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Gemeinsam mit Prof. Dr. Mark Schülke (li.) durfte Schülerpraktikant Lennart Mertens den Kerbschlagversuch aufbauen. Foto: FH/Pösentrup
Gemeinsam mit Prof. Dr. Mark Schülke (li.) durfte Schülerpraktikant Lennart Mertens den Kerbschlagversuch aufbauen. Foto: FH/Pösentrup(Download )
Die Hochgeschwindigkeitskamera ist vielseitig einsetzbar. Hier liefert Bogenschütze Lennart Mertens das Motiv. Foto: FH/Schülke
Die Hochgeschwindigkeitskamera ist vielseitig einsetzbar. Hier liefert Bogenschütze Lennart Mertens das Motiv. Foto: FH/Schülke(Download )
27.07.2015

Hochgeschwindigkeitskamera liefert pfeilschnell

FH forscht mit Aufnahmen in Zeitlupe an Optimierung von Mundschutzen

Soest. Bei Außentemperaturen von mehr als 30 Grad Celsius liegen Gedanken an Wintersport fern. Nicht so für Prof. Dr. Mark Schülke und sein Team an der Fachhochschule Südwestfalen. Er testet die Belastbarkeit von Mundschutzschienen für den Eishockeysport. Zum Einsatz kommt dabei auch eine neue Hochgeschwindigkeitskamera.

„Numerische Berechnung der Eindringtiefe in einen Sportmundschutz nach einer schlagartigen Belastung“ – allein der Titel der Projektarbeit verursacht Zahnschmerzen. Sportverbände und Hersteller von Mundschutzen haben ein großes Interesse daran, das Produkt zu optimieren. Bei Sportlern sind die starren Schienen aus Kunststoff nicht besonders beliebt, weiß Prof. Dr. Mark Schülke: „Wenn die Schienen zu dick ausfallen, ist die Atmung der Sportler behindert. Außerdem sieht es optisch nicht so gut aus. Es ist also nach wie vor schwierig, Profi- wie Hobbysportler davon zu überzeugen, den Mundschutz auch zu benutzen.“ Ein Blick auf die Aufnahmen der Kamera zeigt aber: Es wäre definitiv besser!

Bei den Versuchen greift man auf einen Klein-Kerbschlaghammer des Labors für Werkstofftechnik, in dem Prof. Dr. Anne Suse Schulz-Beenken ein Verfahren der bei einem Schlag durch den Mundschutz absorbierten Energie entwickelt hat. Hierfür fällt ein Schwungarm gegen ein Zahnmodell mit Mundschutz. Hiermit kann der Aufprall eines Eishockey-Pucks auf die Zähne nachgestellt und sowohl die ursprüngliche Schlagenergie, wie auch die absorbierte Energie gemessen werden. Anhand spezieller Beschleunigungssensoren in dem Zahnmodell kann Prof. Schulz-Beenken die Bewegung der Zähne und des Kiefers während des Schlages genau feststellen. Zusätzlich dokumentiert die Hochgeschwindigkeitskamera von Prof. Schülke den Aufprall in Zeitlupe. Die Ergebnisse der Untersuchung fließen in ein Konzept zur Optimierung von Material und Form eines Mundschutzes ein.

Mit Feuereifer dabei ist auch Lennart Mertens, Schüler am Aldegrever- Gymnasium, der sein Betriebspraktikum an der Fachhochschule absolviert hat. Der 16-Jährige durfte im Rahmen des Praktikums unter anderem die Kfz- Werkstatt, das Programmieren einer Ampel-Schaltung sowie die Metallographie kennenlernen. Besonders fasziniert ihn die Technik der digitalen Hochgeschwindigkeitskamera. „Die Kamera ist vielseitig einsetzbar, zum Beispiel zur Darstellung der dynamischen Verformung von Bauteilen bei Crash-Tests, zur Visualisierung von sehr schnell ablaufenden Fertigungsprozessen oder zur Beobachtung von Strömungs- und Vermischungsvorgängen flüssiger oder gasförmiger Stoffe“, erläutert Prof. Schülke. Zum Abschluss seines Praktikums durfte Lennart Mertens draußen auf dem Übungsplatz sein Können mit Pfeil und Bogen in Zeitlupe dokumentieren. Er trainiert seit drei Jahren beim CfB Soest und holte bereits mehrfach Landesmeistertitel in der Schülerklasse A sowie in der Jugendklasse. Wissenschaft als „Feldexperiment“ – dabei kamen Schüler und Professor auf ihre Kosten.