Ihr Metall-3D-Drucker soll nur 1900 Franken kosten

Wer ein Ersatzteil für seinen Oldtimer braucht, das längst kein Händler mehr führt, könnte es künftig in der eigenen Werkstatt drucken. Diese Anwendung schwebt Stefan Zeiler, Thomas Hagmann, Dario Göldi und Liam Guntli vor. Die vier Mechatronikstudenten der OST haben im Rahmen eines REAL-Projekts den Metall-3D-Drucker «Hephaestus» entwickelt. Solche Anlagen kosten oft mehr als 100’000 Franken. Der Bausatz der vier Studenten soll für 1900 Franken auch für Kleinbetriebe und Private erschwinglich sein.

Mit ihrem Drucker gewannen Zeiler, Hagmann, Göldi und Guntli die Kategorie «Young Innovators of the Year». Der Preis könnte der Anstoss für eine Firmengründung sein. «Wir entwickeln das Projekt momentan noch weiter und wollen daraus vielleicht ein Start-up machen», sagten die vier Gewinner bei der Preisverleihung.

Von der Idee bis zum Produkt

Mit dem Young Innovators Award zeichnete die OST erstmals Studenten der Technik und Informatik für Innovationen aus. Was die Jury darunter versteht, erläuterte Knut Siercks, Leiter des Departements Technik, zur Begrüssung in der Aula der OST in Rapperswil-Jona. «Damit ist Innovation gemeint, die von der Idee bis zum Produkt im Markt gedacht ist.» Gesucht waren Lösungen für konkrete Probleme, die in Wirtschaft oder Gesellschaft bereits etwas verändern oder dies in naher Zukunft bewirken können.

Zwölf Projekte in vier Kategorien schafften es in die Endauswahl. Wie gross die Konkurrenz war, verdeutlichte Jurypräsident Laurent Metzger, Leiter des Departements Informatik. «Jedes Jahr entstehen hunderte Bachelor- und Masterarbeiten sowie Praxis- und Industrieprojekte durch unsere Studierenden. 12 Projekte wurden nominiert. Bereits zu den Nominierten zu gehören, ist deshalb ein riesiger Erfolg.» Die vier Hauptpreise gingen laut Siercks an jene Projekte, «die das grösste Potenzial haben, eine nachhaltige Wirkung zu erzeugen».

Für Barbara Dillier, Stadtpräsidentin von Rapperswil-Jona, war der Abend auch ein Zeichen dafür, was der Hochschulstandort jungen Menschen ermöglicht. «Junge Menschen können hier zeigen, was möglich ist, wenn man ihnen Raum gibt. Denn Innovation braucht nicht nur kluge Leute, sondern auch ein Umfeld, das ihnen etwas zutraut und sie auf diesem Weg unterstützt. Es macht mich stolz, dass wir heute so innovative Projekte an der OST auszeichnen können.»

Wie weit die Arbeiten kurz vor dem Studienabschluss bereits gediehen waren, sahen die mehr als 200 Gäste in den Videopräsentationen. Sie zeigten die Prototypen im Einsatz. Auch die beteiligten Industrie- und Praxispartner kamen zu Wort und würdigten die Arbeit der Teams.

Laserscanner misst in Billionstelsekunden

In der Kategorie «Young Innovation of the Year» gewannen Nicola Fehr und Laurens Perseus mit einer Lösung für ein Problem, das unter anderem die Bauplanung erschwert. Wer ein Gebäude, einen Innenraum oder eine Landschaft mit einem 3D-Laserscanner erfasst, kann sich bei stark reflektierenden Oberflächen bisher nur bedingt auf das Ergebnis verlassen. Manche Flächen fehlen in der Aufnahme. Soll der Scan später als Planungsgrundlage dienen, fehlen damit wichtige Informationen.

3D-Laserscanner gehören in der Messtechnik und der Robotik zu den zentralen Werkzeugen für die räumliche Erfassung. Sie bestimmen Distanzen anhand der Zeit, die ein Lichtpuls für den Hin- und Rückweg benötigt. Dabei messen sie Zeitspannen im Bereich von Pikosekunden, also Billionstelsekunden, und Entfernungen auf Millimeter genau. Fehr und Perseus entwickelten und bauten einen Prototyp, der die sogenannte Time-to-Digital-Converter-Technologie (TDC) in die 3D-Laserscanner ihres Industriepartners Hexagon integriert. Damit lassen sich auch stark reflektierende Oberflächen präzise abbilden.

Den zweiten Platz belegten Daniel Artho und Luca Keller. Gemeinsam mit der Coperion GmbH in Stuttgart entwickelten sie einen Prüfstand für die Unterwassergranulierung. Er macht Fehler bei der Herstellung von Kunststoffgranulat in Echtzeit sichtbar.

Rang drei ging an Jannis Tschan, Nina Grässli und Lukas Reitemeier. Dank ihrer Arbeit lässt sich ein tragbarer Medikamentenkühler von CoolMedTravel per Smartphone überwachen. Weicht die Temperatur vom vorgesehenen Bereich ab oder geht dem Akku die Energie aus, erhalten die Nutzer sofort eine Warnung. So können sie eingreifen, bevor die Kühlung ihrer Medikamente ausfällt.

Gebärdensprache für Kinder und ihre Eltern

Rund drei von 1000 Kindern kommen mit einem Hörverlust zur Welt. Viele ihrer Eltern beherrschen keine Gebärdensprache. Was bisher fehlte, war ein Lernangebot, das auf Vorschulkinder und ihre Eltern zugeschnitten ist. Acht Digital-Design-Studenten entwickelten dafür zwei App-Prototypen und gewannen damit die Kategorie «Golden Idea».

Melanie Böhmer, Lin Marschner, Vanessa Albrecht, Ashley Felix Da Silva, Michelle Schubiger, Jessica Wieland, Dominik Zehnder und Anida Bajramoski konzipierten die Apps für zwei unterschiedliche Lernsituationen. Mit der einen üben Eltern und Kind gemeinsam Gebärden. Mit der anderen kann das Kind selbstständig und spielerisch weiterlernen. Das Team hat beide Prototypen der OST-Forschungsgruppe ELIA übergeben. Diese entwickelt sie mit dem Ziel weiter, das Angebot allen betroffenen Kindern und ihren Eltern zugänglich zu machen.

Den zweiten Platz erreichte Jill Münger mit ihrem Projekt «TFP-Ablagen zu PrePregs». Beim sogenannten Tailored Fiber Placement (TFP) werden Fasern gezielt angeordnet. Müngers Arbeit ermöglicht es, solche Faserablagen als vorimprägnierte Halbfabrikate, sogenannte Prepregs, herzustellen und mit handelsüblichen Fasermaterialien zu verarbeiten.

Auf Rang drei folgte der «SCRJ Lakers Accessibility Hub». Francisco Barbosa, Raphael Seiler, Aaron Bänziger, Alexandre Filipowitz, Nicole Ganz, Andri Vogt, Samuel Arnold und Philipp Rüegg entwickelten für die SCRJ Lakers den Prototyp einer Web-App. Über die Plattform können Fans andere Matchbesucher mit einer Beeinträchtigung unterstützen. Für sehbehinderte Fans beschreibt ein KI-Kommentator das Spielgeschehen.

Dreimal so viele Münzen aus Kehrichtschlacke

Selbst nach der Kehrichtverbrennung steckt in der Schlacke noch bares Geld. Wie sich Münzen zuverlässiger zurückgewinnen lassen, untersuchte Lynn Nüesch in ihrer Bachelorarbeit im Studiengang Erneuerbare Energien und Umwelttechnik. Dafür gewann sie die Kategorie «AI, Robotics & Data Engineering».

Gemeinsam mit der GS Gesellschaft für Umwelt- und Energie-Serviceleistungen mbH im deutschen Stockach verbesserte Nüesch eine Sortieranlage, die Münzen mithilfe von maschinellem Lernen erkennt. Die Anlage kann nun dreimal so viele Münzen aus der Schlacke aussortieren und dem Recycling zuführen wie mit den bisher üblichen Verfahren. Laut Nüesch hat der Industriepartner die Methode inzwischen weiter optimiert und kann sie als neues Produkt anbieten.

Wie anspruchsvoll es ist, einen Materialkreislauf vollständig zu schliessen, zeigte Peter Hollenstein, Leiter Sustainability & Circularity beim Taschenhersteller Freitag. Das Unternehmen, bekannt für seine Taschen aus gebrauchten Lastwagenblachen, spricht von einem «Designfehler», wenn am Ende eines Produktlebens Abfall übrig bleibt. Derzeit entwickelt Freitag eine vollständig rezyklierbare Lastwagenblache. Ein grosses Schweizer Logistikunternehmen soll sie demnächst im Lieferalltag testen.

Mit der OST hat Freitag bereits mehrere Projekte umgesetzt. In zwei davon konnte das Unternehmen nachweisen, dass sich das Material seines ersten vollständig und wiederholt rezyklierbaren Rucksacks tatsächlich in einem geschlossenen Kreislauf führen lässt. Aus einem weiteren gemeinsamen Projekt ging eine Smartphone-Hülle aus alten Skischuhen hervor. Auch ihr Material lässt sich wiederholt rezyklieren und zu neuen Produkten verarbeiten.

Den zweiten Platz in der Kategorie «AI, Robotics & Data Engineering» holten Martin Foreman und Nicola Aebi mit dem «Event-Suchroboter-Cockpit». Das gemeinsam mit der Kantonspolizei St.Gallen entwickelte System trägt mithilfe von KI Veranstaltungsdaten aus über 80 Quellen zusammen und zeigt sie auf einer interaktiven Karte an. Sie dient der Polizei als Grundlage für die Einsatzplanung.

Rang drei ging an Tobias Keel und Simon Weibel für das Projekt «Isokinetische Kniemessungen» mit dem Rosenklinik Sportzentrum. Ihre Software «IsoTrack» wertet Kniekraftmessungen automatisch aus. Damit lassen sich die Resultate leichter vergleichen und für die Rehabilitationsforschung weiterverwenden.

Wenn autonome Shuttles das Förderband ersetzen

Wie aus einer technischen Idee ein Unternehmen werden kann, schilderte Thomas Dübendorfer in seinem Einblick in die Eigenkapitalfinanzierung junger Firmen. Er gründete den Schweizer Investorenclub Sictic, der seit 2014 besteht. Mehr als 300 Start-ups in der Schweiz haben inzwischen davon profitiert.

Zwei der ausgezeichneten Studenten haben den Schritt in die Selbstständigkeit bereits gemacht. Samuel Gasser und Hannes Scherrer bauten ihr Start-up Planaro in Partnerschaft mit der OST auf. In der Kategorie «Young Innovators of the Year» belegten sie hinter dem Team des Metall-3D-Druckers den zweiten Platz. Planaro ist eine modulare Produktionsplattform. Autonome Shuttles bringen die Werkstücke flexibel zu den jeweiligen Bearbeitungsstationen und können so das Förderband ersetzen.

Den dritten Platz erreichten Leo Oetterli und Simon Ott. Gemeinsam mit dem Verkehrshaus der Schweiz in Luzern entwickelten sie die technische Grundlage für ein neues Angebot im Planetarium. Das Publikum kann dort gemeinsam Lernspiele spielen. Als Steuerung dient jedem Besucher das eigene Smartphone.

In jeder der vier Kategorien erhalten die Erstplatzierten 3000 Franken, die Zweitplatzierten 2000 Franken und die Drittplatzierten 1000 Franken. Auch der Termin für die nächste Verleihung steht fest. Der zweite Young Innovators Award findet am 10. November 2027 statt.