Presse, Veröffentlichungen

Trinkwasser-Sicherheit mit Predictive Analytics und Oracle

Veröffentlicht in DOAG Business News, Ausgabe 1/2017.

Von Prof. Thomas Bartz-Beielstein, Steffen Moritz und Jan Strohschein, Technische Hochschule Köln, sowie Dimitri Gross und Ralf Seger, OPITZ CONSULTING GmbH

Verunreinigungen im Wassernetz können weite Teile der Bevölkerung unmittelbar gefährden. Gefahrenpotenziale bestehen dabei nicht nur durch mögliche kriminelle Handlungen und terroristische Anschläge. Auch Betriebsstörungen, Systemfehler und Naturkatastrophen können zu Verunreinigungen führen.

Hochschule als Wachstumsmotor

Veröffentlicht in Wirtschaftsstandort Oberberg, 2016. Herausgeber: Wirtschaftsförderung des Oberbergischen Kreises

… Seit 2013 ist das Gummersbacher Steinmüllergelände auch Standort für drei Unternehmen, die von Professoren der TH Köln gegründet wurden und inzwischen mit mehr als einem Dutzend Hochtechnologie-Arbeitsplätzen auf dem Markt etabliert sind. … [D]ie Bartz & Bartz GmbH beschäftigt sich mit Simulation und Prozessoptimierung … Die Mitarbeiter der neuen Firmen haben überwiegend an der Gummersbacher Hochschule studiert und profitieren so von den Projekterfahrungen ihrer akademischen Karriere.

Statistik statt Schraubenzieher

Veröffentlicht in Inside out (Nr. 2/2014), Fachhochschule Köln.
Von Werner Grosch

Wofür man früher die Leistung ganzer Großrechner brauchte, reicht heute schon ein Notebook aus. Das gilt auch bei der Verbesserung von industriellen Produktionsabläufen – von Kleinteilen bis hin zu Kraftwerken. Möglich machen das mathematische und statistische Verfahren. Am Campus Gummersbach entwickelt Professor Thomas Bartz-Beielstein mit der Forschungsgruppe SPOTSeven neue Methoden für statistische Analysen. Jetzt hat er mit der Bartz & Bartz GmbH eine Firmenausgründung gestartet.

Eigentlich ist es ganz einfach: Für jeden Industrieprozess braucht man eine Maschine. Und die muss eingestellt werden. Dafür gibt es Stellschrauben, ob im Wort- oder im übertragenen Sinn. Für Temperatur, Druck, die Zufuhr von Luft, Flüssigkeiten und noch vieles mehr. Mit Hilfe von Erfahrung lassen sich diese Maschinen ganz gut einstellen. Aber eben nur ganz gut.

Copyright Grafik: Monika Probst, FH Köln

Statistische Analysen verhelfen zu mehr Präzision, zu mehr Zuverlässigkeit. Nur: Früher brauchte man für die dabei üblichen aufwendigen Verfahren ganze Großrechenzentren. „Wenn man diese Verfahren klug optimiert, reicht aber schon ein gutes Notebook“, sagt Prof. Thomas Bartz-Beielstein. Er lehrt seit 2006 angewandte Mathematik auf dem Campus Gummersbach der Fachhochschule Köln und hat mit SPOTSeven eine interdisziplinäre Forschungsgruppe mit Informatikern, Mathematikern und Elektrotechnikern aufgebaut. Sie widmen sich diesem einen Ziel: Die Modelle für die statistische Analyse so weiterzuentwickeln, dass sie auf einer relativ kleinen Datenbasis schon sichere Ergebnisse liefert – vergleichbar mit der Demoskopie, die auch nur 1.000 von 80 Millionen Deutschen die Sonntagsfrage stellt.

Das Start-up Bartz & Bartz GmbH (v. l.): Eva Bartz, Thomas Bartz-Beielstein und die beiden Absolventen und Mitarbeiter Martin Zaefferer und Jörg Stork. Foto: Boris Loehrer, FH Köln

Aufbauend auf der Arbeit in SPOTSeven hat Bartz-Beielstein im März zusammen mit seiner Frau Eva Bartz, einer Juristin, die Bartz & Bartz GmbH gegründet. Das Unternehmen soll Kunden aus der Industrie mit passgenauen Modellen versorgen, die die besagten Stellschrauben optimal einzustellen helfen. Wie das konkret aussieht, zeigt ein Verfahren, das noch in der Hochschul-Arbeitsgruppe entstand: Ein Automobilzulieferer hatte das so schlichte wie prekäre Problem, dass seine Dichtungen für Steckverbindungen von Benzinschläuchen nicht dicht waren. Mithilfe der Simulationen von SPOTSeven konnten die entscheidenden Parameter gefunden werden: Druck und Temperatur an der Maschine. Nachdem sie optimiert wurden, halten die Dichtungen nun, was ihr Name verspricht.

Mit dem Notebook auf systematische Goldsuche

Das Geheimnis heißt „Sequentielle Parameteroptimierung“. Die Methode hat Bartz-Beielstein selbst entwickelt. Sie basiert auf dem Prinzip, dass die Zahl der untersuchten Parameter, die für die Optimierung des Prozesses eine Rolle spielen könnten, im ersten Schritt massiv reduziert und nötigenfalls erst später gesteigert wird. Es wird also, um im Bild zu bleiben, nicht an jeder Schraube gedreht, sondern nur an ausgewählten. Das entspricht im Grunde dem Verfahren einer systematischen Goldsuche: Man siebt nicht jeden Brocken Erde durch, sondern nur einzelne, die in größeren Abständen liegen. Zeigen sich die gewünschten Körnchen, wird um diesen Bereich herum intensiver gesucht.

Und so, wie die Goldsucher weniger Personal und Maschinen brauchen, benötigt die Suche nach der perfekten Maschineneinstellung viel weniger Rechenleistung. Auf diese Weise ermitteln die Forscher beispielsweise auch die optimalen Betriebsbedingungen für Kohlekraftwerke. Im Auftrag der in Gummersbach benachbarten Steinmüller Engineering GmbH soll so der bestmögliche Kompromiss aus wirtschaftlicher Effizienz und Emissionsreduktion gefunden werden.

Die Anwendungsmöglichkeiten gehen aber noch über die Prozessoptimierung hinaus. So kann etwa auch die Haltbarkeit von Materialien berechnet werden, für die es nicht schon über Jahrzehnte angesammeltes Erfahrungswissen gibt. Martin Zaefferer, Doktorand in Informatik und einer von derzeit drei Honorarkräften bei Bartz & Bartz, nennt ein Beispiel: „Carbonfaser wird immer häufiger als leichtes und extrem stabiles Baumaterial eingesetzt, zum Beispiel in Flugzeugen. Es gibt aber kaum Wissen darüber, wie lange diese Bauteile im Betrieb halten.“ Mithilfe der optimierten mathematischen Modelle lasse sich der Verschleiß mit vergleichsweise geringem Aufwand berechnen, und das könne für die Industrie einen erheblichen Gewinn bringen, sagt Zaefferer. Denn wenn man die Haltbarkeit genau kenne, könnten Sicherheitsmargen etwa bei der Materialmasse reduziert werden. Ergebnis: Weniger Kosten, weniger Gewicht. Und das bedeutet beispielsweise bei Flugzeugen geringeren Energieverbrauch, mithin Ressourcen- und Umweltschonung.

Die Bartz & Bartz GmbH ist erst seit wenigen Monaten am Start, hat aber schon großes Interesse bei der Industrie gefunden. Das Unternehmen ist für Professor Bartz-Beielstein indes nicht nur ein vielversprechendes Start-up, sondern auch eine Chance, für das Studium an der Fachhochschule zu werben. „Solche Arbeitsmöglichkeiten wecken Begeisterung für ein Ingenieurstudium“, sagt er.

Während des Studiums bietet eine Mitarbeit im Unternehmen direkten Bezug zur Praxis, zu Wirtschaft und Industrie. Außerdem könnten so in Zukunft die besten Nachwuchswissenschaftler auch nach dem Studium an die Fachhochschule Köln gebunden werden, hofft der Mathematiker. Das scheint sich schon jetzt zu bestätigen. Zaefferer und sein Kollege Jörg Stork, ebenfalls Doktorand in Informatik, waren beim Studienabschluss jeweils die Besten ihres Jahrgangs.
Werner Grosch

 

Pressekonferenz anlässlich der Gründung. Foto: Bartz & Bartz

DREI NEUE UNTERNEHMEN

„Die FH wird ein Teil der Wirtschaft“
Erstellt 26.03.2014.
Veröffentlicht in der Kölnischen Rundschau, Oberbergischen Volkszeitung
Von Andreas Arnold

Gummersbach. Was die Region von der Gummersbacher Fachhochschule (FH) erwartet, bringt Prof. Dr. Klaus Becker schnell auf den Punkt: „Regionale Verantwortung übernehmen.“ Dass dem so ist, daran hat der Vizepräsident für Forschung und Wissenstransfer an der Fachhochschule Köln überhaupt keine Zweifel. „Diese Verantwortung wird in Gummersbach sehr gut gelebt“, sagte er am Mittwoch bei einem Pressegespräch in der FH.

(v.l.) Eva Bartz, Prof. Thomas Bartz-Beielstein, Sabrina Hein, Prof. Frithjof Klasen, Peter Kern und Prof. Michael Bongards. Foto: Peter Krempin
(v.l.) Eva Bartz, Prof. Thomas Bartz-Beielstein, Sabrina Hein, Prof. Frithjof Klasen, Peter Kern und Prof. Michael Bongards. Foto: Peter Krempin

Dabei denkt er vor allem an den Wissens- und Technologietransfer und, aus aktuellem Anlass, an die drei Jung-Unternehmen, die von Professoren und Mitarbeitern der FH als unabhängige GmbH gegründet worden sind, sogenannte Spin-offs. Die noch kleinen Unternehmen sind bereits international als Beratungsfirmen tätig in den Bereichen Automatisierung, Optimierung und Umwelttechnik. Alle haben eine Frau als Geschäftsführerin und sind, wie Dekan Prof. Dr. Christian Averkamp betonte, bereits nachgefragte Größen.

Dass die FH schon seit Jahren Impulse für die oberbergische Wirtschaft liefere, sagte Gummersbachs Bürgermeister Frank Helmenstein. Doch jetzt gehe die Hochschule noch einen Schritt weiter. „Die FH wird zu einem Teil der Wirtschaft“, sagte er und erinnerte zugleich daran, dass Gummersbach nach Fertigstellung des Einkaufszentrums ein Bürogebäude auf dem Steinmüllergelände bauen wolle, einen sogenannten Officepark, in dem, so Helmensteins Wunsch, noch möglichst viele Firmen sich ansiedeln mögen, die ihre Wurzeln in der Fachhochschule haben. Mit ihren Bemühungen, so Kreisdirektor Jochen Hagt, laufe die FH beim Kreis offene Türen ein: „Das Oberbergische ist eine Region der Gründer.“ Das hörte Prof. Averkamp und bedankte sich im Gegenzug bei Politik und Verwaltung: „Das ist nicht selbstverständlich, dass man eine Sprache spricht.“ Mit Blick auf die Firmen vor seiner Haustüre – Fisia Babcock, Steinmüller Engineering oder Ferchau Engineering – sprach er dann auch gleich „Engineering Cluster Oberberg“, das zurzeit weiter ausgebaut werde. Michael Sallmann, Leiter der IHK im Oberbergischen, freute sich nicht nur übe drei neue Mitgliedsbetriebe, er sieht in der Gummersbacher FH vor allem einen aktiven Player für die Wertschöpfung in der Region.

FIRMENGRÜNDUNGEN
Die Bartz & Bartz GmbH wird vertreten von Eva Bartz als Geschäftsführerin und Prof. Dr. Thomas Bartz-Beielstein. Die Firma berät Betriebe auf der Basis mathematischer und statistischer Verfahren zur Verbesserung von Prozessen und Produkten.
Die AIT Solutions GmbH vertreten die Diplom-Informatikerin Sabrina Hein und Prof. Dr. Frithjof Klasen. Die Kunden des Unternehmens kommen vor allem aus der Automobilbranche. Sie werden bei der Planung und technischen Abnahmeprüfung neuer Produktionsanlagen unterstützt, bei denen komplexe Profi-Netzwerke zum Einsatz kommen, die die Komponenten einer solchen Fertigungsstraße zuverlässig verbinden. Sabrina Hein berichtete, dass ihr Unternehmen händeringend Mitarbeiter suche.
Im Bereich von Kläranlagen und Biogasanlagen kennen sich Prof. Dr. Michael Bongards, Geschäftsführerin Cornelia Hoen, Peter Kern und Dr. Christian Wolf von der Geco C GmbH aus. „Wir haben für die Regeltechnik preislich gute Lösungen, die auch gut sind“, sagte Bongards. Dass sein Team in der Branche ganz oben steht, davon ist Prof. Christian Averkamp überzeugt. (ar)