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Programm HE-Personal

Das BMBF Projekt "FH-Personal" an der Hochschule Esslingen

 

Bund und Länder fördern im Rahmen ihres gemeinsamen Programmes „FH-Personal“ die Gewinnung und Entwicklung professoralen Personals an 64 Fachhochschulen bzw. Hochschulen für angewandte Wissenschaften (HAW). Die Hochschule Esslingen gehört zu den 13 baden-württembergischen Hochschulen, die in der ersten Förderrunde einen positiven Bescheid erhalten haben, mit insgesamt sechs Millionen Euro, die an die Hochschule und ihre Verbundpartner im Projekt fließen. Unter dem Projektnamen "HE-Personal" strebt die Hochschule an, besonders gute Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler mit Praxiserfahrung für die Lehre und Forschung in 8 zukunftsorientierten Schwerpunkten zu gewinnen.

HE-Personal im Detail

Zentrale Ziele und Anknüpfungspunkte

Ein zentrales Ziel ist, für die wichtigen Lehr- und Forschungsthemen der Hochschule Esslingen auch in Zukunft hochqualifizierte Professorinnen und Professoren berufen zu können. Um dieses Ziel verwirklichen zu können, muss auch die aktive Ansprache von Frauen als Bewerberinnen auf Professuren, aber auch als wissenschaftlicher Nach­wuchs professionalisiert und ausgebaut werden.

Die Hochschule Esslingen arbeitet dazu in einem Verbund aus nahegelegenen Universitäten, einem außer­hoch­schulischen Forschungsinstitut, Industrieunternehmen und sozialen Organisationen zusammen. Dies ist eine Besonderheit des Projekts. So kann die wissenschaftliche Qualifikation, die außerhochschulische Berufserfahrung und die pädagogische Eignung von professoralem Nachwuchs über verschiedene fachliche Schwerpunktthemen sichergestellt werden.

Über kooperative Promotionen gemeinsam mit den Universitäten sollen auch Absolvent:innen einer HAW die Möglichkeit haben, den Karriereweg HAW-Professur einzuschlagen. Über Postdoc-Tandem-Stellen an der Hochschule Esslingen soll wis­sen­schaftlich qualifizierten Personen die Möglichkeit geboten werden, die HAW-Profes­sur kennenzulernen und gleichzeitig die außerhochschulische Karriere weiter­zu­verfolgen. Zudem dienen die Postdoc-Tandem-Stellen an Universitäten gemeinsam mit außerhochschulischen Partnern, dafür den Wis­senschaftler:innen die Möglichkeit zu geben, sich dreifach zu qualifizieren: Für eine Universitätsprofessur, für eine außerhochschulische Karriere und für eine HAW-Professur.

Maßnahmen zur Umsetzung der Ziele

Durch Befragung aller Professorinnen und Professoren, aller Lehrbeauftragten der Hoch­schule Esslingen, eine Analyse der Ist-Situation der Berufungs­ver­fahren und vertiefende Gespräche mit an Forschung interessierten Professorinnen und Profes­­soren, hat die Hochschule Esslingen zukünftige Lehr- und Forschungs­schwer­­punk­te identifiziert. Genau in diesen Schwerpunkten sollen zum einen koopera­tive Promo­tionen, zum anderen Postdoc-Tandem-Stellen und auch jeweils eine Schwer­punkt­­profes­sur verortet werden.

Die Beteiligung von außer­hoch­schuli­schen Partnern für Postdoc-Tandem-Stellen ist aufgrund der laut Landeshoch­schul­gesetz ge­for­derten außer­­hochschulischen Berufserfahrung logisch. Die nahegelegenen Univer­si­täten Stuttgart und Tübingen sind in das Vorhaben eingebunden, weil sie zum einen koope­ra­tive Promotionen mit betreuen und weil auch ihren Mitarbeitenden der Karriere­weg HAW-Professur über Postdoc-Tandem-Stellen eröffnet werden soll.

Daneben wird über das Berufungsmanagement (im Personalbereich angesiedelt) die aktive Ansprache von Bewerberinnen für Professuren professionalisiert. Hier wird eng mit der Landes­konferenz der Gleich­stel­lungs­­beauftragten an HAW/DHBW in Baden-Württemberg (LaKof BW) zusam­men­­ge­ar­beitet, wo zahlreiche Ideen der aktiven Ansprache schon erprobt und umgesetzt wurden.

Forschungs-Schwerpunkte im Fokus

Autonome Systeme

"Autonome Systeme" sind ein Anwendungsschwerpunkt der Intelligenten Robotik. Die Anwendung maschinellen Lernens für autonome Systeme ist eines der weltweit aktivsten Forschungsgebiete. Aufgrund der ansäs­sigen Industrie ist dieses Fachgebiet von besonders großer, strategischer Bedeutung für die Region Stuttgart. Der Schwerpunkt “Autonome Systeme” im Rahmen von HE-Personal beschäftigt sich mit Forschungsfragen im Bereich der künstlichen Intelligenz. Der Fokus liegt hierbei auf der Entwicklung einer Methodik, um den Ressourcenverbrauch im gesamten Entwicklungsprozess von KI-Systemen zu reduzieren und die Nutzung nachhaltiger zu machen (“Green AI”), denn das Training eines einzelnen künstlichen neuronalen Netzes kann aktuell Kosten in Millionenhöhe verursachen.

Forschungsthemen erstrecken sich über verschiedene Sub-Themengebiete, wie etwa der Automatisierung der Architektur von KI-Systemen im Hinblick auf Effizienzsteigerung; der Lernfähigkeit von KI-Systemen, vor allem aus kleineren Datenmengen, um den Aufwand in der (manuellen) Datenerhebung zu reduzieren (self-supervised learning, weak supervised learning, few-shot learning, low-resource NLP); sowie der Gewinnung des tieferen Verständnisses von KI-Systemen, um eine gezieltere Optimierung der KI- Architektur zu ermöglichen (explainable AI).

Brenstoffzelle und Elektrolyse

Im Bereich der "Brennstoffzellen- und Wasserstofftechnologien" werden gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern Anwendungen der Brennstoffzellensysteme in mobilen und stationären Systemen weiterentwickelt werden, sowie die gewonnenen Ergebnisse im Rahmen konkreter Lehrveranstaltungen an der Hochschule Esslingen vermittelt werden. Der Schwerpunkt adressiert mehrere Themen, inklusive Modellierung und Charakterisierung von Brennstoffzellen-Stack’s; Lastkollektivermittlung als Reallabor-Anwendungen; und Ermittlung von Alterungseinflüssen aufbauend auf den Lastkollektiv-Untersuchungen. Ebenfalls wird der Entwurf geeigneter Maßnahmen zur Erhöhung der Lebensdauer (u.a. auch Energiemanagement-Konzepte) von Brennstoffzellen untersucht sowie die Implementierung von all diesen Maßnahmen auf den Prüfstand bzw. das Fahrzeug zum Nachweis der Verbesserung des Alterungsverhaltens.

Digitaler Zwilling

Der Schwerpunkt "Digital Twin" etabliert ein Forschungsgebiet, das wissenschaftliche Fragestellungen im Themenkomplex von Digitalen Zwillingen industrieller Anlagen und immersiven Visualisierungsmethoden der Mixed Reality (z.B. Augmented Reality und Virtual Reality) sowie modernen Technologien zur intuitiven Mensch-Technik-Interaktion (z.B. Gesten- oder Sprachsteuerung) fokussiert. Die wissenschaftlichen Arbeiten in diesem Schwerpunkt befassen sich u.a. mit Fragen wie multimodale Mensch-Modell-Interaktionen in Mixed-Reality-Umgebungen am Beispiel der industriellen Fertigung intuitiv und immersiv integriert werden können, oder wie Positionierungsfehler bei der Visualisierung der Digitalen Zwillinge in eine reale Umgebung im Kontext einer Mixed-Reality-in-the-Loop-Simulationen, die durch Abtast- und Latenzvorgänge zwischen industriellen Steuerungen und Mixed Reality-Endgeräten entstehen, reduziert werden können.

Die Untersuchung dieser Forschungsfragen bildet die notwendige Grundlage für Anwendungspotentiale im Maschinen- und Anlagenbau zum Beispiel im Bereich der immersiven virtuellen Inbetriebnahme von Steuerungssystemen oder der Mitarbeiterqualifizierung. Die Forschungsergebnisse werden kontinuierlich mit Praxispartnern evaluiert sowie in Lehrmodule der Hochschule Esslingen einfließen.

Entrepreneurship

Für die Bewältigung der disruptiven digitalen und ökologischen Transformation der Wirtschaft sowie der sozioökonomischen Herausforderungen der Gesellschaft sind unternehmerisch denkende und verantwortungsvoll handelnde Persönlichen zu befähigen, ihr Potenzial zu realisieren. Sie sollen in innovativen Unternehmen zu einer dynamischen und international wettbewerbsfähigen Wirtschaft beitragen. Ebenso sind chancenorientierte Start-ups zu fördern, die mit technischen Innovationen einen wichtigen Beitrag für Umwelt und Gesellschaft leisten und werthaltige Arbeitsplätze schaffen.

Darüber hinaus erfolgt über die Schwerpunktförderung Entrepreneurship eine Erhöhung des komparativen Konkurrenzvorteils für die Hochschule Esslingen, vor allem durch die Erhöhung des Arbeitsmarkterfolgs von Absolvent:innen sowie den entsprechend positiven Effekt auf die Rekrutierung von motivierten Student:innen. Auch die Gewinnung von mehr Kooperationspartner:innen, qualitativ hochwertigen Projekten in Lehre sowie angewandter Forschung und die verbesserte Rekrutierung von leistungsbereiten Mitarbeiter:innen und
Professor:innen sollen im Fokus stehen. Schließlich sollen auch mehr finanzielle Rückflüsse erzielt werden, z.B. durch neue Kunden für Auftragsforschung, Ausgründungen, Alumni und andere Förderer:innen.

Interdisziplinäre Zusammenarbeit von Pflege, Medizin und Technik

Innovationen in Verbindung von Pflege, Medizin und Technik haben eine hohe Bedeutung für die regionale und nationale Gesundheitsversorgung. Die gesundheitliche Versorgung der Bürger:innen ist komplex: viele chronisch erkrankte Menschen nutzen technische Hilfen, die von Pflege und Medizin verordnet, beraten und in ihrer Wirkung evaluiert werden. Die technischen Hilfen entwickeln sich dabei aktuell sprunghaft weiter.

Die wissenschaftliche Entwicklung und praktische Erprobung können in besonderer Weise von der HE vorangebracht werden, da die erforderlichen wissenschaftlichen Kerndisziplinen, Betriebs­wirt­schaft, Pflege und Technik, vertreten sind und enge Verbindungen in die jeweiligen praktischen Felder bestehen. Im Bereich Pflegewissenschaften gibt es allerdings aufgrund der noch nicht allzu langen Akademisierung noch sehr wenige Personen, die auf eine Professur berufbar wären, weshalb eine Qualifizierung  profes­so­ra­­­len Nachwuchses dringend erforderlich ist.

Diesen professoralen Nachwuchs möchte die HE bestmöglich und in den neusten Teilgebieten des Fachbereiches ausbilden. Dafür beschäftigt sich der Schwerpunkt "Interdisziplinäre Zusammenarbeit von Pflege, Medizin und Technik" mit Fragen aus Sub-Themengebieten.

IT Security

Das Zukunftsthema "IT Security" findet Anknüpfungspunkte an alle zukunftsweisenden Themen und ist von zentraler Bedeutung für die hochtechnischen Unternehmen im Raum Stuttgart. Insbesondere durch die stark fortschreitende Digitalisierung von Geschäftsprozessen und den stetig wachsenden An­teilen digitaler Einflüsse in der täglichen Umgebung wachsen sowohl die Angriffsfläche als auch das Gefahrenpotenzial stetig. Gleichzeitig sehen sich Firmen mit teils sprunghaft steigenden regu­la­tori­­schen Anforderungen konfrontiert.

Während die Verfügbarkeit von IT-Security-Fachkräften auf dem Arbeitsmarkt so drastisch niedrig ist, dass Ab­sol­vent:innen auch künftig äußerst attraktive Positionen in allen Branchen erwarten können, finden sich momentan auf dem Arbeitsmarkt keine oder sehr wenige qualifizierte und für die Hochschullehre geeignete Personen. Die Gewin­nung und das Halten von Professor*innen in diesem Gebiet gestalten sich bisher noch als schwierig, was zu einer Mangelsituation in der Lehre und folglich auch in der Ausbildung führt. Um diesem Mangel auch inhaltlich entgegen zu treten, fokussiert sich ein Schwerpunkt auf die Forschung im Schwerpunkt "IT-Security".

 

Power-To-X

Im Forschungsschwerpunkt "Power-to-X" werden gemeinsam mit Forschungs- und Industriepartnern Anwendungen der Speicherung von regenerativ erzeugtem Strom in diversen Energieträgern oder Rohstoffen weiterentwickelt, sowie die gewonnenen Ergebnisse im Rahmen konkreter Lehrveranstaltungen an der Hochschule Esslingen vermittelt. Der Schwerpunkt adressiert mehrere Themen, inklusive Wasserstofferzeugung mittels Elektrolyse, nachgelagerter plasmainduzierter Methanisierung; Optimierung von PV- und Windkraft-Anlagen in Kombination mit Elektrolyseanlagen und Hochdruckelektrolyse zur Verwendung des Wasserstoffs in der mobilen Anwendung. Ebenfalls werde geeignete Businessmodell zur Marktbefähigung der Anlagen untersucht sowie die Implementierung in reale Energie- und Stoffsysteme und die Validierung der Prozesse auf selbstentwickelten Prüfständen.

Prognostics and Health Management

Das Fachgebiet "Prognostics and Health Management (PHM)" befasst sich u.a. mit der Diagnose und Prognose des Degradationszustands technischer Systeme. Für die Diagnose und Prognose werden oftmals datengetriebene Methoden eingesetzt. Diese Methoden entstammen den Fachgebieten Statistik und maschinelles Lernen. Sie beruhen auf der statistischen Modellierung vorhandener Trainingsdaten. Daher benötigen sie für ihren zielführenden Einsatz eine umfangreiche Menge an Trainingsdaten.

Aufgrund des meist erheblichen zeitlichen und monetären Aufwands für die Erzeugung von Daten zum Degradationszustand eines technischen Systems, stehen bei industriellen PHM-Anwendungen nur selten genügend Trainingsdaten zur Verfügung. Der in diesem Teilprojekt von HE-Personal untersuchte Lösungsansatz besteht darin, eine unzureichende Menge an Trainingsdaten durch die Einbindung von Prozesskenntnissen zu kompensieren. Zugeordnet wird der Lösungsansatz der sog. Theory-Guided Data Science. Der Ansatz umfasst die Einbindung verschiedener Kenntnisstände. Dies beginnt bei der Einbindung einzelner, physikalisch begründeter Gesetzmäßigkeiten in den Trainingsvorgang und reicht bis zur Integration detaillierter physikalischer Degradationsmodelle im Rahmen hybrider Modellensembles.

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Die Bewerbungsphase für das Sommersemester 2023 beginnt für die Master-Studiengänge am 15. Oktober 2022 und für die Bachelor-Studiengänge am 24. Oktober 2022. Direkt einschreiben in unsere zulassungsfreien Studienangebote ab dem 15. Oktober 2022.

Bitte beachten Sie abweichende Bewerbungszeiten für einige Master-Studiengänge.

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Gabriele Gühring
Prof. Dr. rer. nat. Gabriele Gühring

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