"Die Zukunft braucht cleveren Nachwuchs!" - VDE Bayern Awards 2022 verliehen

Algorithmus für analoge Schaltungen

Tippen auf dem Smartphone-Display, Datenausgabe auf dem Bildschirm: Das ist nur möglich dank analoger Schaltungen. In ihrer preisgekrönten Dissertation an der Technischen Universität München liefert Dr.-Ing. Inga Abel neue, richtungsweisende Beiträge für den Entwurfsablauf analoger integrierter Schaltungen. Sie ermöglicht einen Entwurfsablauf mit Hilfe eines neuartigen automatisierten und leicht auf neue Anforderungen erweiterbaren Algorithmus.

Dissertation: Functional Block-Based Synthesis and Sizing of Integrated Operational Amplifiers

Schnell lernende Roboter

Die Ansprüche an Roboter steigen, allerdings ist es unmöglich, sie vorab für alle möglichen Szenarien zu programmieren. Benjamin Bogenberger, B. Sc., erhält den VDE Bayern Award 2022 für seine Bachelorarbeit an der Technischen Universität München, in der er ein neuartiges Programmiergerüst (Control Framework) für Roboter entwickelt. Damit kann der Roboter eine Handlung lernen, indem sie ihm der Nutzer nur ein einziges Mal vorführt.

Bachelorarbeit: User Guided Motion Generation with Reactive Whole-Body Collision Avoidance for High-DoF Systems

Leistungsfähige Halbbrückenschaltungen

In der Leistungselektronik sollen Schaltungen immer kleiner und leistungsfähiger werden. Galliumnitrid-Halbleiter haben hier Vorteile gegenüber den herkömmlichen Silizium-Halbleitern. In seiner preiswürdigen Masterarbeit an der Universität Erlangen-Nürnberg konstruiert Samuel Faber, M. Sc., Simulationsmodelle für Halbbrückenschaltungen auf Gallium-Basis. Sie ermöglichen es, parasitäre Effekte bereits beim Design dieser Schaltungen zu berücksichtigen.

Masterarbeit: Modellierung der parasitären Eigenschaften von Verbindungsstrukturen moderner leistungselektronischer Schaltungen

Potential der Datennetze

Der Umfang des weltweiten Datenverkehrs steigt - unsere Kommunikationsnetze müssen ausgebaut werden, um damit Schritt zu halten. Deshalb entwirft Dr. rer. nat. Stefan Geißler in seiner ausgezeichneten Dissertation an der Universität Würzburg technische und analytische Mechanismen, um die Leistungsfähigkeit der Netze messen, modellieren und vorhersagen zu können. Ein von ihm entwickeltes Verfahren zur Überlastkontrolle wird derzeit zum Patent angemeldet.

Dissertation: Performance Evaluation of Next-Generation Data Plane Architectures and their Components

Antennen präzise vermessen

Antennen sind in unserem Alltag essentiell, wir benötigen sie etwa im Mobilfunk, in der Flugsicherung und in der Satellitentechnik. Dr.-Ing. Josef Knapp schafft in seinen Forschungen an der Technischen Universität München neue Grundlagen, um die von einer Antenne abgestrahlten Felder präzise vermessen zu können - auch in Szenarien, die bislang nicht berücksichtigt worden waren. Seine Doktorarbeit wurde bereits mehrfach preisgekrönt, nun auch mit dem VDE Bayern Award 2022.

Dissertation: Antenna Field Measurements and Transformations in Arbitrary Echoic Environments

Radar fürs autonome Fahren

Wie kann ein selbstfahrendes Auto einen Fußgänger erkennen? Lena Krabbe, M. Sc., passt in ihrer Masterarbeit an der Universität Erlangen-Nürnberg ein Radarsystem aus der Satelliten-Fernerkundung für die Radarsensorik in autonomen Fahrzeugen an. Durch ihre Interpretation des Verfahrens können bewegte Objekte in dynamischen Szenen erheblich besser detektiert werden. Absolut preiswürdig, so das Urteil der Jury.

Masterarbeit: Rekonstruktion bewegter Ziele in der Automotive SAR-Bildgebung

Schnelle, mobile Kommunikation

Filme streamen, im Internet surfen, an Videokonferenzen teilnehmen - dank Mehrantennenanlagen ist das auch mit dem Smartphone in hoher Qualität möglich. Dr.-Ing. Tobias Laas modelliert in seinen Forschungen an der Technischen Universität München und beim Industriepartner Huawei drahtlose Kommunikationssysteme, die das Potential von Mehrantennenanlagen besser ausschöpfen. Seine ausgezeichnete Doktorarbeit verknüpft auf neuartige Weise Antennentechnik und Signalverarbeitung.

Dissertation: Physically Consistent Modeling of Multi-Antenna Systems

Gestochen scharfe Digitalfotos

Gestochen scharfe Fotos schießen mit der Digitalkamera - mit Hilfe des maschinellen Lernens und der Super Resolution (SR) ist das möglich. Anna Meyer, M. Sc., ist es in ihrer ausgezeichneten Masterarbeit an der Universität Erlangen-Nürnberg gelungen, neuronale Netze zur SR an eine beliebige Kamera anzupassen, obwohl dafür als Trainingsdaten weniger als 100 Bilder zur Verfügung standen. Damit können bei einer Vielzahl von Kameratypen Artefakte verhindert werden.

Masterarbeit: Deep Learning-Based Camera Adaptive Image Enhancement

Regelungsstrategie für Dreipunktstromrichter

Dreipunktstromrichter sind sehr effizient - sie werden inzwischen auch im Niederspannungsbereich eingesetzt, zum Beispiel in Elektroautos oder Photovoltaikanlagen. Allerdings ist ihre Regelung komplex. Deshalb entwickelt Eva Nistler, B. Sc., in ihrer ausgezeichneten Bachelorarbeit an der Universität Erlangen-Nürnberg eine Strategie zur Regelung von Dreipunktstromrichtern, die den bisherigen Ansätzen deutlich überlegen ist.

Bachelorarbeit: Untersuchungen zur modell-prädiktiven Regelung eines vereinfachten Dreipunktstromrichters

Sichere Daten dank Verschlüsselung

Sind unsere Daten noch sicher, wenn Quantencomputer künftig jedes Verschlüsselungs-verfahren knacken können? Felix Oberhansl, M. Sc., leistet mit seiner Masterarbeit einen wichtigen Beitrag zur Post-Quanten-Kryptographie. Er kombiniert in seinen Forschungen an der Technischen Universität München verschiedene Verschlüsselungsverfahren und implementiert die Kombination in einem Hardware-Prozessor. Dafür erhält er den VDE Bayern Award 2022.

Masterarbeit: Uniform Instruction Set Extensions for Multiplication in Contemporary and Post-Quantum Cryptography

Kontaktlos Krankheiten erkennen

Krankheiten diagnostizieren, ohne dabei den Patienten auch nur zu berühren: Das machen die Forschungen von Dr.-Ing. Kilin Shi möglich. Der Preisträger entwickelt in seiner Promotion an der Universität Erlangen-Nürnberg eine Methode zur kontaktlosen, präzisen Messung der menschlichen Herzratenvariabilität per Radar. Dazu setzt er eine komplexe digitale Signalverarbeitung und neuartige Methoden des maschinellen Lernens ein.

Dissertation: Berührungslose Messung der Herzratenvariabilität

Lungenkrankheiten automatisch diagnostizieren

Jährlich werden weltweit mehr als 2 Milliarden Röntgenbilder des Brustkorbs angefertigt - ein riesengroßer Fundus, den Sebastian Steindl, M. Sc., für seine preiswürdige Masterarbeit an der OTH Amberg-Weiden nutzt. Er kombiniert eine Vielzahl von Deep Learning-Ansätzen zur Klassifikation von Thorax-Röntgenbildern und bildet aus der entstandenen Modellbibliothek ein Ensemble. Damit können Lungenkrankheiten mit hoher Zuverlässigkeit automatisch diagnostiziert werden.

Masterarbeit: Untersuchung von Ensemble-Learning zur Krankheitsklassifikation auf Thorax-Röntgenbildern

Effiziente Batteriespeicher

Batteriespeicher sollen effizient sein und dauerhaft gleichmäßig Energie liefern können, etwa in Elektroautos. Das von Dr.-Ing. Manuel Kuder und seinen Kollegen vom Münchner Start-up BAVERTIS GmbH entwickelte System stimmt jeden Lade- und Entladezyklus exakt auf die einzelnen Batteriezellen ab. Dadurch kann über den gesamten Lebenszeitraum des Energiespeichers die maximale Kapazität abgerufen werden. Für die erfolgreiche Firmengründung gibt es den VDE Bayern Award 2022.

Wettbewerbe, Ausstellungen, Experimente

Das Gymnasium Berchtesgaden ist für seine jährliche Mitmach-Ausstellung "MINTbegeistert!" bekannt. Aber auch für die sonstige naturwissenschaftlich-technische Förderung spricht die Jury dem Gymnasium den VDE Bayern Award 2022 zu: Zum Projektwettbewerb "Lord of the MINT", dem "MINTiLab" für Schülerversuche und dem Angebot "LIFE! - Lebenspraxis am Gymnasium" kommen eine selbst entwickelte Experimentalshow und Vorträge hochkarätiger Wissenschaftler hinzu.

Musikalisch und naturwissenschaftlich

Nicht nur die musikalische Ausrichtung nimmt am Gymnasium der Regensburger Domspatzen großen Raum ein - auch die naturwissenschaftliche Komponente bildet einen Schwerpunkt. Das Gymnasium ist MINT-freundliche Schule, hat das Programm ELM (Eliteförderung Mathematik) integriert und bietet hochmoderne Forschungsklassenzimmer. Wettbewerbe und Forschungsprojekte wecken Neugier und Forscherdrang. Das Urteil der Jury: eindeutig preiswürdig.

Begeisterung für Naturwissenschaften

Schülerinnen und Schüler für Naturwissenschaften begeistern, ihr Interesse für MINT-Themen wecken - das ist am Ortenburg-Gymnasium Oberviechtach eines der großen Ziele. An Wettbewerben wie Invent a Chip, Jugend forscht und der Science-Olympiade nimmt die Schule regelmäßig teil. Im Angebot sind auch Programmier- und Robotikkurse, Wahlunterricht in MINT-Themen und Exkursionen zu Technologie-Unternehmen. Für diese umfangreiche MINT-Förderung gibt es den VDE Bayern Award 2022.