Technische Universität Ilmenau

Verkanntes Juwel im Osten

Von Christian Geinitz

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In der Welt dreidimensionaler Bilder und Töne: die Stereo-Projektionseinrichtung...

28. April 2009 Stephan Husung ist von stattlicher Größe, trotzdem schlüpft er mühelos in die Werkzeugmaschine hinein - und das bei laufender Fertigung. Es dröhnt und rattert im Innern des Rundtaktautomaten, der Einkaufschips herstellt. „Der Schwingförderer übertönt alles“, sagt Husung, „den müsste man mehr dämmen.“ Als sich der junge Mann aus dem Gerät zurückzieht, ist er nirgendwo angestoßen, hat sich nicht beschmiert und auch keine optischen oder akustischen Schatten geworfen in dem System, das er untersucht. Denn in Wirklichkeit hat er sich gar nicht bewegt, sondern ist virtuell in die Apparatur hineingestiegen, in eine Welt dreidimensionaler Bilder und Töne, die es in dieser Perfektion kein zweites Mal gibt.

Husung ist wissenschaftlicher Mitarbeiter im Kompetenzzentrum Virtual Reality der Technischen Universität Ilmenau in Thüringen. Ausgerüstet mit einer 3-D-Brille und einem kabellosen Joystick, steht der Diplomingenieur vor mannshohen Leinwänden. Um ihn herum sind mehr als 200 Lautsprecher angebracht, die ein räumliches Schallfeld erzeugen. Mit der Fingersteuerung kann Husung in das Bild hineingreifen, über den Zoom taucht er ab zwischen Riemen und Zahnräder. Das Außergewöhnliche dabei: Die Geräusche passen sich der Position des Betrachters an. „Optische 3-D-Projektionen findet man häufiger“, sagt Christian Weber, Professor für Konstruktionstechnik und Leiter des Zentrums. „Aber in der Kombination des Visuellen mit der Akustik im Raum, der Auralisierung, sind wir führend.“

„Wir sind eine Mitmach-Universität auf höchstem Niveau“

...und das Klanglabor in Ilmenau

Anwendungsgebiete für die „audio-visuelle Stereo-Projektionseinrichtung“ gibt es viele. Sie blickt und horcht in Getriebe hinein, um Unwuchten oder Lärmquellen festzustellen. Mit ihrer Hilfe kann man in einen BMW einsteigen, um den Türknall oder die Innengeräusche zu messen. Auch lassen sich mikroskopische Oberflächen zu Kraterlandschaften vergrößern, um Glättungen zu überprüfen. Solche Simulationen sparten viel Zeit und Geld, weil manches Modell überflüssig werde, sagen Weber und Husung. Autohersteller gäben bis zu 30 Millionen Euro im Jahr für das herkömmliche Sounddesign aus.

Der ungewöhnliche Kinosaal ist typisch für den besonderen Zugang der TU Ilmenau zur Informations- und Kommunikationstechnik. „Bei uns kann man vom ersten Semester an wissenschaftlich arbeiten, und das sehr praxisbezogen“, sagt Rektor Peter Scharff. „Wir sind eine Mitmach-Universität auf höchstem Niveau.“ An dem 3-D-Projekt zum Beispiel sind neben dem Rechenzentrum sieben weitere Fachgebiete beteiligt, darunter die Graphische Datenverarbeitung, die Medienproduktion, die Kraftfahrzeugtechnik.

Lautsprecher-Ausstattung in Kinos von Ilmenau bis Hollywood

Die Rundumlautsprecher heißen Iosono und sind im Nachbargebäude entwickelt worden, dem Fraunhofer-Institut für Digitale Medientechnologie. Diese Einrichtung leitet Karlheinz Brandenburg, zugleich Professor für Elektro- und Informationstechnik an der TU. Brandenburg ist einer der Erfinder des berühmten MP-3-Formats zur Kompression akustischer Datensätze. Heute kümmert er sich weniger um das Speichern als um das Organisieren der Daten. „Man kann mittlerweile Abertausende Filme und Musikstücke ablegen, das intelligente Wiederfinden und Sortieren ist schon eher ein Problem“, sagt der Wissenschaftler. Er arbeitet deshalb an Analyseverfahren, die den Charakter von Musikstücken erkennen, etwa von heiteren oder getragenen Klassikaufnahmen, ähnliche Stücke zusammenstellen und Empfehlungen aussprechen. Andere Forschungsschwerpunkte sind etwa das Sounddesign. Die ausgegründete Iosono GmbH stattet nicht nur die Forschung mit Lautsprechern aus, sondern auch Kinos von Ilmenau bis Hollywood.

Weltweite Beachtung erfährt auch die Forschung von Reiner Thomä, Professor für Informationstechnik mit Schwerpunkt Messtechnik. Er koordiniert ein Projekt der Deutschen Forschungsgemeinschaft (DFG) über Ultrabreitband-Funktechniken für Kommunikation, Lokalisierung und Sensorik (Ukolos). Mit der neuen Technik lassen sich große Datenmengen deutlich schneller per Funk übertragen als bisher. Zudem ist der Einsatz von Radar-Sensoren möglich, die sogar Zentimeterbewegungen wahrnehmen - zum Beispiel für die Bergung von Verschütteten.

Junge Wissenschaftler zieht es eher in die großen Städte

„Die Hochschule ist klein, aber fein ausgestattet“, lobt Thomä. Zwar nehme die breite Öffentlichkeit sie wenig wahr, in Wissenschaft und Industrie genieße sie aber einen exzellenten Ruf. Etwa hundert Ausgründungen siedeln im Umkreis der TU, jedes Jahr fließen 30 Millionen Euro an Drittmitteln, gut ein Drittel des Haushalts. Allerdings leidet die Universität daran, dass es in Thüringen kaum Großunternehmen gibt, die zur Finanzierung beitrügen oder Abgängern interessante Stellen anböten. „Jeder unserer Absolventen findet einen Job, aber kaum jemand bleibt in der Region“, klagt Uni-Chef Scharff.

Vom Nachwuchsmangel ist auch die Universität selbst betroffen. Junge Wissenschaftler zieht es eher in die großen Städte als in die Thüringer Provinz, Ausländer beklagen die dürftigen Englischkenntnisse der Bevölkerung. Wegen des Geburtenknicks in Ostdeutschland wird die Zahl der Studienanfänger im Wintersemester nur halb so stark sein wie vor der Wiedervereinigung. Wie alle Ost-Hochschulen wirbt Ilmenau deshalb um West-Studenten. „Leider gibt es noch große Vorbehalte“, sagt Scharff und verweist auf eine Umfrage unter westdeutscher Abiturienten. „Einer sagte sogar, er wolle nicht im Ausland studieren.“ Der Rektor schüttelt den Kopf. „Solche Leute können wir ohnehin nicht gebrauchen, es geht uns um die Fähigen und Leistungsbereiten.“

Robotikausbildung schon früh auf dem Studienplan

Dazu zählt Christof Schröter, frischgebackener Doktor im Fachgebiet Neuroinformatik und Kognitive Robotik. Er hat die Algorithmen für einen Dienstleistungsroboter mitentwickelt, der in den Baumärkten der Kette Toom zum Einsatz kommt. Der feuerrote Kegel mit dem durchsichtigen Kugelkopf arbeitet als Lotse: Kunden geben auf seiner Tastatur den gesuchten Artikel ein, woraufhin sie der kleine Helfer zum Regal führt. „Es ist toll, den Nutzen unserer wissenschaftlichen Arbeit zu sehen“, sagt Schröter, „Forschung und Umsetzung schließen sich hier eben nicht aus.“ Sein Doktorvater Horst-Michael Groß sagt, man setze die Robotikausbildung früh auf den Studienplan, um Studenten anzusprechen und zu binden.

Groß' neuestes Projekt, gefördert von der EU, beschäftigt sich mit sozialen Assistenzrobotern, die alleinstehenden Rentnern im häuslichen Alltag helfen. Sie sollen die Senioren an die Medikamenteneinnahme, das regelmäßige Trinken oder an Termine erinnern, zu Spielen oder Gedächtnisübungen auffordern, ihren Gemüts- oder Gesundheitszustand erkennen und darauf reagieren. Eine alte Dame in Ilmenau hat sich bereits gefunden, um den Prototypen auszuprobieren. „Sie hat gleich gefragt, ob sie über den Roboter mit ihrer Enkelin in Amerika skypen könne“, sagt Groß mit sichtlicher Freude über das technische Interesse der 87-Jährigen. „Wir machen fast alles möglich in Ilmenau, also kriegen wir auch das hin.“

Text: F.A.Z.
Bildmaterial: Tobias Schmitt

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