1st Science Camp of the Alliance of Thuringian Engineering Sciences at the TU Ilmenau was a great success

Students developed digital twins for wind turbines

TU Ilmenau hosted the first Science Camp of the Alliance Thuringian Engineering Sciences from March 07 to 11, 2022. 35 Bachelor students from the seven universities of the THÜR ING alliance spent a week working together on the topic of 'Digital Twin'. Interdisciplinary teams developed digital images of wind turbines that captured and evaluated sensor data in real time.

Lukas Sthamer

The 1st Bachelor Science Camp at TU Ilmenau, held in cooperation with Bauhaus-Universität Weimar, was the kick-off of the new Science Camps event series at the universities of the THÜR ING alliance. The aim of the series is to get students interested in engineering with exciting questions from industry and research.

Interdisciplinary program on the future topic "Digital Twin"

The Ilmenau organizers around the Vice President for Studies and Teaching, Professor Anja Geigenmüller, and Professor Stephan Husung, who designed the content program, had put together an extensive scientific and accompanying program together with the Central Institute for Education of the TU Ilmenau and the partners from the Bauhaus University Weimar around Professor Christian Koch, Vice President for Studies and Teaching, and Professor Lars Abrahamczyk. The TU Ilmenau offered the best conditions for the implementation. The Vice President:

As the technical university of the state of Thuringia, we see it as our particular duty to strengthen engineering education and research. We were therefore very pleased to take on the role of host for the kick-off camp as part of the THÜR ING alliance. Already for this first event of this kind, around 60 interested students applied for the available 35 places within a short period of time. This shows that the format and the chosen topic are very well received by the students.

Cooperation between universities and students

In the mornings, professors from the participating universities and experts from industry gave lectures that complemented each other thematically and broadened the horizon of possible applications. In the afternoon, teams tinkered and worked, tried things out and learned by doing. And in the evenings, after a long period of distance learning, the students were delighted to have the opportunity to meet and exchange ideas. Not only the students and teachers from Jena, Weimar, Erfurt, Nordhausen, Schmalkalden, Ilmenau and Gera or Eisenach lived the idea of an alliance of Thuringian engineering sciences. After the opening by Professor Abrahamczyk, Professor Husung introduced the 'digital twin' from the perspective of product development. Professor Koch demonstrated uses of digital twins in civil engineering, and Professor Frank Schrödel from Schmalkalden University of Applied Sciences applied the topic to issues in robotics. Professor Rolf Kruse from the University of Applied Sciences Erfurt spoke about application scenarios of virtual and augmented realities, and Eva Knahl from the University of Applied Sciences Nordhausen completed the interdisciplinary arc and spoke about wind energy systems. From the engineering practice Ulrich Oertel and Holger Fritsch from Bachmann Monitoring GmbH spoke about the real application of digital twins in the field of wind energy.

Project Task "Digital Twin for a Wind Turbine

However, a large part of the program was reserved for project work around the task: "Develop a digital twin for a wind turbine model, which uses a CAD model and Excel for data storage. A small functional model is to be operated by means of Arduino control, react to sensor values and provide data for the Digital Twin. Design a specific use case and implement it, for example, collecting usage data or determining the condition of the wind turbine."

The digital twins of the wind turbine models presented here at the end of a week all included their own solutions for specific use cases. The students had learned how to program the Arduino controller and how to work with CAD models and databases.

By students for students

The 1st Bachelor Science Camp at the TU Ilmenau was not least an event by students for students. Students and student associations provided support in various ways for the preparation and implementation of the event week. Among them was Sebastian Giehl, who was involved in the practical part of the Science Camp and described his motivation as follows:

I have been a student at the TU Ilmenau for a long time and over time I have become aware of how important an interdisciplinary basic education is for every engineer. In this way, I was able to make a contribution to bringing the next generation closer to the connections between theory and practice in engineering activities.

Evening program with student clubs

The evening events were mainly organized by student clubs of the TU Ilmenau. On Monday evening, the participants had the opportunity to get to know each other better in a relaxed atmosphere at the "Ice-breaker Party" of the Studentenclub e.V.. Presentations gave insights into the work of the association "Engineers without Borders" and the professional association "Team Starcraft". An excursion took the participants halfway through the week to the wind tunnel at Bauhaus University in Weimar.

Final presentation testified to engineering creativity

Finally, Friday was dedicated to the project presentations in the Audimax of the Humboldt Building of the TU Ilmenau. The presentations of the teams all showed the engineering creativity that is necessary for the solution of concrete applications. Professor Stefan Sinzinger, Vice President for Research and Young Scientists at the TU Ilmenau, was impressed in his welcoming speech by the team spirit that was lived out at the Science Camp:

The motivation of scientific work is based on cooperation in teams and the interlocking of different disciplines, on curiosity and continuous learning. And so the students' challenges were always a stimulus to their scientific ambition and at the same time an ongoing opportunity for mutual support.

The final highlight was the handing out of certificates to the participants during the graduation ceremony at the Ilmenau Youth Hostel, where the students from all over Thuringia were accommodated. There is a long-standing cooperation with the German Youth Hostel Association and the TU Ilmenau, which was recently also fixed in the form of an official agreement.

All-round successful start for Thuringian Science Camps

At the end of the eventful week, both organizers and participants were enthusiastic about the 1st Bachelor Science Camp. Sarah Kinder, a student of the bachelor's program in civil engineering at the Bauhaus University Weimar, said. "I was able to make many contacts with students who are also interested in engineering. We were able to exchange ideas and learn a lot from the other courses. That was really fun."

Mohamad Tahhan, a bachelor's student in electrical engineering at the Gera-Eisenach Cooperative State University, also found the camp to be an ideal opportunity to get to know new people and a new university: "We were in online classes the whole time and now we were able to experience a very exciting week on site and in presence. I also found the topic interesting and I wanted to know more about it."

Youri Schliesenski, a bachelor's student in regenerative energy technology at Nordhausen University of Applied Sciences, also enjoyed the camp: "The Science Camp was fun, I learned a lot of new things and applied them. The group was also great, and I found the evening events and the exchange over a beer very nice."

Anne-Marie Treffurt, a bachelor's student in mechanical engineering at Ilmenau Technical University, can only confirm this.

I am very happy to have taken part. It was great that we were able to work in such an interdisciplinary way and then put together a really cool project. I thought the team spirit was great, we helped each other when problems arose somewhere and there was no competitive thinking at all. I also found the topic very exciting and can only recommend this kind of event."

At the end, those responsible at Bauhaus University and Ilmenau Technical University thanked everyone involved for contributing to the all-round successful start to the new series of events with a virtual bouquet of flowers.

In the future, similar Science Camps are to be held at other locations of the THÜR ING alliance and form an important pillar of the ProTELC (Pro Thuringian Engineering Life Cycle) project. The next one is already planned in half a year. Five students from each university will always work in mixed teams on real engineering problems.

Insights, reviews and talks about the 1st Bachelor Science Camp at the TU Ilmenau are summarized in this video.


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Kooperation zwischen Hochschulen und Studierenden

Vormittags hielten Professoren der beteiligten Hochschulen und Experten aus der Industrie sich thematisch gegenseitig ergänzende Vorträge, die den Horizont der Anwendungsmöglichkeiten erweiterten. Nachmittags wurde in den Teams getüftelt und gewerkelt, probiert und durch praktisches Tun gelernt. Und abends freuten sich die Studierenden nach einer langen Zeit von Distanzunterricht über die Möglichkeit der Begegnung und des Austausches. Dabei lebten nicht nur die Studierenden und Lehrenden aus Jena, Weimar, Erfurt, Nordhausen, Schmalkalden, Ilmenau und Gera bzw. Eisenach den Gedanken einer Allianz Thüringer Ingenieurwissenschaften. Nach der Eröffnung durch Professor Abrahamczyk führte Professor Husung in den ‚digitalen Zwilling‘ aus Sicht der Produktentwicklung ein. Professor Koch zeigte Nutzungen digitaler Zwillinge im Ingenieurbau auf, und Professor Frank Schrödel von der Hochschule Schmalkalden wandte das Thema auf Fragen der Robotik an. Von der FH Erfurt sprach Professor Rolf Kruse über Anwendungsszenarien virtueller und erweiterter Realitäten und Eva Knahl von der Hochschule Nordhausen vollendete den interdisziplinären Spannungsbogen und referierte über Windenergiesysteme. Aus der Ingenieurpraxis sprachen Ulrich Oertel und Holger Fritsch von der Bachmann Monitoring GmbH über die reale Anwendung digitaler Zwillinge im Bereich Windenergie.

Projektaufgabe "Digitaler Zwilling für ein Windrad"

Ein großer Teil des Programms aber blieb der Projektarbeit rund um die Aufgabenstellung vorbehalten: "Entwickeln Sie einen Digitalen Zwilling für ein Windrad-Modell, welcher zur Datenspeicherung ein CAD-Modell und Excel verwendet. Ein kleines Funktionsmodell soll mittels Arduino-Steuerung betrieben werden, auf Sensorwerte reagieren und Daten für den Digitalen Zwilling bereitstellen. Konzipieren Sie einen konkreten Anwendungsfall und setzen ihn um, beispielweise die Erfassung von Nutzungsdaten oder der Zustandsermittlung vom Windrad."

Die digitalen Zwillinge der Windrad-Modelle, die hier am Ende einer Woche präsentiert wurden, umfassten alle eigene Lösungen für konkrete Anwendungsfälle. Die Studierenden hatten dazu die Programmierung der Arduino-Steuerung und den Umgang mit CAD-Modellen sowie Datenbanken erlernt.

Von Studierenden für Studierende

Das 1. Bachelor Science Camp an der TU Ilmenau war nicht zuletzt auch eine Veranstaltung von Studierenden für Studierende. So leisteten Studierende und studentische Vereine in unterschiedlicher Weise Unterstützung bei der Vorbereitung und Durchführung der Veranstaltungswoche. Darunter Sebastian Giehl, der den Praxisteil des Science Camps engagiert mitbetreute und seine Motivation so beschreibt:

Ich bin schon länger Student der TU Ilmenau mit im Laufe der Zeit bewusst geworden, wie wichtig eine interdisziplinäre Grundausbildung für jeden Ingenieur ist. So konnte ich einen Beitrag dazu leisten, der nächsten Generation die Zusammenhänge zwischen Theorie und Praxis in Ingenieurtätigkeiten näher zu bringen.

Abendprogramm mit studentischen Vereinen

Die Abendveranstaltungen bestritten größtenteils studentische Vereine der TU Ilmenau. Am Montagabend hatten die Teilnehmerinnen und Teilnehmer am Abend die Möglichkeit, sich bei der „Ice-breaker Party“ des Studentenclub e.V. in lockerer Atmosphäre besser kennenzulernen. Vorträge gaben Einblicke in die Arbeit des Vereins "Ingenieure ohne Grenzen" und des Fachvereins „Team Starcraft“. Eine Exkursion führte die Teilnehmer zur Halbzeit der Woche in den Windkanal der Bauhaus Universität Weimar.

Abschlusspräsentation zeugte von ingenieurwissenschaftlicher Kreativität

Der Freitag stand schließlich ganz im Zeichen der Projektpräsentationen im Audimax des Humboldtbaus der TU Ilmenau. Die Präsentationen der Teams zeugten dabei allesamt von der ingenieurwissenschaftlichen Kreativität, die für die Lösung konkreter Anwendungsfälle nötig ist. Professor Stefan Sinzinger, Vizepräsident für Forschung und wissenschaftlichen Nachwuchs der TU Ilmenau, zeigte sich in seinem Grußwort beeindruckt von dem im Science Camp gelebten Teamgeist:

Die Motivation des wissenschaftlichen Arbeitens fußt auf der Kooperation in Teams und der Verzahnung verschiedener Disziplinen, auf der Neugier und dem fortwährenden Lernen. Und so waren die Herausforderungen der Studierenden für diese stets ein Ansporn des wissenschaftlichen Ehrgeizes und zugleich eine fortwährende Gelegenheit zu gegenseitiger Unterstützung.

Abschließender Höhepunkt war die Ausgabe der Urkunden an die Teilnehmerinnen und Teilnehmer in Rahmen der Abschlussfeier in der Jugendherberge Ilmenau, wo die Studierenden aus ganz Thüringen untergebracht waren. Mit dem Deutschen Jugendherbergsverband und der TU Ilmenau besteht eine langjährige Kooperation, die kürzlich auch im Form einer offiziellen Vereinbarung fixiert wurde.

Rundum gelungener Auftakt für Thüringer Science Camps

Am der ereignisreichen Woche zeigten sich Organisatoren wie Teilnehmerinnen und Teilnehmer begeistert vom 1, Bachelor Science Camp. Sarah Kinder, Studentin des Bachelorstudienganges Bauingenieurwesen an der Bauhaus-Universität Weimar, sagte. „Ich konnte viele Kontakte mit Studenten knüpfen, die auch an Ingenieurwissenschaften interessiert sind. Wir konnten uns austauschen und viel von den anderen Studiengängen lernen. Das hat echt Spaß gemacht.“

Auch Mohamad Tahhan, Bachelorstudent der Elektrotechnik an der Dualen Hochschule Gera-Eisenach fand das Camp als eine ideale Gelegenheit, um neue Leute und eine neue Uni kennenzulernen: "Wir waren die ganze Zeit im Onlineunterricht und jetzt konnten wir eine sehr spannende Woche vor Ort und in Präsenz erleben. Ich fand auch das Thema interessant und ich wollte gerne mehr darüber wissen.“

Youri Schliesenski, Bachelorstudent der Regenerativen Energietechnik an der Hochschule Nordhausen, hat das Camp ebenfalls gefallen: „Das Science Camp hat Spaß gemacht, ich habe viel Neues gelernt und angewandt. Die Gruppe war auch super, und die Abendveranstaltungen und den Austausch bei einem Bierchen fand ich sehr schön.“

Das kann Anne-Marie Treffurt, Bachelorstudentin Maschinenbau an der TU Ilmenau, nur bestätigen.

Ich bin sehr froh, mitgemacht zu haben. Es war super, dass wir jetzt so interdisziplinär gearbeitet haben und dann auch ein richtig cooles Projekt auf die Beine gestellt haben. Den Teamgeist fand ich toll, wir haben gegenseitig geholfen, wenn irgendwo Probleme auftraten und es gab überhaupt kein Konkurrenzdenken. Ich fand auch das Thema sehr spannend und kann diese Art von Veranstaltung nur weiter empfehlen."

Mit einem virtuellen Blumenstrauß dankten am Ende die Verantwortlichen der Bauhaus-Universität und der TU Ilmenau allen Beteiligten, die zu dem rundum gelungenen Auftakt der neuen Veranstaltungsreihe beitrugen.

Auch in Zukunft sollen ähnliche Science Camps an anderen Standorten der Allianz THÜR ING stattfinden und eine wichtige Säule des Projektes ProTELC (Pro Thuringian Engineering Life Cycle) bilden. Das nächste ist bereits in einem halben Jahr geplant. Stets sollen fünf Studierende je Hochschule in gemischten Teams an realen ingenieurwissenschaftlichen Problemstellungen arbeiten.

Einblicke, Rückblicke und Gespräche zum 1. Bachelor Science Camp an der TU Ilmenau gibt es in zusammengefasst auch in diesem Video.

Impressions of the 1st Bachelor Science Camp at the TU Ilmenau

Lectures, project work, evening events, excursion to the wind tunnel of BU Weimar, project presentations