Von richtigen Reglern und rissfesten Stählen

Sie haben technische Probleme angepackt, analysiert, gelöst und werden jetzt dafür belohnt: Dr.-Ing. Sebastian Kühn erforschte, warum moderne Stähle zum Beispiel im Karosseriebau schon bei geringsten Mengen Wasserstoff unvorhergesehen reißen können und wie sich das verhindern lässt. Dr.-Ing. Axel Schild entwickelte neue Verfahren zur ereignisabhängigen, „richtigen“ Regelung komplexer technischer Systeme.

Kleinste Mengen Wasserstoff können den Zusammenhalt der Eisenatome im Stahl so schwächen, dass es plötzlich zum Versagen von Bauteilen kommt. Sebastian Kühn hat in seiner Dissertation nachgewiesen, bis zu welchen Grenzen die modernen hochfesten Karosseriebleche eingesetzt werden können, ohne dass die so genannte wasserstoffinduzierte Rissbildung eintritt. Aufgrund ihres verzögerten Auftretens und durch physikalisch-chemische Vorgänge wird sie auch „kathodische Spannungsrisskorrosion“ genannt. Der Bochumer Maschinenbauer leistet einen wesentlichen Beitrag, um verlässlich vorhersagen zu können, dass eine Rissbildung ausbleibt. Damit liefert er eine Grundlage für die betriebssichere Anwendung der High-Tech-Stähle unter allen real vorkommenden Belastungsmöglichkeiten für eine Fahrzeugkarosserie.

Dr.-Ing. Axel Schild hat in seiner Dissertation neue Verfahren zum Reglerentwurf für so genannte ereignisgesteuerte kontinuierliche Systeme entwickelt. Die Spanne dieser Systemklasse reicht von alltäglichen Anwendungen zum Beispiel in Verbrennungsmotoren bis hin zu komplexen Schaltwandlern der Leistungselektronik und zyklischen Gastrennverfahren. Sie funktionieren alle nach demselben Prinzip, das ein ständiges Umschalten zwischen unterschiedlichen Betriebsmodi erfordert. Die „richtige“ Regelung muss die genauen Zeitpunkte bestimmen, an denen Schalter oder Ventile geöffnet oder geschlossen werden. Axel Schild ist es mit Hilfe eines neuartigen Modellierungskonzepts gelungen, zustandsabhängige Schaltstrategien durch eine Echtzeitoptimierung festzulegen. Diese Methode ist universell einsetzbar: Das zeigen seine Experimente mit so unterschiedlichen technischen Systemen wie Schaltwandlern und verfahrenstechnischen Prozessen.

Der Gebrüder Eickhoff-Preis ist mit jeweils 3000 Euro dotiert und steht nicht nur für exzellente Forschungsarbeiten, sondern auch für die fruchtbare Verbindung zwischen dem Campus der Ruhr-Universität und Unternehmen mit lokalen Wurzeln. Die Firma Eickhoff verleiht den Preis jährlich für je eine herausragende Dissertation in Maschinenbau und in Elektro- und Informationstechnik.