Forschen und entwickeln für die Praxis

Inhalt

2 Einleitung

4 Institut für 4D-Technologien

6 Institut für Aerosol- und Sensortechnik

8 Institut für Automation

10 Institut für Biomasse und Ressourceneffizienz

12 Institut für Business Engineering

14 Institut für Kunststofftechnik

16 Institut für Mikroelektronik

18 Institut für Mobile und Verteilte Systeme

20 Institut für Nanotechnische Kunststoffanwendungen

22 Institut für Optometrie

24 Institut für Produkt- und Produktionsengineering

26 Institut für Thermo- und Fluid-Engineering

28 Giesserei-Zentrum

30 Zentrum für Ressourceneffizienz

32 Technologietransfer FITT

Die Ausbildung von jungen Ingenieurinnen und Ingenieu-ren ist unsere wichtigste Aufgabe. Eine praxisorientierte und aktuelle Ausbildung erfordert jedoch den ständigen Austausch unserer Dozierenden mit den Anforderungen der Praxis. Forschungs- und Entwicklungskooperationen schaffen den Wissensaustausch zwischen Ausbildung und Praxis in beide Richtungen. Für die Unternehmen ent-steht ein attraktives Angebot, ihre Innovationsvorhaben mit neuesten Resultaten aus der Forschung unter Einsatz modernster Laborinfrastruktur zu bereichern. Sie erhö-hen damit entscheidend die Wahrscheinlichkeit, dass ihre neuen Produkte erfolgreich werden.

Ein attraktives AngebotHaben Sie eine Produktidee, wollen Sie Ihrer nächsten Produktgeneration den entscheidenden Wettbewerbs-vorteil verschaffen oder suchen Sie eine ganz spezifische Kompetenz? Dann sind Sie bei uns an der richtigen Ad-resse! Die Kompetenzen unserer Institute umfassen ein breites Spektrum: vom Mechanical Design über Energie- und Informationstechnik bis zur Automatisierung, Nano-technik und Logistik. Erfolgreiche Technik- und Informa-tikforschung ist auch geprägt durch die Zusammenarbeit mit nationalen und internationalen Forschungspartnern: Wir pflegen strategische Partnerschaften mit dem Paul Scherrer Institut PSI, vielen Instituten der ETH Zürich so-wie der Universität Basel. Zudem wird das Fachwissen und die Forschungskompetenz von Mitarbeitenden aus mehreren Instituten in Zentren gebündelt und unseren Partnern zur Verfügung gestellt:

Die Hochschule für Technik der Fachhochschule Nordwestschweiz unterstützt viele Unternehmen und Institutionen in ihren Innovationsvorhaben. Jährlich werden über 100 neue Forschungsprojekte und weitere 150 Entwicklungsvorhaben mit Wirt-schaftspartnern gestartet. Rund 300 Mitarbeitende erzeugen in 13 Instituten Wissen und Lösungen, welche der Praxis zugänglich gemacht werden.

Forschen und entwickeln Sie mit der Hochschule für Technik!

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Schritt 1: KontaktaufnahmeNehmen Sie Kontakt mit uns auf! Für diesen Schritt steht Ihnen unsere Kontakt- und Technologietransferstelle FITT zur Verfügung (Seite 32). Nach einem ersten Gespräch, in dem die Ausgangslage geklärt wird, erfolgt die Kontakt-vermittlung zu den Expertinnen und Experten in unseren Instituten.

Schritt 2: Machbarkeitsklärung, VorstudieNach einer ersten Einschätzung der Aufgabenstellung und Ideen erhalten Sie einen Vorgehensvorschlag, der auf Ihre zeitlichen und finanziellen Rahmenbedingungen abgestimmt ist. Häufig wird das Vorhaben in mehrere Etappen gegliedert und so das Risiko minimiert. Am An-fang steht typischerweise eine Vorstudie. Hier werden die Machbarkeit sowie das Erfolgspotential geklärt und die nachfolgenden Schritte vorbereitet.

Schritt 3: Anwendungsorientierte Forschung und EntwicklungErweist sich das Vorhaben als gleichermassen aussichts-reich und innovativ, erfolgt die Phase der Suche und Er-probung von Lösungen. Häufig können wir uns auf För-derinstitutionen abstützen, welche einen respektablen Teil der Kosten übernehmen. In der Schweiz hat sich hier die Kommission für Technologie und Innovation KTI als wich-tige und effiziente Einrichtung etabliert. Diese übernimmt bei Gutheissung des Vorhabens die Kosten der Arbeit un-serer Institute.

Rechte an den Ergebnissen, GeheimhaltungForschungsprojekte sollen einen Wettbewerbsvorteil ge-genüber der Konkurrenz schaffen. Deshalb sind eine Ab-sicherung der Rechte an den Projektresultaten und am geistigen Eigentum sowie die Geheimhaltung für Sie als Wirtschaftspartner essentiell. Beide Aspekte werden in einem Kooperationsvertrag geregelt und sorgen für eine hürdenfreie Übertragung der Rechte zur Realisierung und Vermarktung der Produkte.

Nehmen Sie mit uns Kontakt auf, wir freuen uns darauf!

Ihr

Prof. Rainer Schnaidt

Prof. Rainer Schnaidt

Leiter aF&E und Bereich Transfer

Hochschule für Technik FHNWKlosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch

T +41 56 202 78 [email protected]/technik

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Bild oben Die farbigen Punkte zeigen die Politiker des Bundeshauses, die sich auf Twitter gegenseitig beeinflus-sen. Die Abbildung ist eine Momentaufnahme, welche die einflussreichsten Parlamentarier (gekennzeichnet in den Parteifarben) im Netzwerk festhält. Die Informatik ermöglicht mit neuen Algorithmen der Analyse von Sozialen Netzwerken, diese Personen zu identifizieren.

Bild Mitte Interface-Entwicklung für das KTI-Projekt Smart Energy mit der Firma Camille Bauer: Das Tool soll nicht nur gut bedienbar sein, sondern auch eine hohe User Experience aufweisen.

Bild rechts Röntgen-Spektrogramme der Sonnenstrahlung (Aufnahmen des RHESSI-Satelliten): Webbasierte visuelle Exploration der Daten im virtuellen 3D-Raum.

Institut für 4D-Technologien

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Prof. Dr. André CsillaghyInstitutsleiter

Institut für 4D-TechnologienHochschule für TechnikBahnhofstrasse 6CH-5210 Windisch

T +41 56 202 76 [email protected]/technik/i4ds

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen

Die am Institut für 4D-Technologien entwickelten Methoden wen-den wir in der Optimierung, in der Social Network Analysis, in der Weltraumforschung, der Bauinformatik sowie in der Visualisierung im 2D, 3D und 4D Interface Design an.

Unsere Kompetenzen in der Informatik bündeln wir in drei For-schungsfelder und entwickeln in enger Zusammenarbeit mit In-dustriepartnern sowie renommierten Hochschulen im In-und Aus-land zukunftsweisende Produkte:– Data Management

Datenintegration, -selektion, -speicherung und -reduktion. Dazu gehören Datenbanken, Data Mining, Data Pipelines und Data Spaces.

– Information Processing Entwicklung von Algorithmen zur optimalen Generierung von Informationen sowie Social Network Analysis.

– Design & Technology Visualisierungslösungen entlang der gesamten Aufwertungs-kette der Daten-Handhabung: Interface und Interaction Design, Usability, User Experience, Information Visualisation und Virtual Reality.

InfrastrukturDarüber hinaus bieten wir Testings Ihrer Software im eigenen Usa-bility-Lab mit Eye-Tracking Technologie (Blickpunktverfolgung) an und verfügen über ein Media Lab für die interaktive Echtzeitsimula-tion stereoskopischer 3D-Information.

Das Institut für 4D-Technologien ist ein multidisziplinäres Informatik-Institut. Wir entwickeln Softwarelösungen mit dem Ziel, durch die optimale Auswertung von digitalen Informationen Mehrwert zu schaffen.

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Bild oben Das Institut unterstützt Netzbetreiber und Unter-nehmen bei der Realisierung innovativer Smart Grid- Lösungen, z.B. zur Maximierung der Aufnahmekapazität des Stromnetzes bezüglich PV-Einspeisung in Frenkendorf.

Bild Mitte Serienbild eines Kites zur Energieproduktion, der eine liegende 8 fliegt bei Testflügen am Chasseral im Berner Jura.

Bild rechts Personal Monitor zur Messung der Partikel- konzentration. Der Monitor ist batteriebetrieben und findet in der Hemdtasche Platz. Im gleichen Gerät können auch Proben für eine Elektronenmikroskop-Analyse genommen werden.

Institut für Aerosol- und SensortechnikMit Fachgruppe Elektrische Energietechnik

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Prof. Dr. Heinz BurtscherInstitutsleiter

Institut für Aerosol- und SensortechnikHochschule für Technik FHNWKlosterzelgstrsse 2CH-5210 Windisch

T +41 56 202 74 [email protected]/iast


Partikelmesstechnik Unsere Forschungstätigkeit befasst sich mit einfachen, feldtaugli-chen Systemen für verschiedene Anwendungen, die vor allem auf der elektrischen Aufladung von Partikeln und auf Lichtstreuung basieren:– Verfahren und Geräte zur Immissionsmessung wie Personal

Monitoring oder Messnetze– Messung und Charakterisierung von Partikelemissionen von

Verbrennungsprozessen, beispielsweise von Dieselmotoren oder bei Biomasseverbrennung

– Neue Verfahren zur Rauch- und Branddetektion– Partikelabscheider für Elektronenmikroskop-Analysen

und Toxizitätsstudien

Elektrische Energietechnik und Leistungselektronik – Realisierung und Optimierung von kundenspezifischen

Smart Grid-Lösungen, z.B. zur Netzstabilisierung oder zur Bereitstellung von Regelleistung

– Modellierung und Messung des Verhaltens von elektrischen Netzen bei Einspeisung aus regenerativen Energiequellen

– Analyse und Umsetzung von Lastmanagement (Demand Response Management) auf verschiedenen Ebenen, vom Haushalt bis zur Kommune

– Forschung und Entwicklung im Bereich Leistungshalbleiter und leistungselektronische Systeme bezüglich Zuverlässig-keitsoptimierung und Anwendungen von neuartigen Leistungshalbleitertypen

– Windenergienutzung in grösseren Höhen mit Kites

Das Institut für Aerosol- und Sensortechnik befasst sich mit der Entwicklung von Verfahren und Geräten zur Messung und Charakterisierung von Nanopartikeln. In der Fachgruppe Elektrische Energietechnik steht die Einbindung neuer Energie-quellen ins Netz im Vordergrund.

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Bild oben Praktische Validation neuer Verfahren der Energiegewinnung (Energy Harvesting) für den stromnetz- unabhängigen Betrieb von Sensoren. Die Technologie wird in Zusammenarbeit mit der Industrie entwickelt und von der KTI unterstützt.

Bild Mitte Schema auf Bildschirm zur Bedienung eines Wärmepumpen- und Solarprüfstandes mit Hilfe von LabVIEW.

Bild rechts Dank Kenntnissen theoretisch anspruchsvoller Methoden der Mess- und Regelungstechnik können kom-plexe Roboter für die industrielle Praxis entwickelt werden.

Institut für Automation

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Prof. Dr. Roland AndereggInstitutsleiter

Institut für AutomationHochschule für Technik FHNWKlosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch

T +41 56 202 77 [email protected]/technik/ia

Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsprojekte mit unseren Kunden umfassen nach der Spezifikation der Aufgabenstellung deren analytische Modellie-rung und praktische Validation. Auf der Basis des validierten Mo-dells werden die innovativen Mess- und Regelverfahren entwickelt, mit deren Hilfe der Prozess oder das Produkt automatisiert wird.

Anschliessend begleiten wir unsere Partner bis zur erfolgreichen Umsetzung der gewählten Lösung in die industrielle Praxis.

Die universelle Anwendbarkeit unserer Methoden und Technologi-en widerspiegelt sich im breiten Spektrum der Projekte.

Kompetenzen– Mess- und Diagnose-Systeme (LabVIEW)– Industrielle Bildverarbeitung– Moderne Methoden der Regelungstechnik– Mechatronische Systeme– Robotik– Schnelle Algorithmen für Signalverarbeitung

und Regelung (FPGA implementiert)– Industrielle Kommunikation und Kommunikation

in der Gebäudetechnik– Elektronik-Entwicklungen / EMV– Gebäudeautomation– Mikrotechnologie, Reinraumlabor

Das Institut für Automation liefert mit seinen system- theoretischen Grundlagen und den Methoden der Automatisie-rungstechnik einen zentralen Beitrag zur Lösung aktueller Problemstellungen im Bereich der effizienten Nutzung von Energie und materiellen Ressourcen.

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Bild oben Ein Forscher im Team Katalytische Verfahrens-technik arbeitet an der hydrothermalen Vergasung von nassen Bioabfällen, um Biomethan zu erzeugen.

Bild Mitte Wohnraumfeuerungen mit Holz werden in unseren Labors mit moderner Messtechnik charakterisiert und optimiert.

Bild rechts Mit Hilfe einer Glasbrennkammer werden Technologien für die saubere Verbrennung gasförmiger Brennstoffe (Biogas, Erdgas, vergaster Biomasse) untersucht.

Institut für Biomasse und Ressourceneffizienz

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Prof. Dr. Timothy Griffin Institutsleiter

Institut für Biomasse und Ressourceneffizienz Hochschule für Technik FHNWKlosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch

T +41 56 202 74 [email protected]/technik/ibre


Bereitstellung von Energieträgern aus Biomasse:– Erzeugung von Biomethan aus nasser Biomasse mittels hydro-

thermaler Vergasung– Wertvolle flüssige Brennstoffe und Chemikalien aus organi-

schen Abfällen, Lignin, Energiepflanzen

Direkte thermochemische Umwandlung von Biomasse durch Verbrennung mit Fokus auf erneuerbare Brennstoffe wie Holz, Alkohole, Biogas und Syngase:– Optimierung von Biomasse-Feuerungssystemen durch Einsatz

neuer Technologien– Untersuchung der Feinstaubbildung in Holzfeuerungen (Ent-

wicklung geeigneter Messtechniken, verbesserter Prüftechni-ken für Holzöfen)

– Strom- und Wärmeerzeugungstechniken mit Biomasse : z.B. holzbefeuerte Heissluftturbine, saubere Heizkesselsysteme

Ressourceneffizienz:– Cleaner Production: vorbeugende Massnahmen zur

Verringerung von Umweltbelastungen und Reduktion von Produktionskosten

– Prozess- und Produktoptimierung: Stofffluss- und Energie- analysen, Effizienzpotentialanalysen

– Recycling: Separationstechniken für rezyklierbare Wertstoffe aus Elektronikschrott

Das Institut für Biomasse und Ressourceneffizienz beschäftigt sich mit der Bereitstellung von Energieträgern aus Biomasse, der Erzeugung von Wärme und Strom aus Biomasse sowie der Erfassung und Optimierung von Material- und Energieflüssen.

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Bild oben Projekt APPRIS: Entwicklung eines Frühwarn-systems für das Risikomanagement in globalisierten Supply Chains unter Einsatz semantischer Technologien zur Infor-mationsverarbeitung und Signalbildung.

Bild Mitte Projekt PROWISA: Produktivitätssteigerung in wissensintensiven Geschäftsbereichen von Unternehmen und Organisationen mittels Internet-Assessment.

Bild rechts Logistikketten sind die Lebensadern der global agierenden Wirtschaft.

Institut für Business Engineering

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Prof. Jörg LagemannInstitutsleiter

Institut für Business Engineering

Hochschule für Technik FHNWBahnhofstrasse 6CH-5210 Windisch

T +41 56 202 72 [email protected]/technik/ibe

Forschungsschwerpunkte

Die Forschungsschwerpunkte des Instituts für Business Enginee-ring sind die ganzheitliche Analyse, Gestaltung und nachhaltige Optimierung von Wertschöpfungssystemen (Supply Chains), Produktionsstätten und Distributionsnetzen der verarbeitenden Industrie und des Handels in globalisierten Märkten.

KompetenzenDas Institut entwickelt in enger Zusammenarbeit mit Wirtschafts-, Dienstleistungs- und Forschungspartnern innovative und praxis-taugliche Lösungen in den Bereichen Einkauf, Logistik, Produkti-onsmanagement, Supply Chain Management und engagiert sich in virtueller Kollaboration.– Produktionsmanagement: Produktionsoptimierung, effiziente

Auftragsabwicklung, ERP, E-Business, Planung und Steuerung logistischer Material-und Informationsflüsse, Automatisierung, Simulation

– Beschaffungs- und Supply Chain Management: Optimierung von Einkaufsprozessen, Market Intelligence, Risikomanage-ment und Frühwarnsysteme, Finanzierungsmodelle innerhalb von Supply Chains, lean and agile Supply Chains

– Kooperationsmanagement: virtuelle Kooperationsnetzwerke und Unternehmen, virtuelles Projekt- und Prozessmanagement, Wissensmanagement

Das Institut für Business Engineering leistet einen nachhaltigen Beitrag zur Wettbewerbsfähigkeit und Zukunfts sicherung von Unternehmen und Organisationen durch die Gestaltung von organisatorischen und technischen Prozessen.

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Bild oben Herstellung von komplexen, dreidimensionalen Faserverbundbauteilen aus thermoplastischen Hochleis-tungspressmassen durch variothermes Pressverfahren mit diskontinuierlichen C-Fasern und PEEK Matrix

Bild Mitte Kosteneffektive Verstärkung von Bolzenverbin-dungen in CFK-Strukturen durch Co-Curing von teilausge-härteten Bauteilen im Flugzeugbau

Bild rechts Geschnittene unidirektionale Bänder aus C-Fasern mit PEEK Matrix werden in einem neuartigen automatisierbaren Verfahren zu komplexen Bauteilen verarbeitet, um hochfeste Metalle zu ersetzen.

Institut für Kunststofftechnik

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Prof. Clemens DransfeldInstitutsleiter

Institut für KunststofftechnikHochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch

T +41 56 202 73 [email protected] www.fhnw.ch/technik/ikt


Neue industrielle Verfahren für Hochleistungs- verbundwerkstoffe– Hybride thermoplastische Fertigungsverfahren für Hochleis-

tungsverbunde in Kombination mit Spritzguss– Hochleistungspressmassen für komplexe Krafteinleitungen– Thermoplastische Verbundwerkstoffe auf Basis diskontinuier-

licher Fasern– Sehr schnelle Harzinjektionsverfahren (Compression Resin

Transfer Moulding)– Neue Fügeverfahren auf Basis teilausgehärteter Komponenten– Innovative Anwendungen für Industrie, Sport und

Medizinaltechnik– Recyclingverfahren für Hochleistungsverbundwerkstoffe

Verbundwerkstoffe aus nachwachsenden Ressourcen– Nachhaltige Spritzgusscompounds auf Basis von rezyklierten

Naturfasern– Thermoplastische Hochleistungsverbunde mit Naturfasern

Das Institut für Kunststofftechnik ist Gründungsmitglied des natio-nalen thematischen Netzwerks Carbon Composites Schweiz.

Das Institut für Kunststofftechnik widmet sich der ganzheit-lichen Produktentwicklung mit Kunststoffen unter den Aspekten Werkstoff, Verarbeitung und Konstruktion. Dabei stehen neue Verfahren und Anwendungen von Faser-Kunststoff-Verbunden im Mittelpunkt des Interesses.

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Bild oben Leistungs-Feldlinien für einen Power Combiner, welcher sechsunddreissig 500 MHz Quellen zu einem gemeinsamen Ausgang mit 26 kW Leistung zusammenfasst.

Bild Mitte Data Acquisition Board von Agilent Technologies. Entwicklung eines Algorithmus und Implementation einer schnellen Echtzeit 32k-Punkt Spektrum-Analyse für Signale mit 1 GHz Bandbreite für eine Radioastronomie-Anwendung der ETH Zürich.

Bild rechts Chip-Foto eines ASIC zur Messung der Strö-mungsgeschwindigkeit von Atemluft. Der ASIC war Ergeb-nis eines KTI-Projekts mit der Firma ndd Medizintechnik zur Entwicklung eines Spirometers (portables Gerätzur Messung der Lungenfunktion).

Institut für Mikroelektronik

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Prof. Karl SchenkInstitutsleiter

Institut für MikroelektronikHochschule für Technik FHNWSteinackerstrasse 5CH-5210 Windisch

T +41 56 202 75 [email protected]/ime


Wir finden den Lösungsweg für Ihre Aufgaben und setzen ihn bis zum Produkt um.

High-Speed Low-Power Systems inkl. Mixed Signal Systems– Design von integrierten Schaltungen mit analogen und

digitalen Funktionen– Switched-Capacitor-Schaltungen für Sensorsignale– Low-Power Schaltungsdesign für moderne Anforderungen– Realisierung von digitalen Funktionen mit sehr hohen

Datenraten– Design-for-Test für Full-Custom-ASICs– Implementation auf aktuellen Technologien von FPGA-

und ASIC-Anbietern

Analoge und digitale Signalverarbeitung– Sigma/Delta-Wandler– Digitale Bildverarbeitung– Realisierung von komplexen, zeitkritischen Algorithmen

z.B. mit FPGA-Hardware

Kleine Systeme in grossen Architekturen– kleine Echtzeit-Betriebssysteme– leistungsfähige Entwicklungsmethoden– Hardware/Software-Co-Design für zuverlässige Schaltungen

Kommunikations- und Übertragungstechnik– Übertragungstechnik, Feldtheorie, Antennen– Entwicklung und Analyse von Sendern, Empfängern

und Übertragungsstrecken– Kommunikationssysteme auf den unteren OSI-Layern

Am Institut für Mikroelektronik nutzen wir unser Fachwissen in Signalverarbeitung, Übertragungs- und Kommunikationstechnik sowie unsere Technologie-Kompetenz in Full-Custom ASIC oder FPGA sowie Embedded Systems.

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Bild oben Energieoptimierung eines Datacenters: Software als Planungs- und Optimierungstool basierend auf einer mathematischen Modellierung der Komponenten eines Datacenters und deren gegenseitigen Wechselwirkungen.

Bild Mitte Software-Evolution im Bankenumfeld: Einsatz einer Graphdatenbank, um die Abhängigkeiten in einer bestehenden, komplexen Codebasis zu sammeln und sie für Analysen zur Verfügung zu stellen.

Bild rechts Die mobile Gesellschaft ist eine Vision, die den Trend zu einem unabhängigeren privaten und berufli-chen Leben aufgreift. Der Begriff steht für Wachstum und Innovation. Informationstechnologien übernehmen dabei eine tragende Rolle.

Institut für Mobile und Verteilte Systeme

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Prof. Dr. Jürg LuthigerInstitutsleiter

Institut für Mobile und Verteilte Systeme Hochschule für Technik FHNWBahnhofstrasse 6CH-5210 Windisch

T +41 56 202 78 [email protected]/technik/imvs


Unsere Kompetenzen liegen im Bereich der mobilen und effizien-ten Systeme und decken die folgenden drei Forschungsfelder ab:

– Effiziente Softwareentwicklung und -evolution Das Forschungsfeld «Effiziente Softwareentwicklung» befasst sich mit der Entwicklung, Verbesserung und praktischen An-wendung von neuen Methoden, Techniken und Werkzeugen für eine effizientere Softwareentwicklung und Softwarewartung.

– Entwicklung effizienter, paralleler, multimedialer Software Das Forschungsfeld «Effiziente und Parallele Software» widmet sich der Entwicklung effizienter und paralleler Soft-ware und erforscht Techniken und Werkzeuge zur vereinfachten und robusten Entwicklung derselben.

– Planung und nachhaltiger Betrieb verteilter ICT-Infrastrukturen Das Forschungsfeld «ICT System & Service Management» beinhaltet technische, organisatorische und prozedurale Aktivi-täten für Planung, Betrieb und Optimierung komplexer, verteilter ICT-Infrastrukturen.

Das Institut für Mobile und Verteilte Systeme verfolgt und bearbeitet die zwei grossen Trends Mobilität und Vernetzung, welche die Informationstechnologie in den letzten Jahren prägten und in Zukunft noch stärker prägen werden.

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Bild oben Mittels Spritzgiessen mit variothermer Werkzeugtemperierung können grossflächige Nano- strukturen (hier 44x44 mm) abgeformt werden.

Bild Mitte Die hohe Replikationsqualität der Original- struktur (200nm Säulen, Periode 500nm) wird im Raster- elektronenmikroskop sichtbar.

Bild rechts Multifunktionales Spritzgiess-/Spritzprägewerk-zeug mit Möglichkeiten zur beidseitigen Strukturierung, variothermer Prozessführung und Variation der Bauteildicke von 0.2 bis 3 mm.

Institut für Nanotechnische Kunststoffanwendungen

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Prof. Dr. Jens GobrechtInstitutsleiter

Institut für Nanotechnische KunststoffanwendungenHochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch

T +41 56 202 73 [email protected] www.fhnw.ch/inka

Forschungsschwerpunkte– Abformung von Mikro- und Nanostrukturen mittels

verschiedener Verfahren zur Erzeugung funktioneller Kunst-stoffoberflächen

– Anwendung strukturierter Kunststoffoberflächen in den Gebieten Bioanalytik (Mikrofluidik-Chips), Medizintechnik (Implantate) oder Optik (Sicherheitsmerkmale, Kopierschutz, dekorative Elemente)

– Modifikation von Polymeroberflächen mittels Oberflächen- chemie zur kontrollierten Einstellung spezifischer Oberflächeneigenschaften

– Design, Herstellung und Test neuartiger Nanocomposites mit verbesserten Materialeigenschaften

Kompetenzen– Strukturgenerierung mittels mikro- und nanolithografischer

Verfahren– Werkzeug- und Prozessentwicklung für die Abformung von

Mikro- und Nanostrukturen– Replikationstechnologien: Spritzgiessen und Spritzprägen

(beides variotherm), Rollprägen, Mikrothermoformen, Heiss- und UV-Prägen

– Anwendungsentwicklung im Kontext der Strukturabformung– Analytik: topographische und physikalisch-chemische Oberflä-

chencharakterisierung, thermische und thermo-mechanische Analyse, Rheologie, Mikroskopie und FT-IR Spektroskopie

Das Institut ist eine gemeinsame Einrichtung mit dem Paul Scherrer Institut.

Das Institut für Nanotechnische Kunststoffanwendungen befasst sich mit der Funktionalisierung von Kunststoffen mittels Strukturierung der Oberfläche auf der Mikro- und Nanoskala, chemischer Modifikation über Grafting Prozesse und durch den Einsatz nanoskaliger Additive.

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Bild oben In einem KTI-Projekt mit der Firma Ziemer Opthalmics wurde eine Speziallinse entwickelt, die zur kontinuierlichen Augendruckmessung konzipiert ist. Mit dieser Linse ist eine Diagnostik des Glaukoms (Grüner Star) möglich, das als eine der häufigsten Ursachen der Erblindung gilt. Mit dem Fluoreszeinbild wird das Design der Linse verifiziert.

Bild Mitte In Feldversuchen finden optometrische Screenings statt, um geeignete Probanden zu rekrutieren.

Bild rechts In einem Projekt mit der Firma Hoya und in Zusammenarbeit mit dem Leibniz-Institut für Arbeits-forschung, Projektgruppe «Individuelle Sehleistungen», wurden präzise Eyetracking-Untersuchungen zum Binoku-larsehen durchgeführt.

Institut für Optometrie

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Prof. Dr. Roland JoosVerantwortlicher Forschung und Entwicklung

Institut für OptometrieHochschule für Technik FHNWRiggenbachstrasse 16CH-4600 Olten

T +41 62 957 22 [email protected]/io


Die Optometrie ist eine interdisziplinäre Wissenschaft mit weit- reichenden Wissensfeldern in Technik und Medizin.

Sehen und Physiologie der Wahrnehmung– Kontrast, Leuchtdichte: Einfluss auf Sehleistung, Festlegen

und Messen von Grenzwerten– Sehleistung: Einsatz und Entwicklung von Methoden zur umfas-

senden Bestimmung der Sehleistung– Analyse des Sehverhaltens: Monokulare und binokulare Blick-

erfassung, Feststellung der Konvergenzstellung des Augen- paares, Fixationsdisparität

Entwicklung von Sehhilfen– Optimierung und Problemlösung bei brillenglastechnischen Fragen

Binokularsehen– Untersuchungen zum Binokularsehen: Subjektive und objekti-

ve Untersuchungsmethoden– Nachweis der Wirkung und Entwicklung von Methoden zur

Verbesserung des Binokularsehens– Einflüsse des Binokularsehens auf Brillenglas- und

Kontaktlinsendesign

Entwicklung und Bewertung von Untersuchungstechniken– Zur Augenuntersuchung/zum Gesundheitsscreening

des Auges– Zur Brillenglasbestimmung und Kontaktlinsenanpassung

Untersuchungen zu Kontaktlinsenmaterialien und -pflege– Wirksamkeit– Verträglichkeit– Kompatibilität

Das Institut für Optometrie widmet sich der Gesamtheit aller Fragen um den Sehvorgang. Dazu gehören namentlich die Messtechnik am Auge sowie die Entwicklung von Geräten und Methoden zur Verbesserung der visuellen Wahrnehmung.

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Bild oben REM-Aufnahme eines Stents für Herzkranz- gefässe. Die Innenfläche wurde mittels Laser mit einer geometrisch definierten Oberflächenstruktur versehen.

Bild Mitte Mikrostruktur von Gusseisen, Farbätzung, 100-fache Vergrösserung im Lichtmikroskop

Bild rechts Spannungsdarstellung einer Finite-Elemente- Impact-Simulation einer Aluminium-Radfelge für RONAL AG

Institut für Produkt- und Produktionsengineering

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Prof. Dr. Jürg KüfferInstitutsleiter

Institut für Produkt- und Produktionsengineering Hochschule für Technik FHNWKlosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch T +41 56 202 74 [email protected]/technik/ippe


Produktentwicklung– Entwicklung und Optimierung von Produkten, Fertigungs-

verfahren und Prüfprozessen – FE-Simulationen und experimentelle Validierung– Statische und dynamische Bauteilprüfung

3D-Objekterfassung – 3D-Scannen, Reverse Engineering– 3D-Drucken, Rapid Prototyping– Optische Deformationsmessung

3D-Laser-Mikromaterialbearbeitung– Funktionale Oberflächenstrukturierung– Mikrokavitäten– Bearbeitung von exotischen Materialien wie Keramik,

Glas, Hartmetall usw.

Werkstoffwissenschaften– Entwicklung und Optimierung von Werkstoffeigenschaften

und Legierungen– Gefüge-Charakterisierung und Schadensanalyse (Metallo-

graphie, Mikroskopie, REM, EDX)– FE-Simulation von elasto-plastischen Umformprozessen – Optimierung von Giessprozessen in Zusammenarbeit mit dem

Giesserei-Zentrum

Das Institut für Produkt- und Produktionsengineering fokussiert in der anwendungsorientierten Forschung auf die Entwicklung von Produkten und Fertigungsverfahren unter Anwendung modernster Technologien.

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Bilder oben Die Leistungsdaten von thermischen Maschinen oder Motoren werden mit Simulationsmodel-len vorausgesagt. Experimentelle Untersuchungen sind nötig, um Modelle zu validieren und um die Mach-barkeit neuer Konzepte zu ermitteln. Im Bild: Modell und Experiment für einen Höchstgeschwindigkeits-Elektromotor (Drehzahlen bis 40‘000 U/min).

Bild rechts Die Laser-Messtechnik (LDA, PIV) ermöglicht eine detaillierte Untersuchung der Strömungsfelder von Gasen oder Flüssigkeiten. Im abgebildeten Beispiel wird ein Hochdruck-Wasserstrahl vermessen.

Institut für Thermo- und Fluid-Engineering

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Prof. Dr. Beat RibiInstitutsleiter

Institut für Thermo- und Fluid-EngineeringHochschule für Technik FHNWKlosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch

T +41 56 202 74 [email protected]/technik/itfe


Innovative Forschung und Entwicklung im Bereich der thermi-schen und fluidmechanischen Systeme ist unsere Kernkompetenz.

Bereiche der Energietechnik– Fossile Verbrennung– Turbomaschinen– Thermische Speicherung und Niedertemperaturnutzung

mit Wärmekraftmaschinen

Spezialgebiete– Schweissen, Giessen, Löten und Wärmebehandlung– Wasserstrahl- und Spraytechnologie– Entwicklung von Messtechnik und Messverfahren

Moderne und leistungsstarke InfrastrukturUnsere Lösungsmethode ist die optimale Kombination von Simu-lation und Experiment. Dazu stehen Labors mit moderner Infra-struktur und ein Computer-Cluster zur Verfügung.

Verschiedene Anlagen wie Strömungskanäle, Dampfanlagen und Motorenprüfstände können in den modern eingerichteten Labors zielgerichtet genutzt werden.

Für eine effiziente Lösung komplexer Simulationsprobleme steht ein moderner LINUXGrid-Simulationscluster (>200 Rechenknoten, >1‘400GB RAM, Graphikcomputer) zur Verfügung. Im Bereich der CFD, Thermomechanik und Materialmodellierung sind unter ande-rem folgende Simulationssoftwares im Einsatz: Flow-3D, ANSYS, ABAQUS, Magmasoft, FACTSAGE.

Ein grosses Team von erfahrenen Spezialistinnen und Spezialisten erarbeitet gemeinsam mit den Kunden innovative Lösungen durch optimale Kombination von neuester Versuchs- und Simulationstechnik.

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Bild oben Mit Thermoelementen ausgerüstete Kokille für einen Messingabguss. Anhand der systematisch variierten Giessparameter werden die Gussteileigenschaften analysiert und optimiert.

Bild Mitte Schliffbild einer geätzten Gusseisenprobe mit Lamellengraphit und perlitischem Grundgefüge. Anhand des Gefügebildes können Rückschlüsse auf die Parameter und Gussteileigenschaften gezogen werden.

Bild rechts Abguss einer 1300° heissen Eisenschmelze in eine mit Messsensoren versehene Versuchsform zur Analyse der Abkühlgeschwindigkeit.

Giesserei-Zentrum

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Prof. Jörg LagemannZentrumsleiter

Giesserei-Zentrum Hochschule für Technik FHNWBahnhofstrasse 65210 Windisch

T +41 56 202 72 [email protected]/technik/gz


Projektarbeiten Dank der langjährigen Entwicklungs- und Industrieerfahrung un-serer Mitarbeitenden in der Giessereibranche und Werkstofftech-nik können wir auf anspruchsvolle Kundenwünsche eingehen. Un-ser Team unterstützt Sie als Partner bei Ihren Herausforderungen und Bedürfnissen rund ums Giessen: – Giess- und Schmelztechnik– Werkstoffentwicklung– Metallographie– Werkstoff- und Bauteilprüfung– Rapid Prototyping– Konstruktion von Gussteilen und Formen– Numerische Simulation: Giess- und Spannungssimulation mit Magmasoft

– Prozessoptimierung: Fertigungs- und Geschäftsprozesse– Ressourcen- und Energieeffizienz

WeiterbildungSeminare und Weiterbildungsveranstaltungen zu spezifischen Giesserei-Themen sowie die Erschliessung öffentlicher Fördergel-der in Form von KTI-Projekten (Kommission für Technologie und Innovation) runden das Angebot ab.

Das Giesserei-Zentrum engagiert sich mit dem CAS Giessereitech-nik (Certificate of Advanced Studies) für die Weiterbildung qualifi-zierter Kadermitarbeitenden in den Giessereien.

Mit dem Giesserei-Zentrum steht den Schweizer Giessereien ein kompetenter wissenschaftlicher Partner zur Seite, der sich konsequent den spezifischen Anforderungenund Bedürfnissen dieser Branche widmet.

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Bild oben Die neue Ofenlinie der Kehrichtverbrennungs-anlage Buchs AG produziert Schlacke, die nutzbares Metall enthält. Mit der innovativen Technologie der elektrodynami-schen Fragmentierung wird der Wertstoff erschlossen.

Bild Mitte Die Gründe für ineffiziente Ressourcennutzung sind vielfach nicht offensichtlich. Das Zentrum für Res-sourceneffizienz analysiert Prozesse und Betriebe, um die Schwachstellen zu finden und diese zu beheben.

Bild rechts Strom wird vom Erzeuger bis zum Endverbrau-cher mehrmals transformiert, dabei entstehen Verluste. Moderne Transformatoren mit einem amorphen Metallkern (Siemens AG) verringern diese erheblich.

Zentrum für Ressourceneffizienz

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Prof. Dr. Thomas HeimZentrumsleiter

Zentrum für RessourceneffizienzHochschule für Technik FHNWBahnhofstrasse 6CH-5210 Windisch

T +41 56 202 72 [email protected]/technik/zef


Ressourceneffizienz zielt darauf ab, kostengünstiger und umwelt-schonender zu produzieren. Wir bieten fundiertes Wissen und Er-fahrung in folgenden Bereichen:

Prozess- und Produktoptimierung– Analyse der Optimierungspotenziale von Produktionsprozes-

sen und Produkten– Entwicklung und Anwendung von Analyse- und Simulations-

tools bezüglich Ressourceneffizienz in Betrieben und Kommunen

– Optimierung von Produktionsprozessen und Produkten: Massnahmenentwicklung und -Evaluation

Stoffflussmanagement und Recycling– Separationsmethoden für rezyklierbare Wertstoffe aus

komplexen Gemischen– Entwicklung neuer Recyclingtechniken– Optimierung der Effizienz bestehender Recyclingsysteme– Kostenanalysen, Variantenstudien, Ökobilanzierung,

Footprintanalysen

Unser Angebot besteht in der Durchführung und Vermittlung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten, Weiterbildungsveran-staltungen und Studierendenprojekten in diesen Fachbereichen.

Das Zentrum für Ressourceneffizienz entwickelt und wendet neue Verfahren an, um den Einsatz von stofflichen Ressourcen zu optimieren sowie die Ressourceneffizienz in der Wirtschaft zu verbessern.

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Markus C. KrackLeiter Technologietransfer FITT

Forschung, Innovation und Technologietransfer FITTHochschule für Technik FHNWKlosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch

T +41 56 202 78 [email protected]

FITT bietet Ihnen einen schnellen Zugang zu den Kompetenzen und Dienstleistungen der Fachhochschule Nordwestschweiz. Die Tech-nologietransferstelle FITT wird gemeinsam mit der Aargauischen Industrie- und Handelskammer AIHK betrieben.

Technologietransfer FITT

– Elektrotechnik– Elektronik– Mikroelektronik

– Informatik– Informationstechnologie

– Energie- und Umwelttechnik

– Maschinenbau– Mechatronik– Automatisierung

– Produktions-, Logistik- und Supply Chain-Optimierung

– Produkt-Management– Controlling

– Optometrie

– Betriebsökonomie– Unternehmensführung– Finanzmanagement

– Arbeits-, Organisations- und Personalpsychologie

FITT berät, vermittelt und koordiniert

Projektidee

Studierendenprojekt

Bachelor-Thesis

Master-Thesis

aF&E-Projekte

Dienstleistung

Wirtschafts-partner

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ImpressumHerausgeberin: Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Technik FHNW / Bereich TransferRedaktion: Prof. Rainer Schnaidt und Institutsleitende Projektleitung: Jadwiga Gabrys, Marketing und KommunikationDruck: Abächerli Media AGAuflage: 3 000 ExemplareErscheinung: Mai 2014© 2014 Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Technik FHNW

Die Fachhochschule Nordwestschweiz FHNW setzt sich aus folgenden Hochschulen zusammen:

– Hochschule für Angewandte Psychologie FHNW– Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW– Hochschule für Gestaltung und Kunst FHNW– Hochschule für Life Sciences FHNW– Musikhochschulen FHNW– Pädagogische Hochschule FHNW– Hochschule für Soziale Arbeit FHNW– Hochschule für Technik FHNW– Hochschule für Wirtschaft FHNW

Fachhochschule Nordwestschweiz FHNWHochschule für TechnikKlosterzelgstrasse 2CH-5210 Windisch

www.fhnw.ch/technik

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Forschen und entwickeln für die Praxis