Das Fachgebiet Aerodynamik befasst sich in der Lehre und Forschung sowohl mit experimentellen als auch theoretischen Methoden der Flugzeug- und Fahrzeugaerodynamik, der Aero-Thermodynamik und der Gasdynamik.
Ein Forschungsschwerpunkt des Fachbereichs ist sowohl die aktive Strömungskontrolle zur Ablösebeeinflussung an Tragflügelkonfigurationen, an generischen Fahrzeugmodellen und an einer hoch belasteten Verdichterkaskade als auch die aktive Dämpfung von Grenzschichtinstabilitäten zur Laminarhaltung der Strömung.

Website

Die Anlagen- und Sicherheitstechnik stellt ein interdisziplinäres Lehr-, Forschungs- und Arbeitsgebiet dar. Mit ihrem Ansatz einer ganzheitlichen Betrachtungsweise ist die Anlagensicherheit zu einer eigenen Fachdisziplin mit dem Ziel der sicheren Führung verfahrenstechnischer Prozesse geworden.

Bei der Entwicklung und dem Bau von verfahrenstechnischen Anlagen stehen neben der Gewährleistung eines zweckgerichteten, wirtschaftlichen Betriebes sicherheitstechnische Aspekte zunehmend im Vordergrund. Sicherheit und Zuverlässigkeit sind integrale Bestandteile der Anlagentechnik. Beide sind bereits in der frühen Planungsphase zu berücksichtigen und müssen in den verschiedenen Projektierungs- und Inbetriebnahmephasen konkretisiert und operationalisiert werden.

Die Anlagen- und Sicherheitstechnik beinhaltet die Auslegung von Anlagen und Anlagenkomponenten, sowie die sichere Handhabung von Stoffen und Gemischen. Weitere Aufgabenfelder stellen die Identifizierung, Abschätzung und Beurteilung der Risiken in der verfahrenstechnischen Industrie sowie die Berücksichtigung des menschlichen Verhaltens beim Betrieb von verfahrenstechnischen Anlagen dar.

Website

Das DAI-Labor und der Lehrstuhl "Agententechnologien in betrieblichen Anwendungen und der Telekommunikation" an der Technischen Universität Berlin unter der Leitung von Prof. Dr.-Ing. habil. Sahin Albayrak legt seine Forschungsschwerpunkte auf intelligenten Diensten und Systemen, die zur Bewältigung zukünftiger Herausforderungen unserer Gesellschaft dienen.

Forschung am DAI-Labor wird in verschiedenen Bereichen durchgeführt, von Grundlagen in verteilten Systemen und Maschinellem Lernen, über Sicherheit bis hin zu Netzwerken und interaktiven Systemen. So unterschiedlich die Bereiche jedoch sind, so ähnlich ist das Ziel: Forschungsergebnisse müssen erlebbar und umsetzbar sein. Zu diesem Zweck bettet das DAI-Labor Forschungsarbeiten in verschiedene Anwendungsgebiete ein und nutzt realitätsnahe Testbeds, um die Anwendbarkeit der Arbeiten sicherzustellen. Neben wissenschaftlichen Veröffentlichungen messen wir unseren Erfolg an der Bereitstellung von ausgereiften Tools und Frameworks, Methodologien und Modellen, die auch außerhalb der Universität erfolgreich eingesetzt werden können.

Website

Der Arbeitsbereich des Fachgebiets umfasst die Entwicklung und Vermittlung systemtechnischer Grundlagen der stationären und dynamischen Prozesssimulation sowie die Analyse, die Modellierung und die Optimierung komplexer verfahrenstechnischer Systeme mit großer Strukturvielfalt und hoher Elementenzahl. Besondere Beachtung findet die ganzheitliche Betrachtung der naturwissenschaftlichen Grundvorgänge, der Mikro- und Makroprozesse, der Verfahrensgestaltung sowie der anlagentechnischen Realisierung. Weiterhin umfasst das Forschungs- und Lehrgebiet die Entwicklung und Erprobung leistungsfähiger Prozessführungskonzepte durch Verknüpfung von Kenntnissen der physikalischen, chemischen und biologischen Grundlagen mit ingenieurwissenschaftlichen und prozesstechnischen Arbeitsweisen.
Um die Effizienz in der Modellierung zu steigern, wird an unserem Fachgebiet die Modellierungsumgebung MOSAIC entwickelt, deren Schwerpunkte die Modellierung in der Dokumentationsebene, die Wiederverwendung von entsprechenden Modellen und die Kooperation über das Internet sind.
In der Forschung wird im Rahmen von z. Zt. 25 Projekten ein Beitrag zu den o. a. Arbeitsgebieten geleistet. Das Fachgebiet ist in der Forschung und Lehre mit vielen Fachgebieten des Fachbereichs eng verzahnt. Das drückt sich durch z. B. gemeinsame Forschungsprojekte bei der DFG, im FSP Fluidsystemtechnik, im FSP Wasser in Ballungsräumen, Mitgliedschaft im Leitungsgremium des Zentrums für Mensch-Maschine-Systeme und durch gemeinsame Lehrveranstaltungen wie verschiedene integrierte Praktika aus. Darüber hinaus werden/wurden Kooperationsprojekte mit über 10 nationalen Universitäten wie z. B. der Humboldt Universität zu Berlin, der RWTH Aachen, BTU Cottbus sowie den Universitäten Dortmund, Magdeburg, Oldenburg und Heidelberg bearbeitet. Internationale wissen-schaftliche Kooperationen bestehen mit Universitäten und Instituten in über 15 Ländern, z .B. Korea Advanced Institute of Science and Technology (KAIST), Daejeon, Korea, Korea University, Seoul, Korea, Politechnika Krakowska, Krakau, Polen, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China, Univer-sidad Iberoamericana (Santa Fe), Mexico, Mexico, University College London, UK, University of Horticulture and Food, Budapest, Ungarn, University of Manchester, Großbritannien, University of Surrey, Guildford, Großbritannien, University of Technology Lappeenranta, Finnland, Zhejiang University, Hangzhou, China.

Website

Als Stand der Technik gelten:

• Kompakte elektrische Maschinen für eine große Leistungs- und Drehzahlbandbreite
• Leistungselektronische Frequenzumrichter zur verlustarmen Variation der Drehzahl der Maschinen
• Mikroprozessor gesteuerte intelligente Regelungen mit Schnittstellen zur Automatisie-rungstechnik
• Die aktuelle Forschung zu modernen Antriebssystemen widmet sich vor allem der
• Erhöhung der Leistungsdichte durch innovative Materialien, verbesserte Kühlung, erhöhte Drehzahl und Integration,
• Verbesserung der Effizienz und Zuverlässigkeit durch neue Materialien, ganzheitliche Be-trachtung der Energiebilanz und prozessübergreifende Simulation, sowie
• Erweiterung der Funktionalität durch integrierte Intelligenz.

Website

Die Forschung ist anwendungsorientiert ausgerichtet und wendet sich praktischen Problem-stellungen der Automobiltechnik zu. Es werden moderne Mess-, Simulations-, Diagnose- und Testverfahren sowie Methoden der Messdatenverarbeitung erforscht und umgesetzt, die die Verfügbarkeit bzw. Qualität der Kraftfahrzeuge erhöhen und den Entwicklungsprozess entscheidend verbessern können.

Als Querschnittsaufgaben werden hierzu

• Moderne Verfahren der Messdatenverarbeitung (z.B. Einsatz von Wavelets) und Intel-ligente Sensorik
• Moderne nichtlineare Regelungsstrategien für den Einsatz im automobilen Triebstrang
• Untersuchungen zu Verschleißvorgänge im automobilen Triebstrang
• Simulations-, Test- und Applikationsverfahren für KFZ-Steuergeräte (HiL, MiL, SiL-Simulation)
• Modellbildung und Echtzeitsimulation mechatronischer Systeme
• Mustererkennung und Technische Diagnose
• Fahrstrategien für Hybridfahrzeuge

bearbeitet.

Website

Das Fachgebiet MPM vermittelt die wesentlichen Grundlagen zur Planung und Entwicklung mechatronischer Produkte z. B. im Maschinenbau und in der Fahrzeugtechnik.

Die Forschung am Fachgebiet ist sowohl produkt- als auch prozessorientiert ausgerichtet. Vier Schwerpunkte stehen derzeit im Vordergrund:

• Optimierte Prozesse der Produktentstehung
• CAx-Entwicklungsmethoden für Fahrzeug-Strukturen
• Neue Methoden und Anwendungen der Betriebsfestigkeitserprobung
• Neue Konzepte der Elektromobilität

In enger Abstimmung mit anderen Fachgebieten der TU Berlin werden derzeit weitere Schwerpunktthemen im Bereich Fahrzeugtechnik und E-Mobility adressiert.
Für diese Forschung steht ein Versuchsfeld mit Werkstatt und Elektroniklabor zur Verfügung, das sowohl Universalprüfmaschinen als auch eigenentwickelte, spezielle Prüfeinrichtungen enthält.

Website

Der Fachbereich Flugführung und Luftverkehr beschäftigt sich mit den betrieblichen Aspekten der Luftfahrt aufgeteilt in die klassischen Bereiche Bord und Boden. Ein wichtiger bordseitiger und interdisziplinärer Forschungsschwerpunkt ist hierbei der Faktor Mensch. Hierfür bildet die Simulationstechnik eine wichtige Grundlage zur anwendungsnahen Forschung und Lehre. Im bodenseitigen Bereich des Luftverkehrs bilden insbesondere Aspekte der Sicherheit und Kapazität eine gewichtige Rolle. Hier hat das Fachgebiet, neben der Gestaltung kooperativer Prozesse des Air Traffic Management, insbesondere Kompetenz im Bereich von Aviation Security aufgebaut.

Website

Aufgabe der Flugmechanik ist es, die Bewegung des Flugzeuges zu beschreiben, um Leistungen und Eigenschaften des Gesamtsystems Pilot-Flugzeug zu bestimmen und ggf. zu verbessern.
Die Flugregelung umfasst den Entwurf von Regel- und Steuergesetzen für den manuellen, automatischen und autonomen Flug so wie zur optimalen Auslegung von Flugzeugen hinsichtlich ihrer Flugeigenschaften. Die Aeroelastik beschreibt das stationäre und dynamische Verhalten elastischer Flugzeugstrukturen unter Luftkräften. Alle drei Disziplinen arbeiten beim Entwurf moderner, leicht und flexibel gebauter Flugzeuge, die nur noch reglerunterstützt fliegbar sind, eng zusammen.

Website

Im Forschungsnetzwerk Elektromobilität sind fünf der sieben Fakultäten der TU Berlin vertreten. Die Forschungen reichen von der Speichertechnologie zum Elektroantrieb, über die Fahrzeugsicherheit bis hin zu der Frage, wie die Zukunft der Stadt im Zeitalter von Elektromobilität aussehen wird. Mit diesem Netzwerk wird eine Plattform für gemeinsame Projekte geschaffen und die Zusammenarbeit mit Partnerhochschulen im In- und Ausland sowie öffentlichen und privaten Institutionen gestärkt.

Website

Das Fachgebiet umfasst die Bereiche Fügen, thermisches Trennen und Beschichten. Die Gemeinsamkeit der im Fachgebiet zusammengefassten Fertigungsbereiche beruht auf der Ausrichtung auf Werkstoffverbunde, Werkstoffzerteilung und Werkstoffbeschichtungen.

Der Bereich Fügetechnik erstreckt sich auf die stoffschlüssigen Fügeverfahren Schweißen, Löten, Kleben und das umformtechnische Fügen. Durch die Weiterentwicklung konventioneller Verfahren und Entwicklung neuer Verfahren konnte die Fügetechnik den zunehmenden Anforderungen neuzeit-licher Produkte angepasst und das Anwendungsspektrum kontinuierlich erweitert werden. Dieses erstreckt sich heute praktisch auf alle Industrie- bzw. Produktbereiche von feinsten Kontaktierungen in der Mikroelektronik bis zu interkontinentalen Pipelines. Die besondere Bedeutung der Fügetechnik für die Produkteigenschaften beruht darauf, dass die Verbindungsstellen den Eigenschaften der Fügeteile entsprechende Anforderungen erfüllen müssen. Dies setzt neben einer ingenieurmäßigen Planung und Qualitätssicherung der Fügetechnik eine fügegerechte Konstruktion und optimierte Werkstoffauswahl voraus. Die Möglichkeit, Bauteile entsprechend den lokalen Beanspruchungen aus unterschiedlichen Werkstoffen zu fügen, dient sowohl der Kosteneinsparung als auch der Ressourcenschonung.

Das dem Schweißen artverwandte thermische Trennen erfolgt überwiegend mit gleichartigen Wär-mequellen, wie das Schweißen. Es wird bevorzugt für Zuschnitte und zur Fugenvorbereitung von Schweißteilen, als Vorstufe für die Endbearbeitung von Fertigteilen sowie zur Bauteildemontage zum Werkstoffrecyklieren eingesetzt.

Das Beschichten von Werkstoffen mit metallischen, organischen oder anorganischen Deckschichten dient der Erzeugung funktionell optimierter Oberflächen unter relativ geringem Werkstoff- und Energieeinsatz und führt, z.B. durch Verbesserung des Korrosions- und Verschleißwiderstands, zu längerer Produktlebensdauer und damit zur Ressourcenschonung.

Aufgrund der zunehmenden Differenzierung der Werkstoffe und Komplexität der Produkte zählen die Füge-, thermische Trenn- und Beschichtungstechnik zu den Schlüsseltechnologien des technischen Fortschritts.
Forschungsschwerpunkte

• Schweißen mittels Lichtbogen, Plasma, Laser, elektrischem Widerstand und Ultraschall
• Weichlöten, Hartlöten und Hochtemperaturlöten
• Kleben von Metallen und Kunststoffen sowie neuzeitliche Klebflächenvorbehandlungsverfahren (Plasma, Corona)
• Thermisches Trennen durch Brenn- und Plasmaschneiden
• Beschichten durch Auftragsschweißen und thermisches Spritzen

Website

Die industrielle Automatisierungstechnik ist eine Schlüsseldisziplin effizienter Produktion. Sie bildet mit Ihren Kernkompetenzen aber auch eine wesentliche Basis für innovative Systeme in Transport, Medizin und Sicherheitstechnik. Kernkompetenzen der industriellen Automatisierungstechnik sind Steuerungs-, Regelungs-, Antriebs-, Sensor-, Informations- und Kommunikationstechnik.

Das Fachgebiet verbindet diese Kompetenzen mit dem Ziel, effiziente und zugleich hochflexible Automatisierungssysteme zu schaffen. Ein Schwerpunkt liegt dabei in der Entwicklung hybrider Systeme, mit denen die Effizienz automatisierter Anlagen mit der Flexibilität des Menschen verbunden wird. Diese Systeme sind gekennzeichnet durch hohe Anpassungs- und Wandlungsfähigkeit und entsprechen damit wesentlichen Anforderungen insbesondere von kleinen und mittleren Unternehmen, in denen geringe Stückzahlen und häufiger Wechsel von Produktionsabläufen keine Vollautomatisierung erlaubt. Die enge Verzahnung von Mensch und Roboter bildet den Forschungsschwerpunkt der humanzentrierten Automatisierung.

Website

Das Fachgebiet der Industriellen Informationstechnik ist in das Institut für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb eingebettet und beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung von digitalen Lösungen zur Verbesserung und Erweiterung der Ingenieurstätigkeiten im gesamten Ablauf der virtuellen Produktentstehung von der Produktidee über die Produktentwicklung bis hin zur Planung und Anlaufabsicherung der Produktion. Weiterhin ist das Fachgebiet in einer Kooperation eng verbunden mit dem Geschäftsfeld Virtuelle Produktentstehung des Fraunhofer Instituts für Produktionsanlagen und Konstruktionstechnik.
Ausgewählte Forschungsschwerpunkte sind die intuitive und kontextbezogene Informationsmodellierung, intuitiv bedienbare und funktional erlebbare virtuelle Prototypen, die funktionsorientierte virtuelle Produktentstehung sowie Entwicklungsprozesse und Methodiken für die Produktgestaltung. Das wichtigste Element des Lehrkonzepts unseres Fachgebietes stellen die ingenieus- und informationstechnischen Inhalte dar, die es bedarfsgerecht zu lehren und zu vermitteln gilt. Dabei werden Kompetenzen, Erfahrungen und Werte für den Ingenieurberuf nachhaltig vermittelt.

Website

Das Fachgebiet erforscht die verkehrsträgerübergreifenden Aspekte des Verkehrswesens und dessen Wechselwirkungen zu den Themenfeldern Umwelt, Technik, Gesellschaft, Politik und Wirtschaft. Es hat damit für Verkehrslehre und -forschung eine zentrale und integrierende Funktion. Ziel ist es, Konzepte für eine nachhaltige Verkehrsentwicklung zu erarbeiten.
Aufgrund seiner Komplexität wird Verkehr durch fachübergreifende und intersektorale Analysen in wissenschaftlichen Szenarien für Strategieentwicklung und Maßnahmenabschätzungen modelliert; Entscheidungsmuster von Verkehrsteilnehmer/innen und von Akteuren werden mit speziellen Feldforschungen empirisch untersucht und die Implementierung von Verkehrsmaßnahmen durch Evaluationsverfahren unterstützt.

Die Forschung ist von einer nachfrageorientierten Perspektive geleitet, die Verbraucher/innen als Motor für nachhaltige Entwicklung und als Akteure der Umweltpolitik in den Blick nimmt. Sie fußt auf drei Schwerpunkten:

• Akteursforschung und Mobilitätsroutinen als Gegenstand der Verkehrsursachenforschung. Analysiert werden sollen die Motive für das Handeln von Menschen im Verkehr. Dabei liegt das besondere Augenmerk auf immer wiederkehrenden Handlungsmustern und der Frage, wie diese Mobilitätsroutinen beeinflusst werden können.
• Zukunftsforschung und Inventionsgenerierung. Die Aufgabe besteht in der Prognose von Gesellschafts- und Techniktrends und der Ableitung zukünftiger Anforderungsprofile von Verkehrsteilnehmer/innen.
• Internationale Mobilitäts- und Verkehrsforschung. Untersucht werden globale Trends der Verkehrsentwicklung sowie verkehrsplanerische Konzepte. Im Rahmen von Forschungsprojekten wird zudem die Akzeptanz und Umsetzung innovativer Verkehrsdienstleistungen evaluiert.

Leistungen:

• Mobilitätsforschung aus Nutzerperspektive
• Anforderungsprofile von Nutzer/innen an Verkehrsmittel und -systeme
• Wissenschaftliche Analyse des Politikfelds Verkehr
• Evaluation von Verkehrsmaßnahmen
• Umwelt- und familienfreundliche Mobilität im ländlichen Raum
• Szenarienentwicklung und Inventionsgenerierung

Website

Das Fachgebiet Kraftfahrzeuge der TU Berlin verfolgt bei seiner Forschung folgende Schwerpunkte.
Gesamtfahrzeugkonzepte

• Hohe Sicherheit bei geringem Gewicht und kleinen Abmessungen
• konventionelle und neuartige Antriebskonzepte

Fahrzeugsicherheit mit Schwerpunkten bei Kindersicherheit, Fußgängersicherheit, Sicherheit kleiner Fahrzeuge, Kompatibilität

• Biomechanik
• Crashversuch, Crashberechnung
• Unfallmechanik, Unfallanalyse
• konstruktive Gestaltung und Optimierung von Sicherheitssystemen
• Entwicklung von Methoden und Instrumenten wie Testverfahren, numerische Dummy-Modelle usw.
• Unfallvermeidung

Energie in Kfz

• Experimentelle Analyse von Fahrzeuggebrauch und Energiebedarf für konventionell und elektrisch angetriebene Fahrzeuge
• Numerische Analyse der Energiewandlungsketten in Kfz abhängig von Fahrzeugtyp, Fahrzyklus, anderen Einflüssen
• Optimierung von Fahrzeug-Energiesystemen und ihres Betriebs
• Nutzung von Abwärmeströmen

Entwicklungsmethoden im Automobilbau

• MKS-Methoden im Echtzeitbetrieb für Hardware-in-the-Loop Untersuchungen
• Verfahren für die Optimierung von Gesamtfahrzeugeigenschaften wie Kompatibilität, Fußgängersicherheit mittels numerischer Methoden
• Versuch (passive Sicherheit, NVH)

Website

Die Leistungselektronik behandelt den physikalischen Aufbau und das Schaltverhalten von Halbleiterbauelementen, die im Wesentlichen das Ein- und Ausschalten von kleinen Leistungen bis zu sehr großen Leistungen im MW-Bereich ermöglichen, sowie das stationäre und dynamische Verhalten der damit verbundenen Schaltungen.

Website

Der Bereich Logistik der TU Berlin steht seit über 30 Jahren für Exzellenz in Forschung, Lehre, Weiterbildung und Services. Durch vielfältige Kooperationen mit namhaften Unternehmen wird in allen Bereichen eine intensive Verzahnung von Wissenschaft und Praxis sichergestellt, so dass Ergebnisse und Lösungen entstehen, die den Anforderungen sowohl der Praxis als auch der Wissenschaft ge-recht werden. Eng verbunden mit dem Bereich ist u.a. auch der Logistiklehrstuhl am Chinesisch-Deutschen-Hochschul-Kolleg an der Tongji Universität in Shanghai. Jährlich nehmen 200 Studierende an der TU Berlin das Lehrangebot dieser bedeutenden Forschungs- und Lehreinrichtung wahr.

Website

Das Fachgebiet Luftfahrtantriebe deckt alle Arten luftatmender Strahlantriebe sowie der thermischen Strömungsmaschinen ab. Funktionssicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit sind die globalen Ziele der modernen Turbomaschinenentwicklung. Dazu ist die genaue Kenntnis der relevanten strömungsmechanischen, wärmetechnischen und konstruktiven Möglichkeiten und Methoden erforderlich.
Ziel ist die anwendungsorientierte Weiterentwicklung und Optimierung der Strömungsmaschinen unter Berücksichtigung der Konstruktion, der Sekundärsysteme, der Verbrennung und der Schadstoff- und Lärmentstehung. Dies schließt ebenso das Betriebsverhalten des Gesamtsystems Luftfahrtantrieb im gesamten Einsatzbereich sowie Zuverlässigkeits- und Sicherheitsaspekten ein. Einen größeren Umfang stellen hierbei die thermischen Strömungsmaschinen dar, die den gesamten industriellen Einsatzbereich von Verdichtern und Turbinen abdecken. Die Auslegung der Maschine inklusive der Schaufelprofilierung zur Erfüllung der strömungsmechanischen Anforderungen stehen hier im Mittelpunkt, wobei wichtige Mechanismen des Wärmeübergangs und der Bauteilkühlung ebenfalls in die Auslegung einfließen müssen.

Website

Der Bereich Luftfahrzeugbau beschäftigt sich mit einer Disziplin der Ingenieurwissenschaften, die in einer ingenieurmäßig pragmatischen, zielorientierten Weise die Erkenntnisse einer Reihe von Fachdisziplinen (Aerodynamik, Flugmechanik, Antriebstechnik, Strukturmechanik, Werkstofftechnik, Kinematik, Anthropotechnik usw.) verbindet, um über einen Syntheseprozess zu einer Flugzeugkonfiguration zu gelangen. Ausgehend von einer Flugaufgabe und den Bauvorschriften erfolgt die Auslegung, Leistungsberechnung und Optimierung von Luftfahrzeugen unter den Kriterien Sicherheit, Wirtschaftlichkeit und Umweltverträglichkeit.
Der Bereich Leichtbau beschäftigt sich mit dem Entwurf und der Optimierung von Strukturkonzepten. Hinter dieser Charakterisierung verbirgt sich jedoch nicht nur die Schnittmenge verschiedener Fächer wie Werkstofftechnik, Statik, Konstruktionslehre, Mathematik und Mechanik. Leichtbau ist die Bezeichnung für ein eigenständiges Konstruktionsprinzip.
Eine Leichtbau-Konstruktion soll zwar so leicht wie möglich, aber gleichzeitig so fest und so stabil wie nötig sein. Grundvoraussetzung ist also, dass der Konstrukteur das Verhalten einer Konstruktion auch bei extremsten Belastungen möglichst exakt nachvollziehen kann. Daher stehen im Leichtbau zwei Verfahrensweisen gleichbedeutend nebeneinander, und zwar die theoretische Berechnung mit speziellen analytischen Methoden, und der experimentelle Nachweis dieser Ergebnisse. Die Minimierung des Strukturgewichts kann jedoch nie Selbstzweck sein, sondern muss sich grundsätzlich an ökonomischen und ökologischen Zielen rechtfertigen.
Um die erforderliche Sicherheit einer Konstruktion gegen vorzeitiges Versagen zu gewährleisten, muss also die optimale Kombination zwischen Bauweisen, Werkstoffen und neuen Technologien gefunden werden. In der Vergangenheit wurde Leichtbau vielfach auch als Steifbau bezeichnet. Es lässt sich nämlich zeigen, dass bei Verwendung des gleichen Werkstoffs und unter Ausnutzung der Werkstoffgrenzwerte die steifste Konstruktion auch gleichzeitig die leichteste ist. Aussagen zu neuesten Entwicklungen der Adaptronik - also des Entwurfs anpassungsfähiger Leichtbau-Strukturen - werden aber in Zukunft weit über diese Aussage hinausgehen.

Website

Das Fachgebiet Mensch-Maschine-Systeme (FG MMS) ist am Institut für Psychologie und Arbeitswissenschaft der Technischen Universität Berlin angesiedelt und beschäftigt sich mit der Analyse, der Gestaltung und dem Einsatz von Mensch-Maschine-Systemen mit einem besonderen Blick auf die menschlichen Fähigkeiten und Eigenschaften. Es arbeitet und forscht an neuen Interaktionstechnologien, um dem Menschen Möglichkeiten der technischen Interaktion bereitzustellen, die in ihrer Handhabung natürlich und effizient sind.

Die Ziele und Arbeitsschwerpunkte des FG MMS liegen in der Bereitstellung von Methoden zur Optimierung und Evaluation von MMS basierend auf der Kenntnis menschlicher Wahrnehmung und Informationsverarbeitung, der Entwicklung von MMS, die sich an die Beanspruchung und die Leistungsfähigkeit der Nutzer anpassen und der Entwicklung von emotionalen und multimodalen MMS. In diesem Zusammenhang werden am FG MMS fünf Forschungsfelder bearbeitet:

• Blickbewegung in MMS,
• Psychophysiologische Interfaces,
• Augmented/Mixed Reality,
• Gestaltung intuitiver Benutzung und
• Nutzermodellierung.

Die Forschungsschwerpunkte und Ziele des FG MMS werden in einer Vielzahl von Projekten, Forschungsaufträgen und eigenen Forschungsvorhaben interdisziplinär bearbeitet und stetig um neue Aspekte erweitert. In angewandten Projekten arbeiten wir mit unterschiedlichsten Partnern aus Industrie und Wissenschaft zusammen und können somit durch die gemeinsame aktive Forschung die Trends und Entwicklungen in dem Bereich der Mensch-Maschine-Systeme effektiv und effizient in die tägliche Arbeit integrieren und durch unsere Arbeit formen. In diesem Spannungsfeld bietet das FG MMS Studierenden und Interessierten ein breites Angebot von Lehrveranstaltungen, das in Vorlesungen, Seminaren und Kolloquien aktuelle Themen zu Aspekten und Fragen der Mensch-Maschine-Systeme behandelt. Es ist ebenfalls möglich, aktiv Fragestellungen rund um die Mensch-Maschine-Interaktion mit und in unserem interdisziplinären Team zu bearbeiten.

Website

Forschungsziele des Fachgebietes ist u.a.

• ... die robuste, adaptive bzw. nichtlineare Regelung von komplexen turbulenten Scherströmungen zur Reduzierung von Lärm und Strömungswiderstand, zur Erhöhung des Auftriebs und zur gezielten Einstellung einer Mischung.
• ... die niederdimensionale Modellierung von Scherströmungen als Basis für eine nichtlineare Reglersynthese

Das Fachgebiet verfügt über ein strömungsmechanisches Labor mit Windkanal mit Messtechnik (Einrichtung des ISTA) und mehrere digitale Signalprozessoren (Typ dSpace 1103 und 1005) mit Simulink realtime interface (RTI).
Im Zentrum der Forschung steht die Strömungsregelung. Einige technische Geräte, wie z.B. Diffusoren, Tragflächen oder Belüftungsanlagen werden von abgelösten Strömungen bestimmt, wobei im Allgemeinen deren Effekte unerwünscht sind: Der Druckrückgewinn eines Diffusors sinkt, der Auftrieb einer Tragfläche bricht ein und in Lüftungssystemen entstehen unerwünschte Vibrationen, wenn sich die Strömung ablöst.

Website

Die Arbeiten des Fachgebietes Metallische Werkstoffe des Institutes für Werkstoffwissenschaften und -technologien der TU Berlin umfassen den Kreislauf von der Herstellung von Werkstoffen, insbesondere durch Strangpressen, begleitet durch die Simulation des Prozesses, über die mikrostrukturelle Charakterisierung bis hin zur Bewertung makroskopischer Werkstoffkennwerte mit den daraus abzuleitenden Konsequenzen für die Optimierung des Herstellungsprozesses und damit der Mikrostruktur. Die definierte Einstellung und die Charakterisierung der Mikrostruktur von Werkstoffen sowie die Bewertung der makroskopischen Eigenschaften stellt den Schwerpunkt der Forschungsarbeiten des Fachgebietes Metallische Werkstoffe dar, da die spezifischen Eigenschaften von Werkstoffen nicht nur durch ihre chemische Zusammensetzung, sondern insbesondere durch ihre Mikrostruktur bestimmt werden.

Im Einzelnen gliedern sich die Arbeiten in drei Aufgabengebiete:

• Herstellung von Werkstoffen (Forschungszentrum Strangpressen)
• Werkstoffstrukturanalyse
• Werkstoffprüfung

Website

Das Fachgebiet Mikro- und Feingeräte der Technischen Universität Berlin orientiert sich in Lehre und Forschung an dem Entwurf, der Konstruktion und der Fertigung von Produkten aus der Feinwerk- und Mikrotechnik mit Detailabmessungen bis in den Submikrometerbereich.
Ein derzeitiger Forschungsschwerpunkt liegt in der Entwicklung von Komponenten und Systemen der Mikrofluidik, beispielsweise mikrofluidische Analysesysteme in Kombination mit Aktor- und Sensorsystemen.

Zur Umsetzung der Vorhaben nutzt das Fachgebiet das Fertigungsangebot des Anwenderzentrums für Mikrotechnik (AZM) des Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie (ehem. BESSY GmbH).

Website

Das Fachgebiet Mikroelektronik, Integrierte Schaltungen (MEIS) befaßt sich mit der analogen und der digitalen integrierten Schaltungstechnik. Vorrangig wird die MOS-Technologie zu Grunde gelegt. Anwendungsgebiete sind Systeme für die drahtlose Kommunikation oder für Netzanwendungen (Internet). In der Digitaltechnik liegen die Schwerpunkte auf dem Entwurf und der Schaltungstechnik von komplexen integrierten Systemen unter Berücksichtigung der Wechselwirkung zwischen Algorithmen und Architekturen. Obwohl die Signalverarbeitung zunehmend von der analogen auf die digitale Ebene verlagert wird, bleiben für die integrierte analoge Schaltungstechnik genügend wichtige Themenfelder bestehen, wie HF-Empfangs- und -Sendepfade und A/D- und D/A-Umsetzer in Mobilfunkgeräten.

Website

Die Arbeiten im Fachgebiet Montagetechnik und Fabrikbetrieb orientieren sich an einem integrierten Fabrikbetrieb. Dieser ganzheitliche Ansatz erschließt Rationalisierungspotenziale, die sich aus den Wechselwirkungen von Produkt, Betriebsmittel und Organisation der Fabrik sowie deren Umfeld ergeben. Neben der Betriebsmittelplanung und der flexiblen Montageautomatisierung gehört auch die prozessorientierte Umgestaltung der Aufbau- und Ablauforganisation zu den Aufgaben des Fachgebiets.

Website

Das Fachgebiet Qualitätswissenschaft als Teil des Instituts für Werkzeugmaschinen und Fabrikbetrieb beschäftigt sich mit der Forschung und Entwicklung von Ansätzen und Methoden zur modellbasierten, ganzheitlichen Qualitätsbeschreibung und -bewertung sowie den Vorgehensweisen zur Anwendung dieser entwickelten Methoden im Produktlebenszyklus sowohl in Produktionsunternehmen als auch Dienstleistungsunternehmen. Ziel ist neben einer erhöhten Produkt- und Prozessqualität die verbesserte Effizienz der Organisation in Unternehmen.

Das Fachgebiet versteht sich als Kompetenzzentrum für die Erkennung, Abstellung und Prävention von Fehlern in allen Phasen des Produktlebenszyklus von der Konzeption bis zur Außerbetriebnahme. Es entwickelt und gestaltet das qualitätsdenkende Unternehmen. Dabei werden alle qualitätsbezogen Aspekte, Beziehungen und Wechselwirkungen mit anderen Fachbereichen im Unternehmen berücksichtigt und Qualitätsmanagementsysteme weiterentwickelt zu nachhaltigen, integrierten Managementsystemen.

Website

Die Forschung des Fachgebietes konzentriert sich auf 4 Schwerpunkte:

1. Erdbeobachtung

• Techniken zur Fernerkundung von Umweltproblemen und Katastrophenwarnung
• Raumfahrttechnologien zur Unterstützung des Katastrophenmanagements

2. Weltraumsensorik

• Dobson Space Telescope für die Erdbeobachtung und Extraterrestrik
• Neue Sensorkonzepte

3. Satelliten- und Systemtechnologien

• Sensoren und Aktuatoren für Nano- und Picosatelliten
• MEMS, miniaturisierte Bordrechner- und Kommunikationstechnologien
• Autonomie im Raum- und Bodensegment

4. Kleinsatellitenmissionen

• Pico- und Nanosatellitenmissionen
• Sensornetze im Weltraum

Website

Am Fachgebiet Schienenfahrwege und Bahnbetrieb mit seinen rund 20 Mitarbeitern steht in Forschung und Lehre die ganzheitliche Betrachtung des Systems Schienenverkehr im Vordergrund. Die Kompetenzen des Fachgebiets gliedern sich in die drei Bereiche Bahnbetrieb, Fahrweg und Strategie. Im Fokus stehen in allen Bereichen die Untersuchung und Fortentwicklung von betrieblichen und verkehrlichen Prozessen sowie technischen Neuerun-gen mit dem Ziel der Effizienzsteigerung und der Ressourcenschonung des Systems Bahn. Im Bereich Bahnbetrieb verfügt das Fachgebiet mit dem Eisenbahn-Betriebs- und Experimentierfeld über eine Simulationsanlage für betriebliche Prozesse.

Der Fahrwegbereich ist mit einem gut ausgerüsteten Fahrweglabor ausgestattet und hat langjährige Erfahrungen im Bereich der Erforschung von Fahrwegkomponenten. Ein Schwerpunkt im Bereich Strategie sind die Effizienz der Netze, Energiesparende Fahrweisen und der Schienengüterverkehr (Längere Güterzüge, Automatische Kupplungen, Lärmreduktion, Produktionskonzepte und mehr). In der Forschung arbeitet das Fachgebiet an öffentlich und privat geförderten bzw. beauftragten Projekten und Beratungsaufträgen unterschiedlichster Größenordnung.

Kernkompetenzen in Forschung und Beratung:

• Erstellung und Analyse von Betriebskonzepten und -prozessen
• Güterverkehr, KV, Hinterland-Verkehre
• Migration neuer Systeme
• Kapazitätsanalyse und Simulation von Infrastrukturen
• Schulungen im Bahnsektor

Website

Am Fachgebiet Schienenfahrzeuge der TU Berlin beschäftigen sich derzeit ca. 20 Mitarbeiterinnen und Mitarbeiter mit aktuellen Forschungsthemen aus dem Bereich der Bahntechnik. Dazu zählen umfangreiche Untersuchungen in den Tätigkeitsschwerpunkten:

• Fahrdynamik,
• Fahrzeugkonstruktion und passive Sicherheit,
• Akustik,
• Telematik und Wartung im Schienengüterverkehr.

Bei allen Fragestellungen wird eine gezielte Kombination von Messung und Simulation angestrebt. Die für Simulationen benötigten Parameter können durch Messungen an realen Systemen bestimmt werden, so dass eine genaue Abbildung innerhalb von Simulationsmodellen erfolgen kann. Aus den Simulationsergebnissen können Vorschläge für konstruktive Veränderungen an bestehenden Systemen abgeleitet werden.

In derzeit laufenden Forschungsarbeiten werden Fragestellungen zum Verschleißverhalten an Eisenbahnrädern anhand von Messstandsversuchen durchgeführt. Weitergehende Untersuchungen beschäftigen sich mit der automatischen Detektion von Flachstellen und Achslagerschäden an Nahverkehrsfahrzeugen.
Eine fahrzeugseitige Überwachung des Oberbauzustandes wird anhand einer Pilotstrecke entwickelt und ermöglicht eine zustandsabhängige Instandhaltung. Dadurch kann die Effektivität von schwach genutzten Bahnstrecken erhöht werden und ein öffentlicher Personennahverkehr auch im ländlichen Raum sichergestellt werden.

Weitere Beispiele für aktuelle Forschungsarbeiten sind: Berechnungen zur Entgleisungssicherheit, Energieverbrauch bei Dieselfahrzeugen, Optimierung der Kollisionssicherheit von Triebwagen, Optimierung der Güterwagentelematiksysteme im Hinblick auf betriebliche Verkürzung der Zugbildung und den Einsatz von Simulationstechnik bei Zulassungsverfahren.

Forschungsschwerpunkte:

• Akustik von Schienenfahrzeugen
• Konstruktion von Schienenfahrzeugen
• Sicherheit von Schienenfahrzeugen
• Telematik und Wartung von Schienenfahrzeugen
• Energieeffizienz von Schienenfahrzeugen

Website

Methoden und Werkzeuge zur Softwareentwicklung, Qualitätssicherungstechniken und -maßnahmen und die softwaretechnische Realisierung von IT-Sicherheitsanforderungen bilden die Hauptforschungsgebiete des Fachgebietes Softwaretechnik. In diesen Schwerpunkten wird besonderes Augenmerk auf die systematische Anwendung mathematisch fundierter Techniken und ihre Einbettung in Softwareentwicklungsprozesse gelegt. Softwareentwicklung wird als das Zusammenspiel von Produktentwicklung und Qualitätssicherung verstanden, die durch geeignete Methodiken in einem systematischen Entwicklungsprozess integriert sind. Dieser umfasst die Anforderungsermittlung, Modellbildung, Entwicklung, Validation und Verifikation, sowie die Adaption und Nutzung von Software. Durch den zunehmenden Einsatz von Software in technischen Systemen muss ihr Zusammenspiel mit ihrer physischen Umgebung durch geeignete Modelle beschrieben werden. Die mittlerweile allgegenwärte Nutzung des Internet (e-commerce, mobile Kommunikation) macht die Realisierung von IT-Sicherheitsanforderungen wie Anonymität, Authentizität und Vertraulichkeit in Softwaresystemen zu einem wichtigen neuen Forschungsschwerpunkt.

Website

Das Fachgebiet beschäftigt sich mit der Planung, dem Entwurf und dem Betrieb von Straßenverkehrsanlagen. Von Interesse sind hierbei Anlagen des motorisierten Individualverkehrs, des öffentlichen Personenverkehrs sowie Anlagen des Fahrrad- und Fußgängerverkehrs. Neben der Forschung liegt der Fokus in der Lehre und der beratenden Tätigkeit. Zu den Auftraggebern und Förderern des Fachgebiets gehören bspw. die Europäische Kommission, Ministerien von Bund, Ländern und Kommunen, die Industrie sowie Stiftungen und die Deutsche Forschungsgesellschaft.
Die Schwerpunkte der Forschungsaktivitäten des Fachgebietes liegen dabei auf den Bereichen:

Analyse und Bewertung der Verkehrsqualität

• Analyse der Verkehrsnachfrage (Verkehrsdatenerfassung und -prognose)
• Optimierung von Verkehrsabläufen
• Entwicklung von Maßnahmen zur Verkehrsbeeinflussung
• Erstellung von Verkehrsentwicklungsplänen und Nahverkehrsplänen
• Entwurf von Straßenverkehrsanlagen
• Bewertungsverfahren zum Ausbaubedarf von Straßenverkehrsanlagen

Analyse und Bewertung der Verkehrssicherheit

• Unfallanalysen
• Sicherheitsbewertung von Straßenverkehrsnetzen
• Empfehlungen zur Weiterentwicklung einschlägiger Regelwerke im Straßen- und Verkehrswesen

Neben umfangreicher stationärer Messtechnik verfügt das Fachgebiet über eine moderne Fahrzeugausrüstung zur Messung und Analyse der fahrzeugseitigen Fahrparameter und des Fahrverhaltens (z. B. Geschwindigkeits-, Abstands- und Spurverhalten).

Website

Die Forschung zu Verbrennungsmotoren allgemein wird bestimmt von den Forderungen, unter Ein-haltung gegebener Emissionsgrenzwerte (Abgasschadstoffe, Geräusch), Maximalwerte für den Motorwirkungsgrad und die Leistungsdichte zu erzielen, und dies bei minimalem Kostenaufwand für Herstellung und Wartung. Bei Fahrzeugmotoren kommt noch der Fahrspaß hinzu, der insbesondere in einem guten Ansprech- bzw. Beschleunigungsverhalten zum Ausdruck kommt. Die Forderung nach maximalem Wirkungsgrad ist gleichbedeutend mit der Forderung nach minimaler CO2-Emission.
An diesen Zielen orientiert sich sowohl die eher grundlagenorientierte als auch die anwendungsbezogene Forschung (Drittmittelprojekte mit der FVV oder im direkten Industriekontakt) des Fachgebiets.

Wesentliche Schwerpunkte bilden:

• Simulation des Motorgesamtprozesses
• Entwicklung und Anwendung von Software (0D und 1D) zur Simulation der motorinternen Prozesse einschließlich des Aufladesystems sowie des Fahrzeugs und des Fahrers
• Thermodynamische Analyse (=Druckverlaufsanalyse DVA) des Gesamtzyklus von Otto- und Dieselmotoren zur Ermittlung von Brennverlauf und Restgasgehalt
• Weiterentwicklung teilhomogener Diesel-Brennverfahren (HCCI, PCCI)
• Einsatz alternativer Kraftstoffe
• Untersuchung zu Turboladern auf dem Turboladerprüfstand, u.a. zur Standardisierung der zugehörigen Untersuchungs- und Messverfahren
• Entwicklung neuer Aufladeverfahren
• Echtzeit-Motorprozesssimulation und ihr Einsatz zur zylinderdruckbasierten Regelung
•  Entwicklung von Verfahren zur automatisierten Bedatung von Motorsteuerkennfeldern

Website

Wie kann Verkehr verbessert werden? Wie wirkt sich der Bau einer neuen Straße auf das Verkehrssystem aus? Können hohe Baukosten durch Alternativen vermieden werden?
Das Fachgebiet für Verkehrssystemplanung und Verkehrstelematik am Institut für Land- und Seeverkehr, Fak. V der TU Berlin bearbeitet derartige Fragen anhand einer mit der ETH Zürich und Industriepartnern entwickelten Simulationssoftware.
Darauf aufbauend liegt der Schwerpunkt der Arbeitsgruppe auf der Ausarbeitung, Modellierung und Simulation von verkehrsplanerischen Maßnahmen. Dazu zählen sowohl Verbesserungen der Infrastruktur als auch nicht bauliche Maßnahmen wie z. B. Maut, Telematik oder innovative Mobilitätskonzepte. Simulationsgestützt können die Auswirkungen der Maßnahmen auf Mensch und Umwelt analysiert werden.

LEISTUNGEN – Ausarbeitung, Modellierung und Simulation verkehrsplanerischer Maßnahmen:

• Infrastruktur, Telematik, Mobilitätskonzepte
• Netzweite Auswirkungen auf Mensch und Umwelt, personenscharfe ökonomische Bewertung
• Verhaltensorientierte, mikroskopische Simulationssoftware für Verkehr in Großräumen

Website

Das Fachgebiet Werkzeugmaschinen und Fertigungstechnik befasst sich mit der Entwicklung und Optimierung von Konzepten, Baugruppen und Komponenten an Werkzeugmaschinen sowie der Analyse und Bereitstellung innovativer Fertigungsverfahren und Fertigungsprozessketten.

Unsere Zielstellung im Bereich Werkzeugmaschinen umfasst einerseits die Erhöhung der Fertigungs- und Arbeitsgenauigkeit von Werkzeugmaschinen durch die Verbesserung der statischen, dynamischen und thermischen Eigenschaften und andererseits die Erweiterung der maschinenspezifischen Arbeitsbereiche. Dazu analysieren wir die prozessabhängigen Strukturreaktionen und optimieren Strukturkomponenten konstruktiv.

Fertigungsprozesse bieten ein enormes Verbesserungspotential hinsichtlich ihrer Energie- und Res-sourceneffizienz. Daher verfolgen wir im Bereich Fertigungstechnik die gezielte Konfiguration von Wirkmechanismen fertigungstechnischer Verfahren, um anspruchsvolle Bearbeitungsaufgaben zu lösen bzw. die Leistungsfähigkeit der Fertigungstechnologien zu erhöhen. Eine wesentliche Aufgabe ist die Adaption von Fertigungsverfahren für spezielle Anwendungsbereiche wie die Mikrofertigungstechnik, den Werkzeug- und Formenbau und alle Prozesse der Instandsetzung und Reparatur technischer Anlagen.

Website