Innovationsprogramm Forschung (IPF)

Entwicklung eines akademischen Mittelbaus an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg (DHBW)

Die Duale Hochschule Baden-Württemberg verfolgt  einen gesetzlichen Forschungsauftrag und eine an der Hochschule entwickelte und in ihren Gremien beschlossene Strategie für Forschung, Innovation und Transfer. Mit der DHBW-internen Förderung des „Innovationsprogramms Forschung“ werden die Durchführung von Promotionen in Kooperation mit Universitäten bzw. Hochschulen mit Promotionsrecht gefördert sowie Forschung, Innovation und Transfer an der DHBW gestärkt.

Das Ziel des Programms ist der Ausbau der Forschungsaktivitäten und die Etablierung eines wissenschaftlichen Mittelbaus an der DHBW. Darüber hinaus erhalten Mitarbeitende die Möglichkeit, sich an der DHBW wissenschaftlich weiterzuqualifizieren. Zentral unterstützt und koordiniert wird das IPF durch das Support Center Forschung (SCF) des Präsidiums. Die einzelnen Promotionsvorhaben sind an verschiedenen Standorten der DHBW angesiedelt und werden dort von Professor*innen im entsprechenden Fachgebiet betreut. Die Promotionen werden in Kooperation mit Universitäten bzw. Hochschulen mit Promotionsrecht durchgeführt.

Von den durch die Förderung im Jahr 2020 insgesamt 41 neu geschaffenen Stellen für kooperative Promotionsprojekte konnten maximal sechs Vollzeit-Promotionsprojekte pro Standort gefördert werden. Die Promotionsprojekte werden für drei Jahre gefördert.

Auch der Standort Karlsruhe beteiligt sich am DHBW-eigenen Förderprogramm „Innovationsprogramm Forschung“ mit insgesamt sechs Themen, die im Folgenden vorgestellt werden.

Aktuell laufende Promotionen

Laufzeit der Promotion: Januar 2020 – Januar 2023

Doktormutter/-vater: Univ.- Prof. Dr. Jörn Block

Fakultät, Universität: Wirtschaftswissenschaften, Universität Trier

Betreuer*in an der DHBW Karlsruhe: Prof. Dr. Jeanine von Stehlik

Forschungscluster/ -schwerpunkte: Unternehmensführung und -steuerung; Innovation in Lehr- und Lernprozessen / Digitalisierung in der Gesellschaft

Thema der Dissertation: Erfinder*innen (insb. Maker) und unternehmerische Gelegenheiten – Was sind entscheidende Motivationsfaktoren für unternehmerische Aktivität?

Kurze Beschreibung und Zielsetzung der Dissertation: Im Rahmen des Forschungsprojekts werden die Motivationsfaktoren von Macher*innen und Erfinder*innen erforscht. Erfindungen und daraus resultierende Innovationen (am Markt erfolgreiche Erfindungen) sind von zentraler Bedeutung für die wirtschaftliche Entwicklung eines Landes. Da Studien zeigen, dass bisher zu wenig des vorhandenen Potenzials dieser Personengruppen in unternehmerische Aktivität mündet, sollen mithilfe eines besseren Verständnisses bessere Anreize und Möglichkeiten für unternehmerische Aktivität entwickelt werden.

Doktorand*in:  Christian Brandstetter

Veröffentlichungen: -

Laufzeit der Promotion: 3 Jahre

Doktormutter/-vater: Prof. Dr. Peter Roesky

Fakultät, Universität: Institut für Anorganische Chemie, KIT

Betreuer*in an der DHBW Karlsruhe: Prof. Dr. Esther Rösch

Forschungscluster/ -schwerpunkte: Neue Materialien und Produktionsprozesse

Thema der Dissertation: Synthese neue superparamagnetischer, bifunktioneller Nanopartikel für Magnetic Particle Imaging- (MPI) Anwendungen

Kurze Beschreibung und Zielsetzung der Dissertation: Trotz intensiver Forschung gehört Krebs nach wie vor zu den führenden Todesursachen weltweit. Da für eine erfolgreiche Therapie jedoch eine frühzeitige Diagnose essentiell notwendig ist, gewinnen minimal-invasive Bildgebungsverfahren zunehmend an Bedeutung. Magnetic Particle Imaging (MPI) ist eine aufstrebende Bildgebungsmodalität, die eine hochauflösende Echtzeit-Bildgebung von Tracern auf Basis von magnetischen Nanopartikeln ermöglicht. Zudem besitzt die MPI-Bildgebung die Fähigkeit, die Nanopartikel direkt und ohne Hintergrundsignal aus dem umgebenden Gewebe zu erkennen, was zu einem hervorragenden Kontrast führt. Ziel dieser Arbeit ist daher die Synthese und Charakterisierung ideale Tracer, die sowohl für MPI-Anwendungen als auch für die optische Bildgebung als in vivo-Diagnostikum verwendet werden können.

Doktorand*in: Julia Feye

Veröffentlichungen: Publikationsverzeichnis

Laufzeit der Promotion: 01.09.2020 – 31.08.2023

Doktormutter/-vater: Prof. Dr. Ulrich Müller

Fakultät, Universität: Erziehungs- und Gesellschaftswissenschaften, PH Ludwigsburg

Betreuer*in an der DHBW Karlsruhe: Prof. Manfred Daniel

Forschungscluster/ -schwerpunkte: Innovation in Lehr- und Lernprozessen / Digitalisierung in der Gesellschaft

Thema der Dissertation: Digital verzahnt und vernetzt – Möglichkeiten zur Verbesserung der Theorie-Praxis-Verzahnung mit Hilfe digitaler Anwendungen an der Dualen Hochschule Baden-Württemberg

Kurze Beschreibung und Zielsetzung der Dissertation: Die Theorie-Praxis-Verzahnung ist DAS Merkmal eines dualen Studiengangs und für Studieninteressierte entscheidend für die Wahl des dualen Studiums. Mit dem Forschungsvorhaben sollen durch multiperspektivische qualitative Forschungsmethoden gezielt digitale und konnektive Lösungen herausgearbeitet werden. Sie sollen einen Handlungsrahmen ergeben, der kontextspezifisch Möglichkeiten aufzeigt, wie die Verzahnung von Theorie und Praxis an der DHBW systematischer verankert und verbessert werden kann.

Doktorand*in: Aneta Heinz

Veröffentlichungen: Publikationsverzeichnis

Laufzeit der Promotion: 5 Jahre

Doktormutter/-vater: -

Fakultät, Universität: -

Betreuer*in an der DHBW Karlsruhe: Prof. Marcus Strand

Forschungscluster/ -schwerpunkte: Intelligente, vernetzte Systeme

Thema der Dissertation: Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI) und menschlichen Bewegungsmodellen in der Simulation für eine sichere und effiziente Roboter-Mensch-Kooperation

Kurze Beschreibung und Zielsetzung der Dissertation: Roboter mit umfassenden Sicherungssystemen und entsprechender Sensorik ermöglichen, dass Mensch und Maschine sich im gleichen Arbeitsraum bewegen und ohne Schutzzäune zusammenarbeiten können. Um die Zusammenarbeit sicher zu gestalten, muss der Roboter mögliche Kollisionen frühzeitig erkennen und in der Lage sein, darauf sofort zu reagieren (z. B. durch Anpassung der Bewegungsgeschwindigkeit oder Pfadplanung). Der Mensch darf dabei zu keiner Zeit einer Gefahr ausgesetzt sein oder sich in der aktuellen Situation unwohl fühlen.

Ziel dieser Arbeit ist es, diese Mensch-Roboter-Kooperation sicher und effizient zu gestalten. Hierfür werden in verschiedenen Probandenversuchen Daten über das menschliche Bewegungsverhalten gesammelt, analysiert und daraus (Simulations)-Modelle erstellt. Diese sollen den weiteren Verlauf der Bewegung eines Menschen prädizieren und damit Informationen über den voraussichtlich durch den Menschen belegten Raum geben. Diese Modelle werden dann als Eingangsdaten für einen KI-Lernalgorithmus benutzt, um den Roboter schließlich in die Lage zu versetzen, Sicherheitsstrategien innerhalb einer Simulationsumgebung nach dem Prinzip der Belohnung und Bestrafung zu erlernen.   

Doktorand*in: Nora Kozonek

Veröffentlichungen: -

Laufzeit der Promotion: 03.2020 – 02.2023

Doktormutter/-vater: Prof. Dr. Martin Fischer

Fakultät, Universität: KIT, Institut für Berufspädagogik und Allgemeine Pädagogik

Betreuer*in an der DHBW Karlsruhe: Prof. Manfred Daniel

Forschungscluster/ -schwerpunkte: Innovation in Lehr- und Lernprozessen / Digitalisierung in der Gesellschaft

Thema der Dissertation: Digitalisierung und berufsbiografische Gestaltungskompetenz (myvITa)

Kurze Beschreibung und Zielsetzung der Dissertation: Das Dissertationsvorhaben möchte im Rahmen einer qualitativen Studie Erkenntnisse gewinnen über individuelle Weiterbildungsaktivitäten und -strategien IT-Beschäftigter und den Zusammenhang zum Bildungsweg und Studieninhalten analysieren. Im Fokus der Arbeit stehen Absolventen der Dualen Hochschule Baden-Württemberg. Damit soll ein Beitrag geleistet werden zur Gestaltung von Studiengängen mit Bezug zur Informatik sowie der Bedarf an individueller Weiterbildungsberatung aufgezeigt werden.

Doktorand*in: Cüneyt Sandal

Veröffentlichungen: Publikationsverzeichnis

Laufzeit der Promotion: Fünf Jahre

Doktormutter/-vater: -

Fakultät, Universität: Maschinenbau, KIT

Betreuer*in an der DHBW Karlsruhe: Prof. Dr.-Ing. Axel Kauffmann

Forschungscluster/ -schwerpunkte: Neue Materialien und Produktionsprozesse

Thema der Dissertation: Vakuumformen komplexer Vorformlinge

Kurze Beschreibung und Zielsetzung der Dissertation: Beim Vakuumformen wird eine Kunststofffolie oder -platte durch Erwärmung in den zäh-weichen Zustand gebracht und anschließend durch Anlegen eines Unterdruckes umgeformt. Auch aufgrund der dehnungsinduzierten Verfestigung ist dieser Umformprozess hervorragend geeignet, um häufig dünnwandige Bauteile für eine Vielzahl von Anwendungen, wie etwa als Lebensmittelverpackung, oder aber Interieur im Fahrzeug, in Klein- oder Großserie herzustellen. Vakuumformen ist bisher limitiert auf die Verarbeitung homogener Folien- oder Plattenhalbzeuge, wodurch die Gestaltungsfreiheit deutlich eingeschränkt ist. Demgegenüber können durch Urformen wie Spritzguss oder Pressverfahren nahezu beliebig komplexe Geometrien erreicht werden. Es liegt daher die Hypothese nahe, dass durch Vakuumformen bereits niedrig-komplexer, im Spritzguss- oder Pressverfahren hergestellter Halbzeuge plattennaher Kontur (sogenannter Vorformlinge) neben maßgeschneiderten Bauteileigenschaften die Möglichkeit bestünde, den Materialverbrauch zu reduzieren und Prozessschritte wie etwa Vorblasen oder Vorstrecken zu eliminieren.

Die Überlegungen führen zu der Forschungsfrage: „Wie lassen sich Prozessparameter und Gestalt komplexer, Vorformlinge in Abhängigkeit der Endkontur beim Vakuumformen vorhersagen und welche Prozessgrenzen können daraus abgeleitet werden?“ Diese soll am Beispiel von Kunststoff-Vorformlingen aus dem Spritzguss- oder Pressverfahren anhand von Mono-Materialien und Kunststoff-Verbunden untersucht werden.

Doktorand*in: Florian Schwär

Veröffentlichungen: Publikationsverzeichnis

Laufzeit der Promotion: Vier Jahre

Doktormutter/-vater: 

Henrikki Liimatainen

PhD (tech)

Professor, Head of the Research Unit

Fakultät, Universität: 

Oulun yliopisto (Universität Oulu)

Faculty of Technology, Fibre and Particle Engineering, Nanostructured Lignocelluloses Research Unit

Betreuer*in an der DHBW Karlsruhe: Prof. Dr.-Ing. Jukka-Pekka Valkama

Forschungscluster/ -schwerpunkte: Neue Materialien und Produktionsprozesse

Thema der Dissertation: Interfacial complexation of nanocellulose

Kurze Beschreibung und Zielsetzung der Dissertation: 

Plastikmüll ist eines der größten Probleme der heutigen Generation. Im Jahr 2005 waren über 88 % des angeschwemmten Mülls an den Küsten der Nordsee aus Plastik. Neuere Studien haben sogar die Existenz von Mikroplastik im menschlichen Körper nachgewiesen, dass in hohem Maße durch die Aufnahme von Nahrungsmitteln wie Fisch oder anderen Meeresfrüchten in den Körper gelangt ist.

Verpackungsmaterial, das auf Papier bzw. Zellulose basiert, hat einen entscheidenden Vorteil gegenüber seinem Kunststoffpendant. Die zellulosehaltigen Holzfasern zersetzen sich in einer maritimen Umgebung innerhalb weniger Wochen. Diese hohe Interaktivität mit Wasser führt jedoch ohne Beschichtungen oder Folieneinlagen aus Kunststoffen zu relativ geringen Barriereeigenschaften. Um dieses Problem zu überwinden, könnte eine durch Grenzflächenkomplexierung hergestellte Folie/Beschichtung aus Nanocellulose eine Lösung sein. Die Herstellung von Nanocellulose ist relativ umweltfreundlich und es werden keine weiteren Materialien, außer einer umgewandelten Form von Cellulose, im späteren Herstellungsprozess der Folie verwendet.

Durch Grenzflächenkomplexierung der modifizierten Nanocellulose ist es derzeit möglich Filamente zu bilden. Dieser Mechanismus soll genutzt werden, um nicht ein einzelnes Filament, sondern ein flächiges Konstrukt herzustellen. Daher ist die Entwicklung eines neuen Formgebungsverfahrens oder die Adaption bestehender Verfahren aus der Papierindustrie ein wichtiges Ziel dieser Forschungsarbeit. Im späteren Verlauf sollen verschiedene Folien hergestellt, auf ihre Eigenschaften überprüft und mögliche Anwendungen gefunden werden.

Doktorand*in: Jonas Zade

Veröffentlichungen: -