Von der Theorie zur Praxis – Exkursionen 2023

Studierende des Studiengangs Elektro- und Informationstechnik besuchten im Dezember 2023 verschiedene industrielle Betriebe. Dabei lernten sie nicht nur potentielle Arbeitgeber kennen, sondern erfuhren auch wie das Gelernte in innovative Produkte umgesetzt wird.

Prof. Martin Pischtschan und Prof. Dr. Gerd Simons

Im Forschungszentrum von ABB/Hitachi

Begleitet von Martin Pischtschan besuchte eine Exkursionsgruppe das Forschungszentrum von ABB/Hitachi Energy in Dättwil. Im Jahr 2020 haben sich Hitachi und der Geschäftsbereich Stromnetze von ABB zu einem Joint Venture zusammengeschlossen. Dabei ist mit Hitachi ein neues weltweit führendes Unternehmen für zukunftsweisende und digitale Technologien entstanden. Hitachi Energy betreibt am Standort Baden-Dättwil ein Forschungszentrum (Abb. 1) mit rund 70 Mitarbeiter:innen.

Die Studierenden erhielten Einblick in die folgenden Labors:

• Hochspannungslabor in Baden-Dättwil, in dem eine Anlage bis 400kV AC (siehe Abb. 1), um zur Untersuchung der dielektrischen Eigenschaften von Hochspannungsprodukten steht.
• Im Packaging Lab werden Produkte der Leistungselektronik auf der Basis von Silizium (Halbleitermaterial) entwickelt. Diese werden zum Beispiel in Frequenzumrichtern eingesetzt.
• Im Reliability Lab werden verschiedene Produkte einer beschleunigten Alterung unterzogen, um Aussagen über die Lebensdauer treffen zu können.
• Im Hochstromlabor (Weil-Dobke-Kreis) werden Ströme bis zu mehreren 10kA (Peak) und verschiedenen Frequenzen (für ca. 2 Perioden) erzeugt. Dies dient der Analyse des Schaltverhaltens von Leistungsschaltern.

Die Tests im Hochspannungs- bzw. Hochstromlabor werden in der Regel nicht an fertigen Produkten durchgeführt. Sie dienen vielmehr zur Erforschung neuer Technologien.

Am Nachmittag wurder der Besuch am Standort Oerlikon fortgesetzt:

• Hier wurde zum einen das Hochstromlabor besichtigt, in dem Dauerströme von bis zu 10kA DC und 50kA AC erzeugt werden können. Untersucht werden Themen wie Erwärmung und elektromagnetische Verträglichkeit.
• Zum anderen konnten die Studierenden das Hochspannungslabor (siehe Abb. 2) bestaunen, in dem Spannungen bis zu 1.2MV erzeugt werden.
• In Oerlikon steht zudem eine der grössten Klimakammern der Schweiz, in der Temperaturversuche von minus 50°C bis 80°C durchgeführt werden können. Es sei auch schon vorgekommen, so Guido Hoffmann, der die Gruppe durchs Labor führte, dass Expeditionsteilnehmer die Kammer gemietet hätten, um die Tauglichkeit der Geräte für ihre Arktisexpeditionen zu testen.

Übrigens führt Hitachi nicht nur Tests an den eigenen Produkten durch. Das Unternehmen testet auch für Drittfirmen.

Sensoren überall

Die zweite Gruppe besuchte mit Gerd Simons (ISE) die beiden Firmen Kistler Instrumente in Winterthur und Baumer Electric in Frauenfeld. Beide Unternehmen sind international erfolgreich. Während sich Baumer auf Sensorik und Messinstrumente konzentriert, bietet Kistler neben Messtechnik auch komplette Systeme an.

Bei Baumer begeisterte die Studierenden vor allem die breite Produktpalette.

• oben links: Herr Moser erklärt den Studierenden, wie vielfältig die verschiedenen Sensoren und ihre Anwendungsbereiche sind.
• oben rechts: Herr Jürgens erklärt die Herausforderungen bei der mechanischen Konstruktion von Sensoren.
• unten rechts: Herr Schwendimann erläutert die Prozessschritte bei der Fertigung von Näherungssensoren.
• unten links: Fertigung kleinster Induktivsensoren.

Die Studierenden waren beeindruckt, wie viel Handarbeit in der Montage der Sensoren steckt und wie gut Baumer auf Kundenwünsche eingehen kann. Einige horchten aber auch interessiert auf, als erwähnt wurde, dass mit der zunehmenden Automatisierung auch die Sensorik an Bedeutung gewinnt. Ein guter Grund, über die eigene Vertiefung nachzudenken.

Dass Kistler die Quarzkristalle selbst züchtet, überraschte die Studierenden. Auch die Anwendungsbreite war beeindruckend. So gibt es Sensoren im Sortiment, die Sportler beim Training unterstützen, während andere in Schiffsmotoren eingesetzt werden.

Damit die Studierenden die Exkursionen nicht so schnell vergessen, werden sie mit je einem Bild in Erinnerung behalten.

Die Studierenden waren sichtlich beeindruckt von dem, was sie gehört und gesehen haben. Spannend war zu sehen, wie das, was sie in der Schule in der Theorie lernen, in der Praxis umgesetzt wird. Entsprechend staunten sie, wie vielfältig die Anwendungsgebiete und wie gross die Produktpalette ist. Nach diesem Ausflug wird für einige von ihnen klar geworden sein, in welche Richtung sie sich spezialisieren wollen.

Weiterführende Links:

• Artikel in der NZZ (09.07.2019) über die Bestrebungen von General Electric, Siemens und ABB, für Investoren attraktiv zu sein: https://www.nzz.ch/wirtschaft/general-electric-abb-siemens-bedrohte-industrie-dinosaurier-ld.1494645
• Kistler Instrumente AG in Winterthur: https://www.kistler.com/CH/de/
• Baumer Electric AG in Frauenfeld: https://www.baumer.com/ch/de