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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


Forschen und entwickeln Sie mit der Hochschule für Technik!

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 Wirtschaftspartnern gestartet. Rund 300 Mitarbeitende erzeugen in 13 Instituten Wissen und Lösungen, welche der Praxis zugänglich gemacht werden.

Die Ausbildung von jungen Ingenieurinnen und Ingenieuren 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 entsteht ein attraktives Angebot, ihre Innovationsvorhaben mit neuesten Resultaten aus der Forschung unter Einsatz modernster Laborinfrastruktur zu bereichern. Sie erhöhen damit entscheidend die Wahrscheinlichkeit, dass ihre neuen Produkte erfolgreich werden. Ein attraktives Angebot Haben Sie eine Produktidee, wollen Sie Ihrer nächsten Produktgeneration den entscheidenden Wettbewerbsvorteil verschaffen oder suchen Sie eine ganz spezifische Kompetenz? Dann sind Sie bei uns an der richtigen Adresse! Die Kompetenzen unserer Institute umfassen ein breites Spektrum: vom Mechanical Design über Energieund Informationstechnik bis zur Automatisierung, Nanotechnik und Logistik. Erfolgreiche Technik- und Informatikforschung 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 sowie der Universität Basel. Zudem wird das Fachwissen und die Forschungskompetenz von Mitarbeitenden aus mehreren Instituten in Zentren gebündelt und unseren Partnern zur Verfügung gestellt:

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Schritt 1: Kontaktaufnahme Nehmen 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 Kontaktvermittlung zu den Expertinnen und Experten in unseren Instituten. Schritt 2: Machbarkeitsklärung, Vorstudie Nach 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 Anfang steht typischerweise eine Vorstudie. Hier werden die Machbarkeit sowie das Erfolgspotential geklärt und die nachfolgenden Schritte vorbereitet.

Rechte an den Ergebnissen, Geheimhaltung Forschungsprojekte sollen einen Wettbewerbsvorteil gegenüber der Konkurrenz schaffen. Deshalb sind eine Absicherung 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 Leiter aF&E und Bereich Transfer Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 78 81 rainer.schnaidt@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik

Prof. Rainer Schnaidt Schritt 3: Anwendungsorientierte Forschung und  Entwicklung Erweist sich das Vorhaben als gleichermassen aussichtsreich und innovativ, erfolgt die Phase der Suche und Erprobung von Lösungen. Häufig können wir uns auf Förderinstitutionen abstützen, welche einen respektablen Teil der Kosten übernehmen. In der Schweiz hat sich hier die Kommission für Technologie und Innovation KTI als wichtige und effiziente Einrichtung etabliert. Diese übernimmt bei Gutheissung des Vorhabens die Kosten der Arbeit unserer Institute.

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Institut für 4D-Technologien

Bild oben Die farbigen Punkte zeigen die Politiker des Bundeshauses, die sich auf Twitter gegenseitig beeinflussen. 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. 4


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.

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Die am Institut für 4D-Technologien entwickelten Methoden wenden 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 Forschungsfelder und entwickeln in enger Zusammenarbeit mit Industriepartnern sowie renommierten Hochschulen im In-und Ausland 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 Aufwertungskette der Daten-Handhabung: Interface und Interaction Design, Usability, User Experience, Information Visualisation und Virtual Reality.

Prof. Dr. André Csillaghy Institutsleiter Institut für 4D-Technologien Hochschule für Technik Bahnhofstrasse 6 CH-5210 Windisch T +41 56 202 76 85 andre.csillaghy@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/i4ds

Infrastruktur Darüber hinaus bieten wir Testings Ihrer Software im eigenen Usability-Lab mit Eye-Tracking Technologie (Blickpunktverfolgung) an und verfügen über ein Media Lab für die interaktive Echtzeitsimulation stereoskopischer 3D-Information.

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Institut für Aerosol- und Sensortechnik Mit Fachgruppe Elektrische Energietechnik

Bild oben Das Institut unterstützt Netzbetreiber und Unternehmen bei der Realisierung innovativer Smart GridLösungen, 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 Partikelkonzentration. Der Monitor ist batteriebetrieben und findet in der Hemdtasche Platz. Im gleichen Gerät können auch Proben für eine Elektronenmikroskop-Analyse genommen werden.

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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 Energiequellen ins Netz im Vordergrund.

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Partikelmesstechnik Unsere Forschungstätigkeit befasst sich mit einfachen, feldtauglichen 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

Prof. Dr. Heinz Burtscher Institutsleiter Institut für Aerosol- und Sensortechnik Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrsse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 74 73 heinz.burtscher@fhnw.ch www.fhnw.ch/iast

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 Zuverlässigkeitsoptimierung und Anwendungen von neuartigen Leistungshalbleitertypen – Windenergienutzung in grösseren Höhen mit Kites

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Institut für Automation

Bild oben Praktische Validation neuer Verfahren der Energiegewinnung (Energy Harvesting) für den stromnetzunabhängigen 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 komplexe Roboter für die industrielle Praxis entwickelt werden.

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

Forschungsschwerpunkte Die Forschungsprojekte mit unseren Kunden umfassen nach der Spezifikation der Aufgabenstellung deren analytische Modellierung und praktische Validation. Auf der Basis des validierten Modells 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 Technologien 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

Prof. Dr. Roland Anderegg Institutsleiter Institut für Automation Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 77 43 roland.anderegg@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/ia

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Institut für Biomasse und Ressourceneffizienz

Bild oben Ein Forscher im Team Katalytische Verfahrenstechnik 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.

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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.

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Bereitstellung von Energieträgern aus Biomasse: – Erzeugung von Biomethan aus nasser Biomasse mittels hydrothermaler Vergasung – Wertvolle flüssige Brennstoffe und Chemikalien aus organischen 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 (Entwicklung geeigneter Messtechniken, verbesserter Prüftechniken für Holzöfen) – Strom- und Wärmeerzeugungstechniken mit Biomasse : z.B. holzbefeuerte Heissluftturbine, saubere Heizkesselsysteme

Prof. Dr. Timothy Griffin Institutsleiter Institut für Biomasse und Ressourceneffizienz Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 74 36 timothy.griffin@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/ibre

Ressourceneffizienz: – Cleaner Production: vorbeugende Massnahmen zur Verringerung von Umweltbelastungen und Reduktion von Produktionskosten – Prozess- und Produktoptimierung: Stofffluss- und Energieanalysen, Effizienzpotentialanalysen – Recycling: Separationstechniken für rezyklierbare Wertstoffe aus Elektronikschrott

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Institut für Business Engineering

Bild oben Projekt APPRIS: Entwicklung eines Frühwarnsystems für das Risikomanagement in globalisierten Supply Chains unter Einsatz semantischer Technologien zur Informationsverarbeitung 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.

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

Forschungsschwerpunkte Die Forschungsschwerpunkte des Instituts für Business Engineering sind die ganzheitliche Analyse, Gestaltung und nachhaltige Optimierung von Wertschöpfungssystemen (Supply Chains), Produktionsstätten und Distributionsnetzen der verarbeitenden Industrie und des Handels in globalisierten Märkten. Kompetenzen Das Institut entwickelt in enger Zusammenarbeit mit Wirtschafts-, Dienstleistungs- und Forschungspartnern innovative und praxistaugliche Lösungen in den Bereichen Einkauf, Logistik, Produktionsmanagement, 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, Risikomanagement und Frühwarnsysteme, Finanzierungsmodelle innerhalb von Supply Chains, lean and agile Supply Chains –  Kooperationsmanagement: virtuelle Kooperationsnetzwerke und Unternehmen, virtuelles Projekt- und Prozessmanagement, Wissensmanagement

Prof. Jörg Lagemann Institutsleiter Institut für Business Engineering Hochschule für Technik FHNW Bahnhofstrasse 6 CH-5210 Windisch T +41 56 202 72 19 joerg.lagemann@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/ibe

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Institut f체r Kunststofftechnik

Bild oben Herstellung von komplexen, dreidimensionalen Faserverbundbauteilen aus thermoplastischen Hochleistungspressmassen durch variothermes Pressverfahren mit diskontinuierlichen C-Fasern und PEEK Matrix Bild Mitte Kosteneffektive Verst채rkung von Bolzenverbindungen in CFK-Strukturen durch Co-Curing von teilausgeh채rteten Bauteilen im Flugzeugbau Bild rechts Geschnittene unidirektionale B채nder aus C-Fasern mit PEEK Matrix werden in einem neuartigen automatisierbaren Verfahren zu komplexen Bauteilen verarbeitet, um hochfeste Metalle zu ersetzen.

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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.

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Neue industrielle Verfahren für Hochleistungsverbundwerkstoffe – Hybride thermoplastische Fertigungsverfahren für Hochleistungsverbunde in Kombination mit Spritzguss – Hochleistungspressmassen für komplexe Krafteinleitungen – Thermoplastische Verbundwerkstoffe auf Basis diskontinuierlicher Fasern – Sehr schnelle Harzinjektionsverfahren (Compression Resin Transfer Moulding) – Neue Fügeverfahren auf Basis teilausgehärteter Komponenten – Innovative Anwendungen für Industrie, Sport und Medizinaltechnik – Recyclingverfahren für Hochleistungsverbundwerkstoffe

Prof. Clemens Dransfeld Institutsleiter Institut für Kunststofftechnik Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 73 83 clemens.dransfeld@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/ikt

Verbundwerkstoffe aus nachwachsenden Ressourcen – Nachhaltige Spritzgusscompounds auf Basis von rezyklierten Naturfasern – Thermoplastische Hochleistungsverbunde mit Naturfasern Das Institut für Kunststofftechnik ist Gründungsmitglied des nationalen thematischen Netzwerks Carbon Composites Schweiz.

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Institut für Mikroelektronik

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 Strömungsgeschwindigkeit von Atemluft. Der ASIC war Ergebnis eines KTI-Projekts mit der Firma ndd Medizintechnik zur Entwicklung eines Spirometers (portables Gerät zur Messung der Lungenfunktion). 16


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.

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen 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 FPGAund ASIC-Anbietern

Prof. Karl Schenk Institutsleiter Institut für Mikroelektronik Hochschule für Technik FHNW Steinackerstrasse 5 CH-5210 Windisch T +41 56 202 75 29 karl.schenk@fhnw.ch www.fhnw.ch/ime

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

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Institut für Mobile und Verteilte Systeme

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 beruflichen Leben aufgreift. Der Begriff steht für Wachstum und Innovation. Informationstechnologien übernehmen dabei eine tragende Rolle. 18


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.

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Unsere Kompetenzen liegen im Bereich der mobilen und effizienten Systeme und decken die folgenden drei Forschungsfelder ab: – Effiziente Softwareentwicklung und -evolution Das Forschungsfeld «Effiziente Softwareentwicklung» befasst sich mit der Entwicklung, Verbesserung und praktischen Anwendung 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 Software und erforscht Techniken und Werkzeuge zur vereinfachten und robusten Entwicklung derselben.

Prof. Dr. Jürg Luthiger Institutsleiter Institut für Mobile und Verteilte Systeme Hochschule für Technik FHNW Bahnhofstrasse 6 CH-5210 Windisch T +41 56 202 78 23 juerg.luthiger@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/imvs

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

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Institut für Nanotechnische Kunststoffanwendungen

Bild oben Mittels Spritzgiessen mit variothermer Werkzeugtemperierung können grossflächige Nanostrukturen (hier 44x44 mm) abgeformt werden. Bild Mitte Die hohe Replikationsqualität der Originalstruktur (200nm Säulen, Periode 500nm) wird im Rasterelektronenmikroskop sichtbar. Bild rechts Multifunktionales Spritzgiess-/Spritzprägewerkzeug mit Möglichkeiten zur beidseitigen Strukturierung, variothermer Prozessführung und Variation der Bauteildicke von 0.2 bis 3 mm.

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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.

Forschungsschwerpunkte – Abformung von Mikro- und Nanostrukturen mittels verschiedener Verfahren zur Erzeugung funktioneller Kunststoffoberflächen – Anwendung strukturierter Kunststoffoberflächen in den Gebieten Bioanalytik (Mikrofluidik-Chips), Medizintechnik (Implantate) oder Optik (Sicherheitsmerkmale, Kopierschutz, dekorative Elemente) – Modifikation von Polymeroberflächen mittels Oberflächenchemie 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, Heissund UV-Prägen – Anwendungsentwicklung im Kontext der Strukturabformung – Analytik: topographische und physikalisch-chemische Oberflächencharakterisierung, thermische und thermo-mechanische Analyse, Rheologie, Mikroskopie und FT-IR Spektroskopie

Prof. Dr. Jens Gobrecht Institutsleiter Institut für Nanotechnische Kunststoffanwendungen Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 73 85 jens.gobrecht@fhnw.ch www.fhnw.ch/inka

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

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Institut für Optometrie

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 Arbeitsforschung, Projektgruppe «Individuelle Sehleistungen», wurden präzise Eyetracking-Untersuchungen zum Binokularsehen durchgeführt. 22


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.

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Die Optometrie ist eine interdisziplinäre Wissenschaft mit weitreichenden 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 umfassenden Bestimmung der Sehleistung – Analyse des Sehverhaltens: Monokulare und binokulare Blickerfassung, Feststellung der Konvergenzstellung des Augenpaares, Fixationsdisparität Entwicklung von Sehhilfen – Optimierung und Problemlösung bei brillenglastechnischen Fragen

Prof. Dr. Roland Joos Verantwortlicher Forschung und Entwicklung Institut für Optometrie Hochschule für Technik FHNW Riggenbachstrasse 16 CH-4600 Olten T +41 62 957 22 70 roland.joos@fhnw.ch www.fhnw.ch/io

Binokularsehen – Untersuchungen zum Binokularsehen: Subjektive und objektive 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

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Institut für Produkt- und Produktionsengineering

Bild oben REM-Aufnahme eines Stents für Herzkranzgefässe. 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-ElementeImpact-Simulation einer Aluminium-Radfelge für RONAL AG

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

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Produktentwicklung – Entwicklung und Optimierung von Produkten, Fertigungsverfahren 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.

Prof. Dr. Jürg Küffer Institutsleiter Institut für Produkt- und Produktionsengineering Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 74 47 juerg.kueffer@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/ippe

Werkstoffwissenschaften – Entwicklung und Optimierung von Werkstoffeigenschaften und Legierungen – Gefüge-Charakterisierung und Schadensanalyse (Metallographie, Mikroskopie, REM, EDX) – FE-Simulation von elasto-plastischen Umformprozessen – Optimierung von Giessprozessen in Zusammenarbeit mit dem Giesserei-Zentrum

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Institut für Thermound Fluid-Engineering

Bilder oben Die Leistungsdaten von thermischen Maschinen oder Motoren werden mit Simulationsmodellen vorausgesagt. Experimentelle Untersuchungen sind nötig, um Modelle zu validieren und um die Machbarkeit neuer Konzepte zu ermitteln. Im Bild: Modell und Experiment für einen HöchstgeschwindigkeitsElektromotor (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.

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

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Innovative Forschung und Entwicklung im Bereich der thermischen 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

Prof. Dr. Beat Ribi Institutsleiter Institut für Thermo- und Fluid-Engineering Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 74 34 beat.ribi@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/itfe

Moderne und leistungsstarke Infrastruktur Unsere Lösungsmethode ist die optimale Kombination von Simulation und Experiment. Dazu stehen Labors mit moderner Infrastruktur 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 anderem folgende Simulationssoftwares im Einsatz: Flow-3D, ANSYS, ABAQUS, Magmasoft, FACTSAGE.

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Giesserei-Zentrum

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.

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

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Projektarbeiten Dank der langjährigen Entwicklungs- und Industrieerfahrung unserer Mitarbeitenden in der Giessereibranche und Werkstofftechnik können wir auf anspruchsvolle Kundenwünsche eingehen. Unser 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

Prof. Jörg Lagemann Zentrumsleiter Giesserei-Zentrum Hochschule für Technik FHNW Bahnhofstrasse 6 5210 Windisch T +41 56 202 72 19 joerg.lagemann@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/gz

Weiterbildung Seminare und Weiterbildungsveranstaltungen zu spezifischen Giesserei-Themen sowie die Erschliessung öffentlicher Fördergelder in Form von KTI-Projekten (Kommission für Technologie und Innovation) runden das Angebot ab. Das Giesserei-Zentrum engagiert sich mit dem CAS Giessereitechnik (Certificate of Advanced Studies) für die Weiterbildung qualifizierter Kadermitarbeitenden in den Giessereien.

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Zentrum für Ressourceneffizienz

Bild oben Die neue Ofenlinie der Kehrichtverbrennungsanlage Buchs AG produziert Schlacke, die nutzbares Metall enthält. Mit der innovativen Technologie der elektrodynamischen Fragmentierung wird der Wertstoff erschlossen. Bild Mitte Die Gründe für ineffiziente Ressourcennutzung sind vielfach nicht offensichtlich. Das Zentrum für Ressourceneffizienz analysiert Prozesse und Betriebe, um die Schwachstellen zu finden und diese zu beheben. Bild rechts Strom wird vom Erzeuger bis zum Endverbraucher mehrmals transformiert, dabei entstehen Verluste. Moderne Transformatoren mit einem amorphen Metallkern (Siemens AG) verringern diese erheblich.

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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.

Forschungsschwerpunkte und Kompetenzen Ressourceneffizienz zielt darauf ab, kostengünstiger und umweltschonender zu produzieren. Wir bieten fundiertes Wissen und Erfahrung in folgenden Bereichen: Prozess- und Produktoptimierung – Analyse der Optimierungspotenziale von Produktionsprozessen und Produkten – Entwicklung und Anwendung von Analyse- und Simulationstools bezüglich Ressourceneffizienz in Betrieben und Kommunen – Optimierung von Produktionsprozessen und Produkten: Massnahmenentwicklung und -Evaluation

Prof. Dr. Thomas Heim Zentrumsleiter Zentrum für Ressourceneffizienz Hochschule für Technik FHNW Bahnhofstrasse 6 CH-5210 Windisch T +41 56 202 72 36 thomas.heim@fhnw.ch www.fhnw.ch/technik/zef

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, Weiterbildungsveranstaltungen und Studierendenprojekten in diesen Fachbereichen.

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Technologietransfer FITT

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

– Elektrotechnik – Elektronik – Mikroelektronik – Informatik – Informationstechnologie – Energie- und Umwelttechnik Projektidee Studierendenprojekt

Wirtschaftspartner

Bachelor-Thesis Master-Thesis aF&E-Projekte Dienstleistung

FITT berät, vermittelt und koordiniert

– Maschinenbau – Mechatronik – Automatisierung – Produktions-, Logistik und Supply Chain-Optimierung – Produkt-Management – Controlling – Optometrie – Betriebsökonomie – Unternehmensführung – Finanzmanagement – Arbeits-, Organisations- und Personalpsychologie

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Markus C. Krack Leiter Technologietransfer FITT Forschung, Innovation und Technologietransfer FITT Hochschule für Technik FHNW Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch T +41 56 202 78 79 markus.krack@fhnw.ch www.fitt.ch


Impressum Herausgeberin: Fachhochschule Nordwestschweiz, Hochschule für Technik FHNW / Bereich Transfer Redaktion: Prof. Rainer Schnaidt und Institutsleitende Projektleitung: Jadwiga Gabrys, Marketing und Kommunikation Druck: Abächerli Media AG Auflage: 3 000 Exemplare Erscheinung: 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 FHNW Hochschule für Technik Klosterzelgstrasse 2 CH-5210 Windisch www.fhnw.ch/technik

Forschen und entwickeln für die Praxis  

Informationsbroschüre zu den Instituten der Hochschule für Technik FHNW

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