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10. Oktober 2024

Studieren und Forschen

Laborprojekt in der Lehre hat direkte Auswirkung auf Forschung und führt zu internationaler Diskussion

Es ist Professor Stefan Kornhuber seit jeher besonders wichtig, Studierende mit ihren Wünschen und Interessen in die Gestaltung der Lehre einzubeziehen. So ist das Modul Mess- und Isolierstechnik im Vergleich zu herkömmlichen Vorlesungen insofern besonders, dass die Studierenden im Fachstudium direkt in die aktuell laufende Forschung des Fachgebiets Hochspannungstechnik eingebunden werden.

Dabei arbeiten sie eng mit den Mitarbeitenden zusammen, die je nach Möglichkeiten interessante Aufgaben ihrer Arbeit für das aktuelle Semester vorschlagen. Die Studierenden wählen ein Projekt aus und erhalten einen Einblick in die spezialisierten Arbeitsfelder der Mitarbeitenden und tauchen zunächst theoretisch in den aktuellen Stand der Forschung ein. Der Theorie folgt die Praxis bei der, entgegen den gewöhnlichen Laborpraktika, das Ergebnis offen bleibt. 

Im Wintersemester 2023/2024 beschäftigte das Thema Raumladungsmessung mittels Hochenergie-Impulslaser die Studierenden. Sie überprüften im Labor die von Betreuer Henry Hirte aufgestellte These, wonach verschiedene Elektrodenmaterialien einen Einfluss auf die Effizienz der Messmethode haben sollten. Die Motivation für die Anwendung der Raumladungsmessung ist das Alterungsverhalten polymerer Isolierstoffe bei Gleichspannung, wobei sich unter hoher Spannungsbeanspruchung innerhalb des Prüfmaterials Ladungen ansammeln, die die Lebensdauer beeinflussen. Dabei ist die Raumladungsmessung keinesfalls trivial umgesetzt, sondern hochsensibel wie technisch anspruchsvoll und physikalisch schwierig zu verstehen.

Das sowie der Umgang mit hochenergetischer Laserstrahlung gehen weit über das im Elektrotechnik-Studium vermittelte hinaus und haben daher auch den Reiz für die Studierenden ausgemacht. Am Ende lobten sie jedoch besonders das selbstständige Arbeiten mit der speziellen Labortechnik, das eine Einweisung und ein mehrstündiges Training / Ausprobieren einschloss und einen weiteren Tag zur geplanten Durchführung aller Untersuchungen beinhaltete. Der Betreuer stand jeweils nach der Einweisung nur zur Diskussion und Beaufsichtigung bereit. Hier wurde klar: Die im Modul Mess- und Isolierstechnik stattfindenden Laborprojekte sind niemals vorkonstruierte Laborpraktika. Häufig müssen die Technik und Abläufe speziell angepasst werden und die Ergebnisse auf eine differenziertere Art und Weise betrachtet werden als in allen Versuchen im Studium bis hierhin. Forschung hautnah.

Letztlich konnten die Studierenden unabhängig in zwei Gruppen den Einfluss der Elektrodenmaterialen auf die Messung bestätigen. Nicht nur das, auch weitere Effekte, die bei dem im Aufbau befindlichen Versuchsstand bisher nicht entdeckt wurden, konnten die Studierenden aufgreifen und in ihren Belegarbeiten diskutieren. 

Henry Hirte konnte die Erkenntnisse aus dem Laborprojekt als Teil einer internationalen Veröffentlichung auf der im Oktober stattgefundenen IEEE Conference on Electrical Insulation and Dielectric Phenomena in Auburn, USA darstellen. Ein Reviewer des Papers lobte die sorgsame und umfassende Datenakquise und Auswertung der Messungen und betonte die Wichtigkeit für die Weiterentwicklung der Messmethode.