Was projektorientiertes Lernen sein kann, zeigten Studierende der Hochschule Offenburg am Freitag, den 30.11.2018 im Maschinenlabor in der Fakultät Maschinenbau und Verfahrenstechnik bei der Präsentation von Projektarbeiten im Master-Studiengang Energy Conversion and Management (ECM): Strömungsmaschinen, wie Ventilatoren, sind nicht nur im Maschinenbau unverzichtbar. Fällt der PC-Ventilator aus, sieht man nur noch einen blauen Bildschirm mit einem Alarm. Im Schwarzwald gibt es weltweit führende Hersteller von Ventilatoren. Aus welchen Bauteilen besteht ein Ventilator? Wie funktioniert dieser? Welche Defekte können auftreten? Wie reagieren Messgrößen, wie Druck und Temperatur, am Radialventilatorprüfstand der Hochschule auf eine Änderung der Drehzahl des Ventilators?

Diese Fragen untersuchen die Studierenden im Rahmen von Laboren. In Vorlesungen lernen die Studierenden, wie man Antworten mit mathematischen Modellen, die das Verhalten von Maschinen und Anlagen abbilden, findet. Aber: Sind diese Modelle genau genug, werden alle Phänomene korrekt abgebildet? Dies findet man heraus, wenn man den Prüfstand, den physikalischen Zwilling, mit dem Modell, dem digitalen Zwilling, verknüpft und die Ergebnisse beider in Echtzeit gegenüberstellt. Das Konzept wurde im Rahmen eines Studierendenprojektes, das vom ASTA der HS Offenburg unterstützt wurde, im Maschinenlabor der Hochschule von Studierenden unter Anleitung des Laborteams um Prof. Dr.-Ing. Peter Treffinger umgesetzt.

Als erster Prototyp läuft parallel zum Radialventilatorprüfstand in Echtzeit nun dessen Digitaler Zwilling. Die Interaktion mit beiden erfolgt über eine grafische Benutzeroberfläche. Die heutigen Präsentationen zeigt bereits deutlich, wie die Studierenden zu Fragen angeregt werden. Warum gibt es hier die Abweichungen zwischen Modell und Experiment? An welchem Effekt könnte es liegen? Liegt es am mechanischem, am strömungsmechanischem oder am elektrischen Modellteil? Ist der Sensor oder die Messstelle ungünstig gewählt? "Das heutige Ergebnis bestärkt uns, dieses projektorientierte Lehrkonzept weiter zu entwickeln, da es direkt das Verständnis der fachlichen Grundlagen und den Erwerb von methodischen Kompetenzen verknüpft", so Prof. Treffinger. Diese Methoden gewinnen stetig an Bedeutung; ebenso erlernen Studierende Digitalisierungstendenzen einzuschätzen und im berufspraktischen Alltag anzuwenden. So werden digitale Zwillinge in der Industrie beispielsweise in der Produktentwicklung und für die vorbeugende Instandhaltung eingesetzt.