Seit über 20 Jahren verbindet die Technische Hochschule Mittelhessen (THM) und die Schifffahrtsuniversität Gdingen (UMG, Polen) eine enge Forschungskooperation.Im Mittelpunkt steht dieSchallemissionsanalyse (SEA) – ein Verfahren, mit dem Schäden und Belastungen in Materialien frühzeitig und zerstörungsfrei erkannt werden können.

Beim jüngsten, 30-tägigen Aufenthalt von Prof. Dr. Krzysztof Dudzik (UMG) an der THM untersuchte das internationale Team, wie moderne KI-Systeme die Analyse verbessern können. Gemeinsam mit Prof. Dr. Burkhard Ziegler, Dekan am Fachbereich Maschinenbau und Energietechnik der THM, testete er ein solches, speziell entwickeltes System an kohlefaserverstärkten Kunststoffen (CFK) und 3D-gedruckten Bauteilen. Diese Proben waren in Polen hergestellt und dort bereits Belastungstests unterzogen worden. In Gießen wurden die gewonnenen Daten gemeinsam analysiert und validiert.

CFK-Strukturen sind für viele Zukunftstechnologien entscheidend – von Windkraftanlagen über Bootsbau bis hin zur Luft- und Raumfahrt. Ziel der Forschung ist es, Schäden wie Rissbildungen oder Delaminationen in Echtzeit zu erkennen, bevor sie zu gefährlichen Brüchen führen. Ein eindrückliches Beispiel für die Bedeutung solcher Verfahren ist die Implosion des U-Boots „Titan“ im Juni 2023. Die private Mission verunglückte auf einem Tauchgang zum Wrack der Titanic. Erwiesenermaßen wurden dort schon bei vorangegangenen Tauchgängen Schallemissionssignale registriert, aber offenbar nicht richtig gedeutet. KI könnte künftig helfen, solche Signale eindeutig zu erkennen und entsprechend zu warnen.

Wie bedeutsam eine maschinelle Verarbeitung solcher Daten ist, zeigten auch die Proben aus Polen: Sie auszuwerten, wäre manuell nicht zu stellen. So griff das polnisch-deutsche Forschungsteam auf eine spezielle Software zurück. Mit Hilfe von Clustering-Methoden ordnete sie die Signale automatisch den entsprechenden Schadensarten zu.

Ergänzt wurde der Forschungsaufenthalt durch einen Erfahrungsaustausch zu Energieerzeugung und -speicherung aus erneuerbaren Quellen sowie dem Einsatz von modernen Werkstoffen im Bereich von Bootsrümpfen.

Die Kooperation zwischen THM und UMG geht auf ein 2005 begonnenes EU-Projekt um Prof. em Dr. Schwalbe (ME, THM), Prof. Dr. habil. Krzysztof Wierzcholski (Mechanik, UMG) und Prof. Dr. habil.  Andrzej Miszczak (Mechanik, UMG) zurück. Es zeigt, wie internationale Zusammenarbeit und KI-gestützte Methoden die Betriebssicherheit von Hightech-Materialien entscheidend verbessern können – nicht nur in der Schifffahrt, sondern auch in der Energietechnik, im Sport und in der Luftfahrt.