Mit dem Preis sollen wissenschaftliche und anwendungsorientierte Arbeiten ausgezeichnet werden, die einen Beitrag zur zukünftigen Entwicklung der gewerblichen Wirtschaft leisten. Ziel ist es, herausragende technisch-technologische sowie betriebs- oder volkswirtschaftliche Untersuchungen und Konzepte vornehmlich des wissenschaftlichen Nachwuchses zu prämieren, die Lösungsansätze für eine nachhaltige Wirtschaftsentwicklung aufzeigen.

Otto-von Guericke-Universität Magdeburg

Preisträger: Dr.-Ing. Max Köchig

Thema der Dissertation:    Analyse geometrischer Einflüsse auf die Werkzeugbelastung beim Wälzfräsen

Betreuer: Prof. Dr. Bernhard Karpuschewski

Fakultät für Maschinenbau

Zusammenfassung:

Die Vielzahl moderner Getriebe, welche insbesondere in der Antriebstechnik von PKW und LKW genutzt werden, verdeutlicht die Relevanz des Zahnrades und dessen Herstellung. Anforderungen hinsichtlich Energieeffizienz und Leistungsdichte erfordern geometrie-optimierte Zahnräder. Die Fertigung dieser wird häufig mittels Wälzfräsen realisiert, welches durch seine Produktivität und Flexibilität die Weichbearbeitung von außenverzahnten Stirnrädern dominiert. Zur Bewertung des Verschleißes und der Prozesssicherheit werden dort bei hochproduktiven Bedingungen die geometrisch-kinematischen Verhältnisse relevant. Diese Zerspanungsbedingungen werden stark durch das Werkzeugprofil beeinflusst. Auf Basis von Erfahrungen ist bekannt, dass einige Werkzeugprofile besonders verschleißkritisch sind. Demgegenüber existieren ebenfalls Werkzeugprofile, welche beim Fräsen weniger schnell verschleißen. Offensichtlich führen in diesem Spannungsfeld verschiedener Geometrievarianten unterschiedliche Schnittparameter zu einem stabilen bzw. wirtschaftlich günstigen Prozess. Da allgemeingültiges Grundlagenwissen zu den Verschleißmechanismen jedoch fehlte, sollte der Einfluss des Werkzeugprofils auf Verschleißausprägungen in dieser Arbeit erstmals systematisch untersucht werden.

Im Rahmen der Arbeit wurden dazu umfangreiche Verschleißuntersuchungen im Analogieversuch zum Wälzfräsen durchgeführt. Untersuchte Modifikationen am Werkzeugprofil waren dabei das Modul, Kopfrundungsradius, Profilwinkel, Profilhöhe und Protuberanz. Werkstückseitig wurde der Schrägungswinkel verändert. Neben der Ermittlung des Standlängen- und Verschleißverhaltens auf der Wälzfräsmaschine wurden ebenfalls Durchdringungs- und FEM-Simulationen durchgeführt. Aus diesen ergaben sich Erklärungsansätze für die im Experiment ermittelten Verschleißphänomene. Die genutzte Systematik zur Verknüpfung von Durchdringungs- und FEM-Simulation wurde selbst entwickelt.

Neben Angaben zu wirtschaftlichen Schnittwertbereichen in Abhängigkeit vom Werkzeugprofil konnten als Ergebnis Ursache-Wirkungsketten als Leitfaden zur prozesssicheren Auslegung des Wälzfräsens aufgestellt werden. Ferner wurde ein Modell zur Anpassung der Schnittgeschwindigkeit an geometrische Belastungskenngrößen erstellt, womit neue Prozesse bzw. Verzahnungsfälle entsprechend beurteilt werden können.

Mit der Arbeit konnte ein Beitrag zur Steigerung der Produktivität und Prozesssicherheit beim Wälzfräsen geleistet werden.

Hochschule Magdeburg-Stendal

Preisträger: Jenny Isabell Maurer

Thema der Masterarbeit:     Deponiesanierung unter Berücksichtigung der Nachnutzung am Beispiel des Standortes Trebsen

Betreuer: Prof. Dr. Petra Schneider

Fachbereich Wasser-Umwelt-Bau-Sicherheit

Zusammenfassung:

In ihrer Masterthesis mit dem Titel „Deponiesanierung unter Berücksichtigung der Nachnutzung“ erarbeitete Frau Maurer ein interdisziplinäres Sanierungs- und Nachnutzungskonzept für eine ehemalige industrielle Absetzanlage die als Deponie der Deponieklasse 0 eingestuft wurde. Die aus drei Becken bestehende Deponie befindet sich in der Stilllegungsphase. Um der behördlichen Aufforderung zur Vorplanung der Deponieabdeckung nachzukommen, wurde anhand standortspezifischer Gegebenheiten, wirtschaftlicher und ökologischer Interessen die Möglichkeiten, die Chancen und Grenzen des Flächenrecyclings erarbeitet.

Verfasst wurde die Thesis bei der STRABAG Umwelttechnik GmbH, Gruppe Altlastensanierung mit Sitz in Chemnitz. Ausgangspunkt der Arbeit war die bestehende Gefährdungsabschätzung des Standortes. Basierend auf einer Variantenbetrachtung und -bewertung wurden mögliche Sicherungs- und Sanierungsverfahren beleuchtet. Die untersuchten Möglichkeiten sind:

1. In situ Stabilisierung
2. Errichtung einer Oberflächenabdeckung durch geeignete technische Maßnahmen
3. Entnahme und Entsorgung des Deponates

Eine Versuchsreihe am bodenmechanischen Labor der Hochschule Magdeburg-Stendal unterlegte die Machbarkeit des Sicherungs- und Sanierungsvorhabens. Des Weiteren ergänzt eine detaillierte Kostenschätzung die vorgeschlagenen Maßnahmen.

Frau Maurer schlägt in ihrer Thesis eine getrennte Betrachtung der Becken vor, die eine Zusammenfassung der Becken 1 und 2 beinhaltet und eine separate Betrachtung von Becken 3. Das im Becken 3 eingelagerte Deponat soll in die Becken 1 und 2 umgelagert werden, wodurch die Deponiefläche um ein Drittel verringert werden kann. Die bestehenden Becken werden mithilfe geeigneter technischer Maßnahmen abgedeckt und eine Oberflächenabdeckung errichtet. Das Dammmaterial (Bodenklasse Z0) von Becken 3 kann entweder am Standort für die Oberflächenabdeckung genutzt werden oder dem Markt zurückgeführt werden.

Die Nachnutzung des Geländes sollte sich an der Beschaffenheit der Deponieabdeckung orientieren. Erwogen wurden die folgenden Nachnutzungen:

Photovoltaikanlage

Biotopwertverfahren „Ökopunkte“

Freizeit/Gewerbefläche

Retentionsfläche

Wiederaufnahme des Deponiebetriebes (z.B. Deponie auf Deponie)

Eine Analyse des Standortes ergab die Stärken und Schwächen der umliegenden Region, woraufhin ein mögliches Nachnutzungskonzept für den Standort erarbeitet wurde. Auch hier schlägt Frau Maurer eine getrennte Betrachtung der Flächen vor. Der Bereich des Becken 3 soll dem Naturschutz zur Verfügung gestellt werden. Durch das Biotopwertverfahren „Ökopunkte“ wird die Fläche langfristig der Natur zur Verfügung gestellt und gleichzeitig ein wirtschaftlicher Nutzen erzielt. Auf der Deponie (Becken 1 und 2) soll eine PV-Anlage errichtet werden, die dem Eigentümer regelmäßige Einspeisevergütungen sichert ohne die Anwohner durch Emissionen zu belasten.

Im Ergebnis der Thesis wird ein abgeschlossenes Konzept zur Sanierung und Nachnutzung des Standortes vorgestellt. Die Kosten zur Umsetzung der vorgeschlagenen Maßnahmen belaufen sich auf rund 37,3 Mio. Euro. Sowohl die konkurrierenden Nutzungsansprüche als auch die konträren Interessenslagen werden in der Thesis aufgegriffen und gleichgewichtet berücksichtigt.

Das vorgeschlagene Konzept stellt nicht nur eine technisch ausgereifte und machbare Lösung dar, sondern zeigt zugleich eine Lösung auf, die einen Ausgleich der konträren Interessenlagen zum Ziel hat.

Die IHK würdigte mit der Auszeichnung das kreative Potenzial, die Planungsqualität und den Praxisbezug der Arbeit.

Hochschule Harz

Preisträger:                          Lena-Maria Stange

Thema der Masterarbeit:   Entwicklung eines Wissenmanagement-Konzeptes am Beispiel der Lufthansa Industry Solution GmbH & Co.KG

Betreuer:                               Prof Dr. Folker Roland

Fachbereich Wirtschaftswissenschaften

Studiengang Business Consulting

Zusammenfassung:

Die sich herausbildende Wissensgesellschaft bringt Wissen als neuen Produktionsfaktor ins Spiel. Der richtige Umgang mit Informationen und dem daraus resultierenden Wissen ist der ausschlaggebende Erfolgsfaktor, wenn Marktmacht und die Befriedigung von Kundenbedürfnissen fokussiert werden. Wissensunternehmen als Teil der Wissensgesellschaft zeichnen sich durch eine markt- und wettbewerbsorientierte Aufbereitung, Sicherung und optimale Nutzung des Wissens aus. Insbesondere ihr Erfolg ist maßgeblich auf den effektiven Umgang mit der Ressource Wissen zurückzuführen. Beratungsunternehmen wie das IT-Dienstleistungsunternehmen aus der Luftfahrtindustrie sind zu den Wissensunternehmen zu zählen. Für derartige Unternehmen ist es unerlässlich, Prozesse entlang eines Wissensmanagements anzupassen, um Kunden einen größeren Mehrwert als die Konkurrenz bieten zu können.

Im Unternehmen wurde ein Missstand bzgl. der Weitergabe und Bewahrung von Wissen festgestellt. Dieser Zustand sollte mit Hilfe eines Wissensmanagementkonzeptes behoben werden. Es galt, Kolleginnen und Kollegen aus unterschiedlichen Geschäftsbereichen, Projekten und Standorten durch das zu entwickelnde Wissensmanagement zu vereinen.

Die systematische Organisation des Schatzes in den Köpfen der Menschen steht noch immer am Anfang ihrer Entwicklung. Erste Konzepte wurden bereits entwickelt. Allerdings stellt die gezielte Nutzung von Wissen in vergleichsweise kleinen Unternehmen oder Geschäftsfeldern eine besondere Herausforderung dar. Häufig stehen eingeschränkte finanzielle und personelle Ressourcen zur Verfügung, um das Management von Wissen voranzutreiben. An dieser Stelle setzt die vorliegende Arbeit an. Für ein Geschäftsfeld wurde ein Wissensmanagement-Konzept erstellt, welches generisch auf unterschiedliche Geschäftsprozesse anwendbar ist. Darauf aufbauend soll die Anwendung mittels eines Veränderungsmanagements begleitet werden. Es stellen sich die Fragen, wie ein Wissensmanagement-Konzept für das Geschäftsfeld zu gestalten ist und welche Herausforderungen der Einsatz des Konzeptes birgt, wenn dieses im späteren Verlauf durch Mitarbeiter angewendet werden soll.

Im Rahmen der Masterarbeit wurde zur Lösung des Missstandes bzgl. der Weitergabe und Bewahrung von Wissen das 4-Phasen-Konzept neu entwickelt (siehe Abbildung). Es wurden Inhalte bereits bestehender Konzepte/Modelle mit Grundvorstellungen aus dem prozessorientierten Wissensmanagement kombiniert. Die neuartige Zusammenstellung der verschiedenen Komponenten und Herangehensweisen bildet das Alleinstellungsmerkmal des 4-Phasen-Konzeptes.

Ausgehend von der Absteckung des Organisationsrahmens (Phase 1: Definition des Organisationsrahmens) werden die einzelnen Geschäftsprozesse (Phase 2: Analyse der Prozesse) untersucht. Nach Beendigung der Prozessanalyse werden zentrale Wissensbereiche (Phase 3: Identifikation zentraler Wissensbereiche der Prozesse) des Prozesses identifiziert und mit diesem verknüpft. Die zentralen Wissensbereiche einer Organisation werden nachfolgend auf den betrachteten Prozess (= Wissensbereiche des Prozesses) bezogen. Es folgt die Anwendung des Wissensmanagement-Kreislaufes (Phase 4: Wissensmanagement-Kreislauf) auf den betrachteten Prozess. Mit Beendigung der Phase 4 schließt sich die Betrachtung der Wissensmanagement-Aktivitäten. Die Auffassung hinter dieser Vorgehensweise ist, dass Veränderungen im „Kleinen“, d.h. innerhalb eines Geschäftsprozesses, nicht dauerhaft tragfähig sind, wenn sie nicht mit dem Organisationsrahmen konform gehen.

Fazit:

Das 4-Phasen-Konzept stellt die Ressource Wissen in den Fokus unternehmerischer Betrachtungen und macht sie nutzbar. Die Verknüpfung von Wissensmanagement mit der Geschäftsprozessanalyse stellt das erste Ergebnis dar. Während der Bearbeitung wurde deutlich, dass ein Konzept, welches sich allein auf Wissensmanagement-Aktivitäten ausrichtet, nicht zielführend ist. Begründet wird dies mit der fehlenden Verankerung im Unternehmensalltag. Die Kombination mit der Geschäftsprozessanalyse im 4-Phasen-Konzept schafft diese Verankerung. Das Konzept ist generisch und unabhängig von der fachlichen Ausrichtung des Anwenders und den betrachteten Prozessen einsetzbar. Jede einzelne Phase kann autonom angewendet werden. Das zweite Ergebnis stellt die Einbettung des Konzeptes in den Kontext des Veränderungsmanagements dar. Die Umgestaltung während der Geschäftsprozessanalyse in Phase 2 sowie die Ausrichtung der Prozesse entlang des Wissensmanagements in Phase 4 bedingen Veränderungen in den vorhandenen Strukturen und täglichen Arbeitsabläufen.

Das zukünftige Forschungsfeld betrachtend kann festgehalten werden, dass das 4 -Phasen- Konzept als Basis für zukünftige Entwicklung dient. Die Erweiterung des Konzeptes um n – Phasen ist aufgrund der Autonomie der einzelnen Phasen möglich. Dies erlaubt die permanente Adaption neuer Themen – das Konzept kann stetig neu erfunden werden. Zukünftige Untersuchungen werden die Effektivität und die Benutzerfreundlichkeit auf den jeweiligen (Teil-)Gebieten des Wissensmanagements vertiefen. Kritisch zu hinterfragen ist, in welcher Form die Einordnung in den Kontext des Untersuchungsgegenstandes erfolgt. Das 4-Phasen-Konzept bietet einen hohen Grad an Benutzerfreundlichkeit und Flexibilität. Unabhängig von der Art des Unternehmens und seiner Branchenzugehörigkeit ist eine Anwendung möglich, da als kleinste Betrachtungseinheit ein Geschäftsprozess zugrunde gelegt wird.