Mit der Echtzeitregelung eines 5-Achs-Bearbeitungszentrums gewannen Marc Engelhardt, Jannik Münz und Lukas Bohnacker beim Bundeswettbewerb Jugend forscht 2017 den 1. Preis in der Sparte "Interdisziplinär". 2018 bringen die jungen Baden-Württemberger ihre Entwicklung unter dem Titel "Fräsen 4.0" auf die HANNOVER MESSE: Programmierbare 5-Achs-Fräsmaschinen können Werkstücke in fast jeder Form aus einem Materialblock herausarbeiten. Bislang allerdings musste die Dreh- und Vorschubgeschwindigkeit der Fräse dafür manuell eingestellt werden. Engelhardt, Münz und Bohnacker haben eine Regelung entwickelt, die die Parameter automatisch an die Bearbeitungssituation und den Abnutzungsgrad des Werkzeugs anpasst. Voraussetzungen für die Echtzeitregelung sind eine genaue Messung der aktuellen Kräfte am Werkzeug über Sensoren, eine parallele Simulation zur Auswertung der Daten und deren Umsetzung in eine schnelle Regelelektronik. Der Werkzeugverschleiß lässt sich mit der Lösung um bis zu 80 Prozent verringern.

"Fräsen 4.0" ist eines von zehn Projekten, die das Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) aus seinem Förder-Portfolio nach Hannover bringt. "Arbeitswelten der Zukunft", der Titel des aktuellen Wissenschaftsjahres, liefert die Überschrift für den Gemeinschaftsstand in Halle 2 (Stand B22). Die Wissenschaftsjahre sollen den Austausch zwischen Politik, Gesellschaft und Forschung stärken. Sie sind eine Initiative von BMBF und "Wissenschaft im Dialog" (WiD).

Der vom BMBF geförderte Forschungscampus ARENA2036, eine neue Forschungsfabrik auf dem Universitätscampus in Stuttgart-Vaihingen, kommt mit einem intuitiv programmier- und bedienbaren Schraubassistenten an den Stand. ARENA2036 steht für "Active Research Environment for the Next Generation of Automobiles" und will "eine wandlungsfähige Produktion der Zukunft für intelligenten, funktionsintegrierten, multimaterialen Leichtbau in der Automobilbranche" realisieren.

Die Allianz "3Dsensation" bringt einen 3D-Sensor für die Echtzeit-3D-Datenaufnahme und -Verarbeitung mit. Das Projekt wird an der Otto-von-Guericke-Universität Magdeburg koordiniert und hat "fundamental neue Lösungen der Mensch-Maschine-Interaktion" zum Ziel: Durch innovative 3D-Technologien sollen Maschinen zur visuellen Aufnahme und Interpretation komplexer Szenarien befähigt werden, um zu "situativ agierenden Partnern und personalisierten Assistenten des Menschen" zu werden.

Um virtuelles Schweißen kümmert sich das Projekt "MESA – Medieneinsatz in der Schweißausbildung". Die an der Uni Bremen beheimatete Forschungsgruppe arbeitet an neuen Konzepten und Technologien für die Aus- und Weiterbildung. Ihre Schwerpunkte liegen auf der Integration von Trainingssimulatoren und anderen digitalen Medien in die Qualifizierungsprozesse von Schweißern sowie auf Blended-Learning-Konzepten, bei denen Präsenzveranstaltungen mit virtuellem Lernen verbunden werden.

Eine Montageassistenz-Umgebung baut das Future Work Lab am BMBF-Stand auf. Das Stuttgarter Innovationslabor will "die Gestaltung zukunftsorientierter Arbeitskonzepte für Unternehmen, Verbände sowie Mitarbeitende und Gewerkschaften durchgängig erfahrbar" machen. Dafür verbindet es die Demonstration konkreter Industrie-4.0-Anwendungen mit Angeboten zur Kompetenzentwicklung und integriert auch den aktuellen Stand der Arbeitsforschung.

Eine interaktive Mensch-Maschine-Schnittstelle in Form eines Miniatur-Menschmodells kommt von der Hochschule für angewandte Wissenschaften Ostfalia. Das "Human Engineering Computer Interface" soll die Erstellung von Menschsimulationen um den Faktor 10 beschleunigen. Es wird "als Eingabe- und Manipulationsgerät in Form eines physischen Menschmodells!" realisiert. Die realen Positionen und Orientierungen des Modells werden "in allen sechs Freiheitsgraden mittels Sensoren erfasst und auf das Menschmodell in der digitalen Fabrik übertragen".

Zum Erkennen von Objekten und Emotionen ist ein Roboterkopf geeignet, der aktuell an der TU Berlin entwickelt wird. Die interdisziplinäre Nachwuchsforschergruppe MTI-engAge untersucht hier, wie die Interaktion zwischen Mensch und Technik durch Sensoren, Aktoren, Algorithmen und haptische Nah- und visuelle Fernwahrnehmung besser gestaltet werden kann. Dem BMBF-geförderten Projekt geht es um „die menschzentrierte, zuverlässige Interaktion“ zwischen Menschen und Roboter-Assistenzsystemen in der Arbeitswelt, im Gesundheitswesen oder im Wohnumfeld.

An einer Stromerzeugungsvorhersage versucht sich das Kopernikus-Projekt Industrieprozesse. Es befasst sich mit synchronisierter und energieadaptiver Produktionstechnik zur flexiblen Ausrichtung von Industrieprozessen auf eine fluktuierende Energieversorgung (SynErgie). Denn mit 44 Prozent des Nettostrombedarfs und 25 Prozent des Wärmebedarfs in Deutschland weisen Industrieprozesse, vor allem große Einzelanlagen in energieintensiven Industriebranchen, beträchtliche Flexibilisierungshebel auf.

Außerdem wird am BMBF-Gemeinschaftsstand ein lernendes Hörsystem vorgestellt. Das Projekt Audio-PSS verfolgt zwei Ziele: die Akzeptanz und den Komfort moderner Hörsysteme für Hörgeschädigte zu erhöhen und neue Geschäftsmodelle in der Hörgeräteindustrie zu untersuchen. Dafür werden innovative Dienstleistungen auf Basis eines vernetzten Hörsystems entwickelt und evaluiert.

"Wie Wissenschaft und Forschung uns dabei helfen werden, die Arbeitswelten der Zukunft zu gestalten", will das BMBF auch in der Night of Innovations zeigen. Die Veranstaltung am Messe-Montag (23. April, 17:15–22 Uhr) in Halle 2 zählt seit Jahren zu den populärsten Events der HANNOVER MESSE. Die Night of Innovations könnte auch einer der ersten öffentlichen Auftritte von Anja Karliczek werden. Als neue Bundesforschungsministerin ist sie Schirmherrin der Research & Technology .