Tüftler & Talente (Teil 1): Professor Stefan Kolling (THM)

Professor Stefan Kolling (2. von rechts) untersucht mit Mitarbeitern am Prüfstand das Materialverhalten von Windschutzscheiben. Der Gummikopf in der Mitte simuliert den Fußgänger.
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Existenzgründer, Kreative, Sportler, Denker & Lenker: In den vergangenen Wochen haben wir eine ganze Reihe neuer Porträtreihen entwickelt und vorgestellt. Doch Gießen hat nicht nur viele StartUps und viel Kultur zu bieten, sondern ist darüber hinaus auch noch Hochschulstandort. In den Laboren und Hörsälen der Justus-Liebig-Universität und der Technischen Hochschule Mittelhessen (THM) entstehen immer wieder spannende Forschungsprojekte, die oftmals wichtige Ergebnisse für den Alltag der Menschen mit sich bringen. Grund genug, einmal hinter die Türen zu schauen und Gießens Tüftler & Talente genauer vorzustellen. Den Auftakt macht Stefan Kolling, der an der THM die Professur für Technische Mechanik inne hat.

Unter der Leitung von Professor Kolling forscht eine Arbeitsgruppe am Institut für Mechanik und Materialforschung an der THM seit einigen Jahren unter dem Titel „Experimentelle und numerische Untersuchungen von Windschutzscheiben unter stoßartiger Belastung“ zum Thema Fußgängerschutz. Mit modernen Forschungsgeräten testen Kolling und sein insgesamt 17-köpfiges Team unter anderem, was passiert, wenn bei einem Unfall ein Fußgänger von einem Auto erfasst wird und mit dem Kopf auf die Windschutzscheibe aufprallt. Das langfristige Ziel: Windschutzscheiben entwickeln, die das Verletzungsrisiko für die Fußgänger minimieren. Wie relevant das Thema für die Menschen ist, zeigen einige Zahlen: 2014 verunglückten laut Statistischem Bundesamt rund 32.000 Fußgänger im Straßenverkehr, mehr als 500 von ihnen starben. Kooperationspartner des Projektes sind die Forschungsvereinigung Automobiltechnik und mit der Tecosim GmbH aus Rüsselsheim und der Dynamore GmbH aus Stuttgart zwei Ingenieurdienstleister für die Automobilindustrie.

Förderung durchs Bundesministerium für Bildung und Forschung

Von 2011 bis 2014 wurde das Forschungsprojekt mit 286.000 Euro durch das Förderprogramm „IngenieurNachwuchs“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert, mit dem Ziel, Nachwuchswissenschaftler bei ihren Abschlussarbeiten zu unterstützen. Crashtests im Labor seien schon lange ein wesentlicher Bestandteil bei der Fahrzeugentwicklung, erklärt Kolling. Doch die Industrie könne aus Kostengründen nicht allein auf Hardwaretests setzen, so dass Simulation ein nicht mehr wegzudenkender Teil bei der Fahrzeugentwicklung geworden sei. Die bisherigen Verfahren sind jedoch für die Untersuchung des Crashverhaltens von Windschutzscheiben nicht geeignet, so dass Professor Kolling mit seiner Gruppe an einer neuen, einheitlichen Modellierungstechnik zur Simulation von Windschutzscheiben für alle Crashlastfälle arbeitet.

Das Ziel des Materialforschers: Ein physikalisch exaktes Materialmodell zur Beschreibung des Deformations- und Bruchverhaltens von Verbundglas formulieren. Kolling sieht in der neuen Prüf- und Modellierungstechnik ein verlässliches Werkzeug zu innovativem Leichtbau durch die gezielte Variation und Optimierung der Glasdicken. Für die Validierung der Simulationsergebnisse stehen im Institut modernste Prüfmaschinen zur dynamischen Materialcharakterisierung, etwa ein Fallturm oder ein Split-Hopkinson-Bar sowie ein eigener Bauteilprüfstand zur Verfügung. Am Prüfstand trifft der Fußgänger“kopf“, ein Gummikopf, auf die Windschutzscheibe – die Forscher können genau sehen, wie und wo die Scheibe bricht. Rund 50 Windschutzscheiben sind während des Projektes schon gecrasht worden, 300 weitere warten im Keller der THM auf weitere Tests. Geforscht wird seit Auslauf der Förderung natürlich auch weiterhin, doch gerade bereitet Kolling mit seinen Kollegen den nächsten Förderantrag vor. In Zusammenarbeit mit der TU Darmstadt soll das Projekt gemeinsam mit der Hüttentechnischen Vereinigung der Deutschen Glasindustrie eine weitere Stufe erreichen und Fragen zum Einfluss der Materialstreuung und damit zum stochastischen Verhalten von Glas beantworten. „Wir sind zuversichtlich, dass wir die Förderung bekommen“, sagt Kolling.

„Ich finde es toll, wenn man mit seiner Forschung das Leben von Menschen verbessern kann“

Der Professor brennt für das Projekt: „Ich finde es toll, wenn man mit seiner Forschung das Leben von Menschen verbessern kann“, freut er sich. 2008 trat Stefan Kolling, der mit seiner Frau und seinen beiden Kindern in Frankfurt lebt, die Professur an der THM in Gießen an. Der in Saarbrücken aufgewachsene absolvierte zunächst eine Ausbildung zum Beton- und Stahlbetonbauer. Anschließend erwarb er über Abendrealschule und Fachoberschule die Zugangsberechtigung zum FH-Studium, das er 1992 in der Fachrichtung Bauingenieurwesen an der Hochschule für Technik und Wirtschaft des Saarlandes aufnahm. Nach dem Diplom wechselte er an die Technische Universität Darmstadt, wo er sein Studium der Mechanik 1998 mit Auszeichnung beendete. Er blieb als Wissenschaftlicher Mitarbeiter am Institut für Mechanik IV der TU Darmstadt und promovierte 2001 mit einer Dissertation in der Fachrichtung Materialwissenschaft. Im Jahr 2007 schloss er dort seine wissenschaftliche Weiterqualifizierung mit der Habilitation und der Lehrberechtigung für das Fach Mechanik ab.

Vor Professur für Daimler AG aktiv

Von 2002 bis zu seinem Wechsel an die FH Gießen-Friedberg arbeitete er als Berechnungsingenieur für die Daimler AG in Sindelfingen. Zu seinen Aufgaben gehörte die Konzeption neuer Methoden der Crashsimulation in der PKW-Serienentwicklung. Als Lehrbeauftragter und Privatdozent an verschiedenen Hochschulen sammelte er Erfahrungen in der akademischen Ausbildung von Ingenieuren. Dass er Mechaniker aus Leidenschaft ist, zeigt sich bei der Führung durch die Labore des Instituts. „Wir sind an der THM toll ausgestattet“, freut er sich, „und stehen auf einer Stufe mit Forschungseinrichtungen wie Fraunhofer“. Und wenn er mal nicht Professor an der THM Gießen ist? „Dann bin ich Professor an der TU Darmstadt“, lacht er. Dort promovieren seine wissenschaftlichen Mitarbeiter, da die THM derzeit auf ein eigenes Promotionsrecht verzichtet.

Die Zeit, die ihm bleibt, verbringt er gerne mit der Familie. In seiner Freizeit reist er sehr gerne, malt und begeistert sich für Rockmusik – besonders haben es ihm Hardrockinterpreten wie AC/DC, Kiss oder Alice Cooper angetan – deren Stücke er auch selbst auf der E-Gitarre spielen kann. „Ich spiele allerdings nur für mich“, sagt er – für eine Band bleibe keine Zeit. Dass er sich besonders für Ibanez „Cracked Mirror“ Gitarre von Paul Stanley begeistert, verwundert nicht – ihre Oberfläche erinnert an die gesplitterten Windschutzscheiben im Forschungslabor. Irgendwie kann er eben nicht ohne seinen Beruf.

 


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