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Das Fachgebiet Mechatronik trauert um seinen Gründer und langjährigen Leiter
Prof. Dr.-Ing. habil. Prof. h. c. Eberhard Kallenbach,
der nach längerer Krankheit im Alter von 81 Jahren verstorben ist. Das Schaffen Prof. Kallenbachs ist sehr eng und über einen sehr langen Zeitraum mit der TU Ilmenau verbunden.

Prof. Kallenbach wurde am 16.08.1935 in Meiningen geboren und wuchs in der Zeit des 2. Weltkriegs bei seinem Großvater in Stützerbach auf. Nach dem Besuch der Volksschulen in Stützerbach und Ilmenau sowie der Goetheoberschule Ilmenau begann Eberhard Kallenbach 1953 das Studium der Theoretischen Elektrotechnik an der Hochschule für Elektrotechnik Ilmenau.

Für das berufliche Schaffen von Eberhard Kallenbach war richtungsweisend, dass ihn Prof. Philippow im Anschluss an sein Studium 1959 gewinnen konnte, als Wissenschaftlicher Assistent am Institut für Allgemeine und theoretische Elektrotechnik die Forschung und Lehre auf dem Gebiet des Elektromagnetismus aufzubauen. Entscheidende Erkenntnisse waren zum einen, dass optimal dimensionierte Elektromagnete verschiedener Größe ein gleiches geometrisches Aspektverhältnis ausweisen, zum anderen die wissenschaftliche Erklärung der konstruktiven Kennlinienbeeinflussung, insbesondere des Binder-Konus. Seine Arbeiten mündeten in der Dissertation A zum Thema „Optimale Dimensionierung von Gleichstrommagneten“ im Jahr 1963.

Seinen umfangreichen Kenntnisschatz konnte Eberhard Kallenbach ab 1964 als Entwicklungsleiter und technischer Leiter in der Fa. Kern KG, Schleusingen mit industrieller Praxis ergänzen. Es war die Initiative von Prof. Bögelsack, der die Bedeutung der elektrischen Antriebe für moderne Büromaschinen und Maschinen der Präzisionstechnik erkannte, Eberhard Kallenbach an die damalige TH Ilmenau zurückzuholen. 1971 erfolgte seine Berufung zum Dozenten an der Sektion Gerätetechnik, Wissenschaftsbereich Informationsgerätetechnik unter Prof. Frielinghaus als Dozent für Elektromechanik.

Der Wissenschaftsbereich Informationsgerätetechnik kann als Vorläufer des heutigen Fachgebiets Mechatronik angesehen werden. Eberhard Kallenbach forschte hier am systematischen Entwurf von Elektromagneten, elektromagnetischen Schrittmotoren und später elektrodynamischen Antrieben, insbesondere als Linear- und Planarmotoren. 1976 übernahm Eberhard Kallenbach die Leitung des Wissenschaftsbereichs von Prof. Frielinghaus. Seine Dissertation B (Habilitation) zum Thema „Systematische Projektierung von nichtlinearen Antriebselementen“ vollendete Eberhard Kallenbach 1978 während eines Zusatzstudiums am Moskauer Energetischen Institut. Sie führte 1979 zur Berufung zum ordentlichen Professor im Wissenschaftsbereich Informationsgerätetechnik, das er 1990 zunächst in Fachgebiet Informationsgeräte- und Antriebstechnik, 1993 in Fachgebiet Antriebstechnik und schließlich 2000 in Fachgebiet Mechatronik umfirmierte.

Als größtes Forschungsprojekt Eberhard Kallenbachs kann man den Automatikbonder ansehen, welcher an der Sektion fachgebiets- und sektionsübergreifend entwickelt wurde und aus welchem zahlreiche weitere Wissenschafts- und Lehrgebiete entstanden, z. B. Rechneranwendungen bei Professor Weiß, Bildverarbeitung bei Professor Linß, Mikrosystemtechnik bei Professor Wurmus. Die methodischen Erfahrungen führte Eberhard Kallenbach konsequent weiter zur systemübergreifenden Entwicklungsdenkweise der Mechatronik, welche bei vielen weiteren Projekten angewandt wurde und nach vielen Etappen in die VDI-Richtlinie 2206 einfloss.

Aus antriebstechnischer Sicht war die größte Herausforderung die Bewegung von Wafern, Chips bzw. Werkzeugen in der Ebene mit höchster Genauigkeit und höchster Dynamik. Die erste Realisierung erfolgte mit Planarschrittmotoren (Dissertation Blank 1983 und weitere), später mit  Gleichstromlinearmotoren (Furchert 1980).

Die höchste Komplexität erreichten die Planarschrittmotoren in der Parallelkinematik TRIPLANAR. Einen großen Sprung sowohl in der Dynamik als auch in der Präzision gelang durch den geregelten elektrodynamischen Planarmotor (Schäffel-Motor, 1996). Weiterentwicklungen dieses Antriebs waren magnetgelagerte Flächenantriebe (Dissertation Kovalev 2001, Dissertation Volkert 2014, Arbeiten von Büchsenschütz im Rahmen des Sonderforschungsbereichs).

Ein anderer Aspekt der Mechatronik, der modellbasierte Entwurf, wurde ebenfalls bereits seit Beginn der Leitung des Fachgebiets durch E. Kallenbach forciert. Im Jahr 1972 wurden Magnetfeldsimulationen durch Analogrechner ausgeführt. Diese wurden von ersten Digitalrechnern basierend auf Röhren-OPV abgelöst (Dissertation Seitz 1978 und weitere). Mikrorechner auf Basis des Z80-Prozessors mit 8bit-Rechenkern und 16bit-Daten sowie ersten Ansätzen der Vektorgrafik wurden sowohl zur Simulation des dynamischen Verhaltens von Elektromagneten unter Berücksichtigung der nichtlinearen B-H-Kennlinie als auch zur Regelung von Gleichstrommotoren genutzt. Nach 1989 konnte das Fachgebiet auf leistungsstärkere Schneider-PCs, später Workstations bis hin zu den heutigen PCs zurückgreifen.

Parallel zu der Simulations-Hardware wurden die Modellierungsmethoden und die Modelle permanent weiterentwickelt. Ein erstes Simulationsprogramm MODS (Modellierung Dynamischer Systeme) war noch eine Entwicklung des MEI, bei dem Netzlisten eingegeben wurden und bereits eine grafische Ausgabe erfolgte. Mit der Promotion von Quendt (1991) entstand eine eigene FEM-Software mit adaptiver Vernetzung zur Berechnung von Elektromagneten. Gesamtsystemsimulationen wurden mit SIREG und später mit MATLAB / SIMULINK (z.B. Habilitation Räumschüssel 1990) ausgeführt. Die Anwendung von Netzwerkmethoden verbunden mit Optimierungsmethoden für Elektromagnete wurden in den Werkzeugen STURGEON (Dissertation Feindt, Arbeiten im Rahmen von Drittmittelforschung durch Dronsz) und später SESAM (Dissertation Ströhla 2002, Arbeiten von Birli im Projekt MODAN) implementiert.

Dem technologischen Trend zur Miniaturisierung folgend beschäftigte sich das Fachgebiet einige Zeit mit Mikroaktoren als integrierte mikrosystemtechnische Antriebe, z.B. Dissertation Zöppig 1998.

Der Traum Eberhard Kallenbachs, dem Elektromagnet „ins Herz“ schauen zu können, erfüllte sich in den letzten Jahren seines Schaffens. Das erste Patent zu der Messmethode entwickelte der langjährige Laboringenieur Glet, welches später unter dem Namen MAGHYST kommerzialisiert wurde. Mit ihm werden Messungen des magnetischen Feldes integrierter Aktoren an den Klemmen der Erregerspule zur Charakterisierung der Energiewandlung und zur Parameterschätzung in der Qualitätssicherung sowie im Betrieb ermöglicht. Die Idee war Ausgangspunkt für verschiedene aktuelle Forschungsthemen des Fachgebiets.

In der Lehre bildete sich die Forschung Eberhard Kallenbachs in Vorlesungen wie „Antriebstechnik“, „Präzisionsantriebstechnik“, „Elektrische Funktionsgruppen“, „Simulation heterogener Systeme“ oder „Entwicklungsmethodik“ ab. Entstanden sind weit beachtete Fachbücher: „Der Gleichstrommagnet“, „Roboter in der Gerätetechnik“, „Gerätetechnische Antriebe“, „Elektromagnete: Grundlagen, Berechnung, Entwurf und Anwendung“ und „Handbuch Elektrische Kleinantriebe“.

Sehr förderlich für den Erfolg und die Breite der Forschung war die Kooperationsbereitschaft Eberhard Kallenbachs. Nicht nur innerhalb der Fakultät bzw. Universität waren seine Projekte vernetzt. Auch die zahlreichen Drittmittelprojekte mit der Industrie und die internationalen Kontakte Eberhard Kallenbachs befruchteten das Fachgebiet. Besonders intensive Verbindungen pflegte er mit der Universität in Novotscherkassk (Russland) und mit der Universität in Nis (Serbien).

Die besondere Agilität Eberhard Kallenbachs und sein ingenieurwissenschaftlicher Weitblick zeigen sich in den vielen Projekten im Fachgebiet und Aktivitäten im Umfeld der Technischen Hochschule bzw. Universität, die zumeist mit dem Aufbau zahlreicher hochqualifizierter Arbeitsplätze verbunden war. So leitete er von 1983 bis 1986 das Technikum Suhl der Sektion Gerätetechnik, gründete und leitete nach der Wende ab 1992 das Steinbeis-Transferzentrum Mechatronik. Seine fachlichen Erfahrungen, der Umstand, dass Eberhard Kallenbach zu DDR-Zeiten nicht zur staatsführenden SED sondern zur NDPD gehörte, sowie der Wunsch, die Wissenschaftslandschaft der neuen Bundesländer zu gestalten, führten dazu, dass Eberhard Kallenbach 1990 für 9 Monate als Abteilungsleiter des Ministeriums für Bildung und Wissenschaft in Berlin am Einigungsvertrag mitwirkte. Für die Fakultät war Eberhard Kallenbach weiterhin als Institutsdirektor des Instituts Mikrosystemtechnik, Mechatronik und Mechanik, im wissenschaftlichen Beirat der Stiftung für Technologie und Innovationsförderung Thüringen, als Fachgutachter der DFG für das Fachgebiet Mikro- und Feinwerktechnik, als Mitglied der Sächsischen Akademie der Wissenschaften zu Leipzig sowie im Richtlinienausschuss des VDI 2206 aktiv. In den Jahren 1997-2000 wirkte Eberhard Kallenbach als Dekan der Fakultät für Maschinenbau.

Die Fakultät war zuvor durch geringe Studentenzahlen geprägt. Zwischen 1992 und 1996 begannen jedes Jahr nicht mehr als 50 Studenten. Aus diesem Grund betrieb Eberhard Kallenbach in seiner Zeit als Dekan zahlreiche Initiativen, mehr Studienanfänger zu gewinnen. Eine der wirksamsten Maßnahmen und Beweis der Weitsicht und des Mutes Eberhard Kallenbachs war die Einrichtung eines neuen Diplomstudiengangs „Mechatronik“ im Wintersemester 1999/2000, eine der deutschlandweit ersten Mechatronik-Studiengänge, verbunden mit der Umbenennung des Fachgebietes in „Mechatronik“. Der neue Studiengang fand schnell großes Interesse und zog in den ersten Jahren über 80 Studienanfänger jährlich an. Die erhöhte Medienpräsenz der Fakultät und die gesamtwirtschaftliche Entwicklung erhöhte die Gesamtstudienanfängerzahl der Fakultät auf weit über 200 Studenten.

Eberhard Kallenbach, der bis heute mehr als 100 Promotionen erfolgreich betreute, trat im Jahr 2002 in den Ruhestand und übergab die Fachgebietsleitung an Prof. Torsten Bertram, blieb jedoch als Leiter der STZ Mechatronik und bei vielen seiner Gremien mehr als weitere 10 Jahre aktiv.

Seine „Schüler“ haben ihren Professor als sehr lebensfrohen, kontaktfreudigen, stets motivierenden und hilfsbereiten Mentor schätzen gelernt, der neuen Ideen immer aufgeschlossen war und ständig neue Projekte anschob. Viele von ihnen entwickeln heute Kallenbachs Ideen in eigenen Firmen, spezialisierten Forschungs- und Entwicklungsabteilungen weiter oder lehren die „Kallenbach-Schule“ an verschiedenen Hochschulen. Bei den Herstellern und Anwendern von Elektromagneten genießt der Name Kallenbach bis heute einen respektvollen Ruf. Das Fachgebiet, die Fakultät wie auch die ganze TU Ilmenau profitierten vom Wirken und profitieren bis heute vom Namen Kallenbachs.

 

Wir bedanken uns von Herzen bei einem großartigen Professor, Ingenieur und Menschen.

Die Mitarbeiter des Fachgebiets Mechatronik

Ilmenau, Oktober 2016