel kann er so anspannen und wieder entspannen“, erklärt Julian Kunze.

Formgedächtnis nennen das die Wissenschaftler - und das ist die Spezialität von Stefan Seelecke: Der Professor für Intelligente Materialsysteme ist einer der weltweit führenden Forscher auf dem Gebiet dieser künstlichen Muskeln. „Das Material erinnert sich quasi an seine alte Form: Wenn es verformt wird, nimmt es diese anschließend wieder an. Diese Eigenschaft des Nickel-Titan-Drahts beruht darauf, dass sich seine Gitterstruktur umwandelt, wenn er erwärmt wird“, erklärt Seelecke. An der Saar-Uni und am Saarbrücker Zentrum für Mechatronik und Automatisierungstechnik (ZeMA) entwickeln er und sein Team neue Anwendungen für die Formgedächtnislegierungen. „Wir forschen an flexiblen Roboterhänden für Fertigungsstraßen und an Prothesen, die funktionieren wie menschliche Gliedmaßen. Wir nutzen das Formgedächtnis auch für neue umweltfreundliche Kühlsysteme, um Wärme abzutransportieren“, zählt Seelecke auf.

Das alles sind spannende Forschungsprojekte - auch für junge Forscherinnen und Forscher. „Wir wollen Nachwuchswissenschaftler für unsere Forschungen begeistern und ihnen auch die Möglichkeit bieten, erste Projekte selbstständig zu bearbeiten“, sagt er. Und so arbeitet in seinem Team eine ganze Reihe junger Forscher, die von überall auf der Welt herkommen. „Ich bin sehr froh darüber, dass ich schon im Studium in dieser Arbeitsgruppe forschen kann“, sagt Julian Kunze. „Auch als Student kann ich hier anspruchsvolle eigene Projekte bearbeiten, ohne dass jeder Schritt eng vorgegeben wäre.“ Er werde gefördert und gefordert, betont er. „Ich kann das verwirklichen, was mich interessiert. Und ich lerne viele Leute aus aller Welt kennen und arbeite mit ihnen zusammen. Weil Professor Seelecke in zahlreichen Projekten mit Industriepartnern kooperiert, kann ich auch viele Kontakte aufbauen. Das alles macht die Arbeit hier sehr spannend, und ich verdiene dabei auch noch Geld“, sagt er.

Foto (Prof. Seelecke): Oliver Dietze

Wir wollen Nachwuchswissenschaftler für unsere Forschungen begeistern.

Bei seinem Vakuum-Greifer ist ein Saugnapf direkt mit einem Formgedächtnisdraht verbunden, der gezielt und hochpräzise angesteuert werden kann. Der Draht zieht an der Membran und löst ein Vakuum aus, wenn dieser flach auf einem Gegenstand liegt. „Damit ist es möglich, nur mit elektrischem Strom ein tragfähiges Vakuum zu erzeugen“, erklärt Julian Kunze. „Das Ganze kommt ohne Druckluft, Gebläse, Pumpen oder sonstiges aus. Das ist platzsparend, macht das System leicht und der CO2-Ausstoß wird verringert.“ Den Prototypen hat er selbst am Computer entworfen und am 3D-Drucker des Lehrstuhls ausgedruckt – komplett samt Rahmen und Sauger. „Ich konnte den gesamten Prozess von der Idee bis zum fertigen Prototyp durchlaufen“, sagt er.

Das Vakuum-Technologie-Unternehmen Schmalz hat ihm hierfür den Innovationspreis verliehen, der mit 4.000 Euro und einem Praktikum verbunden war. Der Student arbeitet nun in Seeleckes Team daran, das System weiter zu optimieren. „Der Prototyp kann schon einige Kilos heben und sicher festhalten, aber das soll natürlich jetzt noch gesteigert werden“, sagt er und ergänzt: „Die Arbeit macht mir Spaß, auch und gerade wegen der Leute hier. Sie interessieren sich für das, was ich mache, ich habe immer jemanden den ich ansprechen kann, wenn es ums Fachliche geht. Aber auch vom Persönlichen her ist das Klima klasse“, sagt Julian Kunze, der in Seeleckes Team Spaß und Erfolg verbinden kann.

 

Quellennachweis
  • Bilder
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    Julian Kunze zeigt den Prototyp des Sauggreifers, den er in der Arbeitsgruppe von Professor Seelecke am Lehrstuhl und am ZeMA entwickelt hat.
    Foto (Prof. Seelecke): Oliver Dietze