2022 fand die zweite kompetitive Ausschreibung für Forschungs- und Lehrinfrastruktur an der TU Graz statt. Zehn Forschungsanlagen werden gefördert, die geplanten Gesamtkosten der Anlagen belaufen sich auf knapp drei Millionen Euro. In der Lehre können sich 16 Projekte über Förderungen in Höhe von insgesamt über 750.000 Euro freuen, insgesamt beträgt der Wert der neuen Infrastruktur rund eine Million Euro. Voraussichtlich wird es für die Lehrinfrastruktur eine weitere Ausschreibung innerhalb der laufenden Leistungsvereinbarungsperiode geben. Die Geräte der gerade abgeschlossenen Runde werden in den kommenden Monaten angekauft und können dann für Ihre Projekte an der TU Graz angefragt bzw. in der Lehre eingesetzt werden.
In diesen Auflistungen für die Forschungsinfrastruktur und die Lehrinfrastruktur finden Sie alle geförderten Projekte der Ausschreibung 2022 und die jeweiligen Ansprechpersonen.
Aus der ersten Ausschreibungsrunde 2019 sind die Anlagen bereits angeschafft und an der TU Graz in Betrieb – etwa am Institut für Experimentalphysik und am Institut für Fahrzeugsicherheit, wo die neue Infrastruktur in Forschung und Lehre eingesetzt wird.
Untersuchungen in ultrakurzen Zeiträumen
„Es handelt sich nicht um ein einziges großes Gerät, sondern um viele kleine Teile, die hier zusammenspielen“, beschreibt Martin Schultze die „laser-based resonant extreme-ultraviolet scattering beamline“ am Institut für Experimentalphysik. Ausgangspunkt ist ein Infrarotlaser, der seine Reise durch ein Strahlrohr (beamline) beginnt. Unterwegs wird das Frequenzspektrum des Laserpulses erweitert: Je breiter das Spektrum, umso kleiner sind die Zeiträume, die beobachtet werden können. Durch ein Rohr in der Wand gelangt der Laserpuls in das Labor im Nebenraum, wo er in einer Vakuumkammer landet. Hier werden Elektronen von ihrem Atom getrennt, sie beschleunigen und kehren wieder zum Ursprungsort zurück. Die „überschüssige“ Energie, die sie auf ihrem Weg mitgenommen haben, geben die Elektronen in Form von Licht wieder ab. Das Spektrum des Lichts ist nun so breit, dass Vorgänge im Attosekundenbereich untersucht werden können. Eine Attosekunde ist 1×10⁻¹⁸ einer Sekunde, also ein Milliardstel einer milliardstel Sekunde. In diesen ultrakurzen Zeiträumen lassen sich elektronische und magnetische Phänomene wie beispielsweise Bewegungen von Elektronen untersuchen – mithilfe des Photoemissionselektronenmikroskops (PEEM) im selben Labor.
Die Versuche stoßen international auf Resonanz, so kooperiert das Team von Martin Schultze etwa mit der Universität Harvard. Doch auch in unmittelbarer Nähe gibt es eine gewinnbringende Forschungspartnerschaft mit der Karl-Franzens-Universität im Rahmen von NAWI Graz. Zudem werden Studierende in Lehrveranstaltungen mit dem Laserlabor vertraut gemacht und erarbeiten beispielsweise Abschlussarbeiten mit vorhandenen Messdaten.
Neuer Prüfstand: Wie verhält man sich vor einem Unfall?
Ebenso im Rahmen der ersten Ausschreibung gefördert und mittlerweile am Institut für Fahrzeugsicherheit in Betrieb ist ein an der TU Graz entwickelter Prüfstand, mit dem sich das Pre-Crash-Verhalten von Autoinsass*innen messen lässt. Ein Team rund um Corina Klug erforscht hier, wie sich Beschleunigungs- und Bremsmanöver bei niedriger Geschwindigkeit auf die Muskelaktivität und Kinematik von Fahrzeuginsass*innen in unterschiedlichen Sitzpositionen auswirken.
Der Versuchsaufbau: Eine Plattform wird auf 3,75 Meter langen Schienen geführt und mit einem Elektromotor mit bis zu 4,3 m/s bewegt. Sie wird mit maximal 1 g beschleunigt bzw. verzögert, was einer starken Notbremsung entspricht. Darauf befindet sich ein Sitz, dessen Lehne und Sitzfläche sich beliebig einstellen lassen. Hohe Sicherheitsstandards sorgen dafür, dass die Testpersonen gut geschützt sind. Wer an Versuchen teilnimmt, wird vorab über Nutzen und Risiken informiert, zudem werden alle Versuchsreihen durch eine Ethikkommission geprüft. Gemessen werden die Kräfte zwischen Menschen und Plattform an verschiedenen Stellen, Druckverteilung am Sitz, 3D-Bewegungen mit einem Motion-Capturing-System und Muskelaktivität mit einem Wireless-EMG-System.
Erste Ergebnisse mit dem Prüfstand wurden im Rahmen einer fakultätsübergreifenden Masterarbeit gemeinsam mit dem Institute of Interactive Systems and Data Science erzielt und veröffentlicht: „Testing of human reactions during braking manoeuvres combining a physical test bed with virtual reality“. Auch in der Lehre fanden der Prüfstand und die Messsysteme rundherum bereits Anwendung und begeisterten Studierende bei Laborübungen zur aktiven Fahrzeugsicherheit. Dabei haben Studierende gelernt, wie man Muskelaktivität und dreidimensionale Bewegungen messtechnisch erfassen kann, und konnten am Ende – auf freiwilliger Basis – auch selbst mit dem Prüfstand fahren.
Das Magazin Terra Xpress des ZDF zeigt in diesem Beitrag (etwa ab Minute 18:40), wie die Tests am TU Graz-Prüfstand zu besserem Schutz für Frauen bei Autounfällen beitragen können.
Insgesamt wurden 2019 im Rahmen der ersten kompetitiven Ausschreibung für Forschungs- und Lehrinfrastruktur der TU Graz 12 Projekte finanziell unterstützt. So förderte unsere Universität Anschaffungen im Wert von rund 2,5 Millionen Euro mit einem Förderbetrag von 1,2 Millionen Euro. TU Graz-Bedienstete können die Geräte für ihre Projekte in Forschung und Lehre anfragen. Das Forschungs- & Technologie-Haus steht gerne für nähere Informationen zur Verfügung (s. untenstehenden Kontakt).
