Fachartikel

2.02.2016
erschienen in GIESSEREI Heft 2|2016

Berufsperspektive Forschung – alles andere als langweilig

Prof. Dr. Lothar Kallien hat
das Gießereilabor weit über die Landesgrenzen hinaus bekannt gemacht.
FOTO: Uni Aalen

An der Hochschule Aalen in Baden-Württemberg wird Forschung seit jeher großgeschrieben – die Gießereitechnik ist ein wesentlicher Schwerpunkt. Im dortigen Gießereilabor arbeitet zurzeit die junge Gießerei-Ingenieurin Martina Winkler an ihrer Doktorarbeit. Sie erforscht, wie sich die Qualität von Druckgussteilen mithilfe von Sensoren in der Druckgussmaschine vorhersagen und verbessern lässt. Dass sie einen technischen Beruf ergreifen würde, stand für die junge Frau schon früh fest. Dass sie heute in der Forschung arbeitet, verdankt sie ihrer Fachkompetenz und ihrer Hartnäckigkeit.

VON KARIN HARDTKE, RATINGEN

Das Problem beim Druckguss ist die hohe Ausschussrate. Denn auch wenn an den Einstellungen der Maschine nichts verändert wird, kommt es immer wieder zu Gießfehlern. Man weiß nie, welche Gussstücke es treffen wird“, erklärt Martina Winkler. Das will sie nun ändern. Winkler zeigt auf eine mit zahlreichen Sensoren ausgestattete Druckgussmaschine, die an einem Ende des geräumigen Gießereilabors steht. „Im Rahmen meiner Doktorarbeit erfasse ich nun alle Parameter, die man an der Maschine einstellen kann. Anschließend überwache ich den Gießprozess mithilfe zahlreicher Sensoren, beispielsweise Druck- und Temperatursensoren innerhalb der Form“, erklärt sie weiter. Das Ziel: Auf Grundlage der erfassten Daten frühzeitig sagen zu können, ob ein Gussteil gut oder schlecht wird. MUSIC nennt sich dieses europäische Forschungsvorhaben, das die Entwicklung eines intelligenten kognitiven Systems zur Reduzierung der Ausschussrate beim Druckguss zum Ziel hat. Diese Abkürzung steht für „MUlti-layers control and cognitive System to drive metal and plastic production line for Injected Components”. Das Gießereilabor der Hochschule Aalen ist einer von insgesamt 16 Partnern, die sich an diesem Forschungsvorhaben beteiligen. Und es ist bis auf die junge Gießerei-Ingenieurin fest in männlicher Hand. An die Tatsache, dass sie hier die einzige Frau ist, habe sie sich längst gewöhnt. Das Verhältnis zu ihren Kollegen – unkompliziert. Sie erledige ihre Arbeit genauso ihre männlichen Kollegen. Einzig für das Rüsten der Form oder wenn mal Schrauben anzuziehen seien, hole sie sich ab und an männliche Unterstützung, sagt sie und lächelt charmant. Bereits als Martina Winkler 2007 ihr Maschinenbaustudium an der Hochschule Aalen begann, war sie quasi allein unter Männern: Eine einzige Mit-Studentin gab es, und die hörte bereits nach dem ersten Semester wieder auf. Am Anfang habe sich diese Sonderstellung für sie noch eigenartig angefühlt, aber dann habe sie sich recht schnell mit der Tatsache abgefunden, eine „Exotin“ zu sein.

„Noch eine Rechenaufgabe, bitte!“

Dass sie beruflich auf jeden Fall eine technische Richtung einschlagen würde, zeichnete sich im Hause Winkler bereits früh ab. Denn während andere Mädchen lieber mit ihren Puppen spielen, zieht es die gebürtige Pfahlbronnerin in den Reifenhandel ihres Vaters, wo sie in seiner Werkstatt herumwerkelt. Die Schülerin gräbt mit Begeisterung tiefe Löcher in den elterlichen Garten und bittet ihre Mutter regelmäßig: „Noch eine Rechenaufgabe, bitte!“ Das Lernen in der Schule sei ihr schwergefallen, erinnert sich Winkler. Viel zu viel Theorie für ihren Geschmack – kaum Praxisbezug. Deutsch und Fremdsprachen – ein Graus. In Mathematik, Physik und Musik – sie spielt Klarinette – blüht sie hingegen auf. Sie macht ein Berufsorientierungspraktikum im Bereich Vertrieb und Marketing bei Porsche. Danach steht für sie endgültig fest: „Das Kaufmännische liegt mir nicht. Ich will einen technischen Beruf ergreifen.“ So bewirbt sie sich nach ihrem Abitur für den Bachelor-Studiengang Maschinenbau in Reutlingen, Heilbronn und Aalen – wo sie schließlich eine Zusage erhält. Zu Beginn habe sie mit dem technischen Lernstoff ein wenig gefremdelt – „von technischer Mechanik hatte ich keine Ahnung“. Aber bereits nach dem ersten Semester werden ihre Noten besser. Das Lernen fällt ihr zunehmend leicht – ganz anders als in der Schule. Und fachlich setzt sie sich gegen ihre männlichen Mitstudenten durch. Das Ergebnis: Der beste Bachelor-Abschluss ihres Studienjahrganges – Note 1,5.

Gießereitechnologie in Studium Maschinenbau integriert

Mehr als 5500 Studenten hat die Hochschule Aalen derzeit; unter mehr als 50 Bachelor- und Masterstudiengängen in den Bereichen Technik und Wirtschaft können die Studenten wählen. Im Gegensatz zu anderen Studieneinrichtungen ist der Schwerpunkt Gießereitechnologie hier in das Studium Maschinenbau/Produktion und Management integriert. Ein eindeutiger Vorteil, wie Prof. Dr. Lothar Kallien, Leiter des Gießereilabors der Hochschule Aalen, meint. „Jeder Student, der zu uns in das Gießereilabor kommt, merkt schnell, dass Gießen heutzutage ein hochtechnisierter Prozess ist. Das hat nichts mehr mit dem Bild einer dreckigen und lauten Gießerei zu tun.“ Auf diese Weise ließen sich nicht wenige Maschinenbaustudenten schließlich für den Schwerpunkt Gießereitechnologie begeistern. Gießereiexperte Kallien, der an der RWTH Aachen studiert und promoviert hat, leitet das Gießereilabor seit 2004 – die GTA Gießereitechnologie Aalen, um genau zu sein. Unter diesem Begriff sind alle Aktivitäten der Hochschule im Bereich der Gießereitechnologie zusammengefasst. Vorrangiges Ziel der GTA sei die Ausbildung der Studenten, so Kallien weiter: Die Studenten lernten alle Gießverfahren und alle Gusswerkstoffe, vom Eisenguss in Sandformen über Aluminium-Kokillenguss bis hin zum Druckguss kennen. Die Ausstattung des Gießereilabors ist erstklassig: allein vier Druckgießmaschinen sowie 3-D-Computer-Tomograf, Röntgengerät, Zugprüfanlage, Dauerschwingprüfanlage sowie hochmoderne Magma-Simulationsarbeitsplätze stehen den Studenten zur Verfügung.

Gießereilabor – Expertise, die gefragt ist

In der Forschung konzentriert sich man sich hier in Aalen auf das Druckgießen von Leichtmetallen – so suchen die Experten beispielsweise nach einer Lösung zur Herstellung von Salzkernen, die dem harten Druckgießprozess standhalten und anschließend mit Wasser ausgespült werden können. Es ist diese Kombination von Lehre und Forschung, die Lothar Kallien als Leiter der GTA besonders schätzt. Kallien möchte die Gießereitechnik mit seinen Forschungsarbeiten voranbringen. „90 Prozent der Hochschulen betreiben keinerlei Forschung“, bemängelt er. Das Gießereilabor habe inzwischen hingegen eine Leuchtturmfunktion an der gesamten Hochschule. Lothar Kallien sucht den ständigen Dialog zwischen Forschung und Industrie. Es sei wichtig zu wissen, wo den Gießereien der Schuh drücke. So sind die meisten Forschungsprojekte inzwischen Verbundprojekte, die gemeinsam mit Unternehmen und Universitäten durchgeführt werden. Außerdem übernehmen die Experten der GTA Aalen Entwicklungsarbeiten für Kleinstserien, wie jüngst 400 Lenkräder für einen Automobilhersteller. Ein weiteres Angebot: die praxisnahe Weiterbildung von Mitarbeitern aus den Gießereiunternehmen. Das kann in Form eines mehrtägigen Seminars geschehen oder aber als längere Weiterbildung, die dann mit dem Zertifikat „Gießereifachingenieur (VDG) abschließt. „Wir sind hier ziemlich nah an der Produktion und haben schon immer sehr anwenderbezogen gedacht“, hebt Lothar Kallien hervor. Wichtig für den ständigen Austausch mit der Industrie sind auch zwei hochkarätige Veranstaltungen, die die GTA jedes Jahr ausrichtet: das „Aalener Gießerei Kolloquium“ und das „Barbara Kolloquium“. Beim ersteren, das im Mai stattfindet, werden neben Vorträgen aus der Industrie auch die neuesten Forschungsergebnisse des Gießereilabors im Bereich des Druckgießens vorgestellt. Beim Barbara Kolloquium im Dezember sind dann die Studenten gefordert: Sie stellen ihre Bachelor-Arbeiten einem großen Publikum vor und haben die Möglichkeit, erste Kontakte zur Gießerei-Industrie zu knüpfen. Das Interesse an den Veranstaltungen ist groß: 150 bis 250 Teilnehmer aus Deutschland, Österreich und der Schweiz kommen inzwischen zu jedem Kolloquium.

Hartnäckigkeit zahlt sich aus

Eine Studien-Exkursion zu einer nahegelegenen Gießerei weckte bei Martina Winkler die Begeisterung für das Gießen „Als ein 80 Tonnen schwerer Motorblock abgegossen wurde, hat mich das ziemlich beeindruckt.“ Ihr erster Kontakt zum Gießereilabor und Prof. Dr. Kallien war dann aber eher vom Zufall bestimmt. Denn als im 6. Semester eine obligatorische Studienarbeit ansteht, wird Winkler per Losverfahren dem Bereich Gießereitechnologie zugeteilt. Einige männliche Mit-Studenten wollen unbedingt mit ihr tauschen, aber Winkler bleibt hart und verteidigt ihren Platz im Gießereilabor. Im Rahmen ihrer Studienarbeit entwickelt sie ein Druckgussmodell aus Plexiglas – das auch heute noch seinen Dienst verrichtet und auf der Gießereimesse GIFA gezeigt wurde, wie Winkler stolz berichtet. Sie überzeugt im Gießereilabor mit ihrer Fachkompetenz und arbeitet dort seit dieser Zeit als wissenschaftliche Mitarbeiterin. Auch als schließlich im 7. Semester eine Bachelor-Arbeit zum Thema „Gasinjektionstechnik“ zu vergeben ist – eine Aufgabe, die sie reizt – bleibt die begeisterte Läuferin freundlich, aber hartnäckig. Denn Professor Kallien habe zunächst zurückhaltend auf ihr Interesse reagiert. Sie habe ihn schließlich davon überzeugen können, dass sie die Richtige für diese Aufgabe ist. „Frau Winkler war die Beste ihres Jahrgangs. Die Note sagt auch etwas darüber aus, wie strukturiert jemand arbeitet“, ist Lothar Kallien überzeugt. Und überhaupt schätze er es sehr, dass Martina Winkler sich für einen technischen Beruf entschieden habe. Das sei heutzutage für eine Frau immer noch nicht selbstverständlich. Nach ihrem Bachelor-Abschluss hängt Winkler den Masterstudiengang Industrial Management dran. Ihre Master-Arbeit führt sie bei Daimler durch: Sie untersucht Sandgusslegierungen, die als Prototypenteile die Eigenschaften der späteren Druckgussserienteile vorwegnehmen. Heute pendelt Martina Winkler regelmäßig zwischen der Hochschule Aalen und der Technischen Universität Claus-thal, wo sie von Prof. Babette Tonn im Rahmen ihrer Doktorarbeit betreut wird. Und überhaupt muss sich die 27-Jährige ihre Zeit gut einteilen, denn sie ist inzwischen eine gefragte Gesprächspartnerin und Vortragsrednerin in Sachen Druckguss. So hat sie erst kürzlich auf einem Kongress der North American Die Casting Association (NADCA) einen Vortrag gehalten – mal wieder als einzige Frau unter Männern. „Schon nach einem halben Tag kannte fast jeder meinen Namen. Ich kann mir natürlich nicht mal eben die Namen aller Teilnehmer merken“, erzählt Winkler und schmunzelt. Im Gießereilabor Aalen hält sie regelmäßig Vorträge im Rahmen der Weiterbildungsangebote. Oder sie hat spontan die Idee, dass man doch am bevorstehenden Girls Day Namensschilder gießen könne, um Mädchen leichter für einen technischen Beruf zu begeistern – ein voller Erfolg. Martina Winkler kann sich gut vorstellen, auch nach Abschluss ihrer Doktorarbeit in der Forschung zu bleiben. Aber sie ist auch offen für andere Perspektiven, ergänzt sie – Hauptsache es hat mit flüssigem Metall zu tun. 

http://gta.htw-aalen.de

Zum Interview mit Martina Winkler