FH Münster: Studenten unterstützen Ingenieurbüro Team der FH Münster entwickelt ein Laser-Vibrometer mit Datenerfassung für das Unternehmen Kötter in Rheine

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Die Studenten stellen ihr Laser-Vibrometer im Labor des Ingenieurbüros Kötter ein. Mit dabei: Mitarbeiter Sven Rechenberger (r.). (Foto: FH Münster/Theresa Gerks)
Die Studenten stellen ihr Laser-Vibrometer im Labor des Ingenieurbüros Kötter ein. Mit dabei: Mitarbeiter Sven Rechenberger (r.). (Foto: FH Münster/Theresa Gerks)

Sie gehören ins Standardequipment eines jeden Messtechnikers, der berührungslos Schwingungen messen möchte: Vibrometer. Damit lassen sich mechanische Schwingungen genauer aufspüren und klassifizieren; Vibrationen, die irgendwie da sind, sich aber nicht sofort mit bloßem Hören wahrnehmen lassen. Das Ingenieurbüro Kötter Consulting Engineers aus Rheine arbeitet mit solchen Systemen, um beispielsweise berührungslos störende und schadhafte Schwingungen innerhalb von komplexen Rohrleitungssystemen zu erfassen.

„Eigentlich sind wir wie Detektive. Irgendetwas stimmt nicht, teilen uns unsere Kunden mit, und wir messen dann nach und recherchieren in der Literatur, damit die Ursache gefunden wird“, erklärt Geschäftsführer Dr. Johann Lenz. Bei einem Auftrag hatte er festgestellt, dass ein Laser-Vibrometer keine genauen Messwerte mehr ablieferte, und das Unternehmen wandte sich an das Laserzentrum der FH Münster – mit der Bitte, das Messgerät wieder funktionstüchtig zu machen.

Umgesetzt haben das letztendlich fünf Masterstudenten im Programm Photonik am Fachbereich Physikingenieurwesen, und zwar in ihrem Projektpraktikum. Einer Pflichtveranstaltung, in der eh schon praxisnah gearbeitet wird – nun aber mit einem konkreten Auftrag und einer Zusammenarbeit mit einem lokalen münsterländischen Unternehmen. „Durch diese Reparaturanfrage sind wir auf die Idee gekommen, selbst einmal ein solch neues Messsystem mit Datenerfassung zu bauen“, erklärt Jürgen Gröninger, Betreuer des Praktikums und wissenschaftlicher Mitarbeiter am Laserzentrum.

Ein halbes Jahr Projektarbeit steckt in dem selbstgebauten Laser-Vibrometer, das über vier Photodioden ein Frequenzspektrum erfassen kann. (Foto: FH Münster/Theresa Gerks)
Ein halbes Jahr Projektarbeit steckt in dem selbstgebauten Laser-Vibrometer, das über vier Photodioden ein Frequenzspektrum erfassen kann. (Foto: FH Münster/Theresa Gerks)

Ein halbes Jahr später fanden sich die Studenten Julian Feller, Dieter Paulizek, Lukas Eißing, Markus Stening und Jan-Phillip Wessels in einem Labor bei Kötter in Rheine wieder, das große, selbstgebaute Laser-Vibrometer im Gepäck und natürlich das reparierte, handliche Laser-Vibrometer. Kötter-Mitarbeiter Sven Rechenberger hatte eine Referenzprobe vorbereitet, vorprogrammierte Frequenzen, die er über sein Smartphone im Labor einspielte. Daran versuchten die Studenten dann, ihr selbstgebautes Vibrometer auszurichten. „Uns interessiert die ganz exakte Signalausbreitung“, sagt Rechenberger. „Dass die Signalanalyse in der Praxis ganz schön aufwendig und kompliziert ist und dass die richtige Einstellung sehr viel Zeit kostet, sieht man hier sehr gut.

Das zeigt aber auch, wie gut die herkömmlichen industriellen Messgeräte eigentlich sind.“ Das reparierte Laser-Vibrometer von Kötter hatten die Studenten natürlich auch mit zum Labortermin gebracht. Aber auch ihr selbstgebautes Messinstrument ist auf dem richtigen Weg. „Wir haben schnell gemerkt, dass unser entwickeltes Prinzip ziemlich passend für die Aufgabe ist“, sagt Wessels. „Aber wir müssen noch am Signal-Rausch-Verhältnis arbeiten und an der Auflösung. Vielleicht lässt sich auch noch der Messbereich erweitern. Auf jeden Fall ist unser Messgerät einfach noch zu groß und ein bisschen wackelig.“ Für den Einsatz in der Praxis wäre es also noch nicht geeignet.

Dass die Studenten in einem Projektpraktikum für einen so konkreten Anwendungsfall gearbeitet und geforscht haben, funktioniert auch dank der didaktischen und finanziellen Unterstützung vom Projekt „Wandel bewegt“. Das ist am „Wandelwerk. Zentrum für Qualitätsentwicklung“ der FH Münster angesiedelt. Im Teilprojekt mit dem Laser-Vibrometer geht es darum, anwendungsorientiertere Laborversuche anzubieten und die Idee des forschenden Lernens noch stärker in der Labordidaktik zu verankern. „Es ist schön zu sehen, dass die Projekte greifen. Die Studierenden haben für einen ganz konkreten Anwendungsfall eine Lösung geschaffen und dabei viel Enthusiasmus an den Tag gelegt – so soll es sein!“, sagt Dr. Joachim Preusse vom Wandelwerk.

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