Studentische Lösungen für die Welt von morgen

Kann eine App die Suche nach einem Parkplatz erleichtern? Können Elektroautos beim Aufladen systematisch mit erneuerbarer Energie versorgt werden? Können Räume „hörbar“ gemacht werden, damit sich Blinde darin besser orientieren können? Und kann ein veraltetes Messgerät in einem Hochschullabor kostengünstig durch eine eigene, verbesserte Lösung ersetzt werden?

Mit diesen und anderen pragmatischen Fragen befassten sich im vergangenen Semester 63 Studierende der Studiengänge Elektrotechnik, Elektrotechnik im Praxisverbund, Mechatronic Systems Engineering, Medieninformatik und Technische Informatik der Hochschule Osnabrück. Entstanden sind – teils in Kooperation mit Unternehmen – innovative „Lösungen für die Welt von morgen“, die die Studierenden Ende Februar auf der gleichnamigen Projektmesse vorgestellt haben. Rund 100 Gäste informierten sich an den Projektständen und in Vorträgen.

Der Parkplatzmangel kostet Stadtbewohner und Pendler viel Zeit und Nerven. Dieses Problem wollen Studierende der Medieninformatik mithilfe von Smartphones lösen. Sie entwickelten eine App, die Parkplatzbesitzer mit Parkplatzsuchenden verbindet. Der Name der App „Share a lot“ ist gut gewählt – er lässt sich mit „Teile viel“ und „Teile einen Parkplatz“ übersetzen. Die App bietet den Nutzern die Möglichkeit, ihre eigenen Privatparkplätze zu vermieten und woanders freie Parkplätze zu suchen.

Der vom Inserierer bestimmte Preis wird dabei vom Guthaben des Buchers abgezogen und dem Besitzer gutgeschrieben. „Auf diese Weise können Parkplatzbesitzer mit kleinstem Aufwand Geld verdienen und sind motiviert, ihren Parkplatz zu teilen“, erklären die Ideengeber Ákos Determann und Christopher Deutz. Sie studieren International Business and Management an der Fakultät Wirtschafts- und Sozialwissenschaften und entwickelten ihr App-Konzept letztes Jahr, als sie ein Projekt zum Thema „Firmengründung“ bearbeiteten. Um ihre Idee praktisch umzusetzen, wandten sich die künftigen Betriebswirte an den Informatik-Dozenten Björn Plutka, der acht Studierende für das Thema begeistern konnte und das Projekt betreute.

Sowohl er als auch die „Auftraggeber“ sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen. „Dahinter stecken Herz und Erfahrung, das Team hat immer wieder Top-Ideen eingebracht und erfolgreich umgesetzt“, so Plutka. Nun laufen weitere Tests, und die Studenten Determann und Deutz sind zuversichtlich, die App „Share a lot“ demnächst auf den Markt bringen zu können. Dazu lassen sich die angehenden Unternehmer bereits im Gründungsservice der Osnabrücker Hochschulen beraten.

Der Parkplatzmangel kostet Stadtbewohner und Pendler viel Zeit und Nerven. Dieses Problem wollen Studierende der Medieninformatik mithilfe von Smartphones lösen. Sie entwickelten eine App, die Parkplatzbesitzer mit Parkplatzsuchenden verbindet. Der Name der App „Share a lot“ ist gut gewählt – er lässt sich mit „Teile viel“ und „Teile einen Parkplatz“ übersetzen. Die App bietet den Nutzern die Möglichkeit, ihre eigenen Privatparkplätze zu vermieten und woanders freie Parkplätze zu suchen. Der vom Inserierer bestimmte Preis wird dabei vom Guthaben des Buchers abgezogen und dem Besitzer gutgeschrieben. „Auf diese Weise können Parkplatzbesitzer mit kleinstem Aufwand Geld verdienen und sind motiviert, ihren Parkplatz zu teilen“, erklären die Ideengeber Ákos Determann und Christopher Deutz. Sie studieren International Business and Management an der Fakultät Wirtschafts- und Sozialwissenschaften und entwickelten ihr App-Konzept letztes Jahr, als sie ein Projekt zum Thema „Firmengründung“ bearbeiteten.

Um ihre Idee praktisch umzusetzen, wandten sich die künftigen Betriebswirte an den Informatik-Dozenten Björn Plutka, der acht Studierende für das Thema begeistern konnte und das Projekt betreute. Sowohl er als auch die „Auftraggeber“ sind sehr zufrieden mit den Ergebnissen. „Dahinter stecken Herz und Erfahrung, das Team hat immer wieder Top-Ideen eingebracht und erfolgreich umgesetzt“, so Plutka. Nun laufen weitere Tests, und die Studenten Determann und Deutz sind zuversichtlich, die App „Share a lot“ demnächst auf den Markt bringen zu können. Dazu lassen sich die angehenden Unternehmer bereits im Gründungsservice der Osnabrücker Hochschulen beraten.

Elektrofahrzeuge und deren Beladung mit grüner Energie standen im Fokus eines anderen Informatik-Projekts namens CO2-Kompass. „Um die Vorteile der regenerativen Energien stärker nutzen zu können, ist es notwendig, elektrische Verbraucher an die Zeiten ‚grüner‘ Energieerzeugung anzupassen“, erklärt der Teamsprecher Nico Stadie. „Dazu greifen wir öffentlich verfügbare Produktionsdaten der einzelnen Energieversorger in Europa ab und speichern sie auf einem Server. Danach folgen eine detaillierte Auswertung sowie die Berechnung mittels eines Algorithmus zur Ermittlung des CO2-Ausstoßes jeder einzelnen Produktionsart“, so der Student der Technischen Informatik weiter.

Nun können die Mikrocontroller der Ladesäulen für Elektrofahrzeuge auf den Server zugreifen, den CO2-Ausstoß des aktuellen Strommixes erfragen und bei günstigen Voraussetzungen den Ladeprozess starten. Der Projektbetreuer, Prof. Dr. Hans-Jürgen Pfisterer, betont die Aktualität des Projekts: „Deutschland produziert oft mehr Strom aus erneuerbaren Energien, als gerade benötigt wird – zum Beispiel an windstarken Tagen. In diesem Fall bekommen unsere Nachbarn sogar Geld dafür, wenn sie überschüssigen deutschen Strom nehmen – zurzeit rund 10 Euro pro Megawattstunde. Wenn wir wiederum Strom aus dem Ausland brauchen, zahlen wir noch einmal etwa das Sechsfache. Da liegt es nahe, zur Zwischenspeicherung von erneuerbarer Energie Ladesäulen für E-Autos als ‚Batterie‘ zu nutzen.“ An ähnlichen Projekten arbeitet der Professor für Elektrische Antriebe und Grundlagen und Leiter des Kompetenzzentrums Elektronik und Antriebstechnik (KEA) mit seinen Kooperationspartnern. Das Projektmanagement und die Resultate seiner Gruppe findet er „hervorragend und vielversprechend“. Das Team habe einen vorzeigbaren Beitrag zur Nutzung regenerativer Energien geleistet.

Im Vordergrund des Projekts „Hörbarer Raum“ stand ein weiteres aktuelles Gesellschaftsthema – Inklusion. „Unser Ziel lautete: ‚Jeder Raum soll für eine Person, die an einer akuten Sehbehinderung leidet oder blind ist, akustisch wahrnehmbar werden‘“, berichtet Student der Medieninformatik Niklas Debbrecht. Sein fünfköpfiges Team um die Sprecherin Hannah Kluske hat dafür die ausgefeilte Technik der Microsoft HoloLens genutzt, die per Infrarot die Umgebung des Nutzers abtastet. So kann jeder Raum zuverlässig und detailliert gescannt werden. Die Studierenden entwickelten Algorithmen, mit denen die gewonnene Tiefen-Information in korrelierende Schallwellen umgewandelt werden kann. Über ein Headset können Sehbehinderte die Räume dadurch „erhören“. „Dies gleicht einem Sonar, wie es beispielsweise Fledermäuse haben, um sich im Dunkeln zurechtzufinden: Nahe Wände oder Gegenstände klingen dann zum Beispiel lauter und der Nutzer wird gewarnt, bevor er sich an irgendetwas stößt“, so Niklas Debbrecht.

Mit der Software lassen sich verschiedene Optionen wählen, mit denen man auf unterschiedliche Weise den Raum mit den Ohren erfahren kann – ganz ohne etwas sehen zu müssen. „Das menschliche Sehen deckt einen sehr großen Wahrnehmungsbereich ab, es technisch abzubilden und durch das Hören zu ersetzen war schon eine echte Herausforderung. Die Gruppe hat sie gut gemeistert“, lobt der Projektbetreuer Prof. Dr. Heinz-Josef Eikerling. Der Kooperationspartner und Ideengeber des Projekts ist Andree Josef, Geschäftsführer der Osnabrücker Werbeagentur Die Etagen: „Die Studierenden haben nicht nur praktische Aufgaben umgesetzt, sondern auch viele grundlegende Fragen bearbeitet: ‚Wie generiere ich Geräusche?‘, ‚Wie gestalte ich eine Schallquelle?‘ Die Ergebnisse können sich durchaus sehen lassen.“ Josef, dessen Firma dem Verein iuk Unternehmensnetzwerk Osnabrück angehört, lobt zudem die enge Zusammenarbeit der Hochschule Osnabrück mit der regionalen IT- und Telekommunikationsbranche: „Projekte sind für die rund 70 Unternehmen des iuk-Netzwerks eine hervorragende Möglichkeit, in Kontakt mit Studierenden zu treten und zugleich Ideen umzusetzen, die sich im Alltagsgeschäft nicht ausprobieren lassen.“

Dass die Zusammenarbeit in Projekten nicht nur mit Unternehmen, sondern auch innerhalb der Hochschule gut funktioniert, bewiesen sechs angehende Elektrotechniker. Sie entwickelten ein neues Messgerät für das Labor für Lebensmitteltechnik der Fakultät Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur in Haste. Dortige Studierende ermitteln in Laborpraktika die Wasseraktivität von Lebensmitteln, die das Wachstum von Mikroorganismen und somit die Haltbarkeit von Lebensmitteln beeinflusst. Bestimmt wird die Wasseraktivität über die Messung der Luftfeuchtigkeit einer Lebensmittelprobe in einem abgeschlossenen Behälter. „Bisher mussten Studierende die Messwerte in festgelegten zeitlichen Abständen von den Displays der Probenbehälter abschreiben, aus Platzgründen konnten dabei nur wenige Proben gleichzeitig untersucht werden“, schildert der Laboringenieur Andreas Schwartz. „Außerdem war unser System Marke ‚Eigenbau‘ in die Jahre gekommen und arbeitete nicht mehr zuverlässig.“ Da ein Ersatz mit kommerziellen Messgeräten den Budgetrahmen gesprengt hätte, entstand die Idee, ein neues System im Rahmen eines Projektes im Studiengang Elektrotechnik zu entwickeln. Sechs Studenten nahmen die Herausforderung an und entwickelten ein verbessertes Messsystem.

Dafür haben sie Schaltpläne gezeichnet, Platinen bestückt, Gehäuse entwickelt und im 3D-Druckverfahren gedruckt sowie Software für Mikrocontroller und Rechner programmiert. „Unser System besteht aus einem Trägermodul, an das bis zu zehn Probenbehälter angeschlossen werden können“, berichtet der studentische Projektleiter Patrick Flacke. Die Messwerte werden drahtlos an einen Rechner übertragen und können dort angezeigt und auch für eine spätere Auswertung abgespeichert werden. Neben der PC-Anbindung war die Vergrößerung der Probenanzahl zu einem moderaten Preis eine wichtige Anforderung. „Durch das Konzept eines zentralen Trägermoduls anstelle von zehn einzelnen Messgeräten konnten die Kosten deutlich gesenkt werden“, so der Student des dualen Programms Elektrotechnik im Praxisverbund weiter. Ein einzelnes Glas mit Sensor kostet nun weniger als 15 Euro und kann im Fall eines Defekts einfach und kostengünstig ausgetauscht werden; das gesamte System kostet nur wenige hundert Euro. Laboringenieur Schwartz freut sich über das erfolgreich umgesetzte Projekt: „Im Vergleich zu unserem alten System ist es ein Quantensprung. Die Lösung des Teams ermöglicht uns eine digitale Datenerfassung und die Vergrößerung der Probenanzahl – und das zu einem moderaten Preis.“

Auch weitere Projektteams stellten ihre Kreativität unter Beweis. Sie entwickelten Land- und Gartentechnik-Roboter, befassten sich in Zusammenarbeit mit der Osnabrücker Sievers-Group mit Technologien der Gesichtserkennung und bauten vollinstrumentalisierte Gehhilfen samt zugehöriger App, die das auf dem verletzten Bein lastende Gewicht misst und visualisiert sowie den Nutzer bei Überbelastung warnt. Ein weiteres Team nutzte die Zukunftstechnologie Augmented Reality, um Ökosysteme visuell ansprechend und interaktiv zu simulieren und so Gästen des Naturparks Tiergarten Schloss Raesfeld die Auswirkungen menschlichen Handelns mit Hilfe von Tablets spielerisch darzustellen. Ein Höhepunkt der Ausstellung war das autonom fahrende Modellfahrzeug im Maßstab 1:10 namens OsCar. Sieben Studenten der Fakultät Ingenieurwissenschaften und Informatik haben damit beim studentischen Wettbewerb Carolo Cup an der TU Braunschweig Anfang Februar neun Teams aus vier Ländern auf die Plätze verwiesen.

„Projektarbeit in Teams gehört zum Alltag in allen technischen Berufen. Deshalb sind Projekte ein wichtiger Bestandteil des Studiums an unserer Hochschule“, betont der Organisator der Messe, Studiendekan für Elektrotechnik und Informatik Prof. Dr. Frank M. Thiesing. Kurz bevor die Bachelor-Studierenden ihre Abschlussarbeiten in der Industrie anfertigen, bekommen sie deshalb im 5. Semester die Gelegenheit, ein komplettes Projekt in Teams umzusetzen. „Auch sehen wir in Projekten eine gute Möglichkeit zur Zusammenarbeit mit regionalen Unternehmen – nicht nur als künftigen Arbeitgebern für unsere Studierenden, sondern auch aus unserer gesellschaftlichen Verantwortung als eine regional verankerte Bildungseinrichtung und zugleich die größte Fachhochschule Niedersachsens“, so Prof. Thiesing.

(Foto: Hochschule Osnabrück / Elisa Stock)