Die Forschungsaktivitäten an der Fakultät Bauingenieurwesen zeichnen sich durch eine große Bandbreite der Projekte im In- und Ausland aus. Der ausgesprochen hohe Anteil an Industrie­beteiligungen steht für den durchweg zugrunde­liegenden Anwendungsbezug der Forschungs- und Entwicklungsprojekte. Fachübergreifend und interdisziplinär orientierte Aufgabenstellungen gewannen auch in 2021 weiter an Bedeutung. Mit einem eingeworbenen Drittmittelvolumen von insgesamt 3,76 Mio. € im Berichtsjahr 2021 nimmt die Fakultät weiter­hin den Spitzenplatz an der Hochschule ein. Die Forschungsthemen reichen von geo­technischen, wasser­wirt­schaft­lichen, baukonstruktiven und baustoffkundlichen Fragestellungen über Unter­suchungen aus den Bereichen des Eisenbahn- und Straßenbaus bis hin zu Forschungs­arbeiten auf den Gebieten des Konstruktiven Ingenieurbaus. Im Jahr 2021 haben zwei Nachwuchs­forscher­gruppen (NFG) ihre fachübergreifende Forschungsarbeiten erfolgreich fortgesetzt. In der NFG IRIS be­fassten sich 4 Nachwuchs­forscher mit der Bewertung und Verbesserung der Resilienz von Ingenieurbauwerken gegen Naturgefahren. Die ebenfalls vierköpfige NFG VEMIWA untersucht seit 2020 das Vorkommen und das Verhalten von Mikroplastik in sächsischen Gewässern, insbesondere der Flüsse Elbe und Neiße. Darüber hinaus wurden die Forschungsarbeiten zur nachhaltigen Wassergewinnung (Kompetenz­zentrum Uferfiltration in Indien und Vietnam) im Rahmen des Postdoc-Programms der HTW Dresden fortgesetzt. Dr. Cornelius Sandhu schloss das anspruchsvolle Qualifizierungs­programm mit dem Zertifikat HAW-PostdocPLUS ab. Im Berichts­jahr 2021 waren insgesamt 10 Doktoranden und Doktorandinnen in kooperativen Promotionsvorhaben tätig - aus den Bereichen Bauinformatik (1), Baukonstruktionen (1), Infrastruktur­­management (2), Konstruktiver Ingenieurbau (2) sowie Wasserwesen (4); eine Promotion wurde abgeschlossen.

Im Jahr 2021 beteiligten sich 9 Professorinnen und Professoren und 11 wissenschaftliche Mitarbeiter der Fakultät Elektrotechnik an 20 Forschungsprojekten. Diese Forschungsaktivitäten wurden überwiegend öffentlich gefördert (BMWi, SMWK, EU, AiF), zu einem geringeren Teil allerdings auch von den Kooperationspartnern aus der Industrie finanziert.

Mehr als die Hälfte der Projekte trug zur Stärkung der Profillinie "Mobilsysteme/Mechatronik" bei. Ein etwa halb so großer Anteil der Aktivitäten konzentrierte sich auf den Bereich "Nachhaltige Lebensgrundlagen". Die übrigen Vorhaben waren im Bereich der "Informationssysteme" angesiedelt.

Im Berichtszeitraum konnte an der Fakultät eine kooperative Promotion erfolgreich abgeschlossen werden.

Drei Bücher, mehr als 4 erstellte Gutachten und sechs Veröffentlichungen sowie die Mitarbeit bei verschiedenen Konferenzen und in zahlreichen Gremien dokumentieren überzeugend den hohen Stand der Forschungsaktivitäten der Fakultät Elektrotechnik.

Im Jahre 2021 waren an der Fakultät Landbau/Umwelt/Chemie 15 Hochschullehrerinnen und -lehrer in zahlreichen Forschungs- und Entwicklungsvorhaben aktiv. Zu den 25 Drittmittelprojekten, die in 2021 durchgeführt wurden, zählten SMWK-, BMBF-, DFG- und ESF-Projekte sowie solche unter Förderung des Bundeswirtschaftsministeriums (BMWi), der Bundesanstalt für Wirtschaft und Ernährung (BLE) oder des Bundesamtes für Naturschutz (BfN). Es wurden 45 wissenschaftliche Beiträge publiziert, 3 Patente erteilt und 14 Promotionsvorhaben kooperativ betreut.

Die meisten Projekte an der Fakultät sind dem Bereich "Nachhaltige Lebensgrundlagen" zuzuordnen und dem Ziel verpflichtet, Ressourcen zu erhalten und sinnvoll zu nutzen. So wurde z.B. die Bedeutung von Kleinststrukturen und Restflächen in der Agrarwirtschaft (Arbeitsgruppe Prof. Walz) betont und untersucht, ein Algen-Monitoring in Sächsischen Talsperren erarbeitet (Arbeitsgruppe Prof. Ackermann in Zusammenarbeit mit Prof. Grischek) und die Anwendbarkeit von biokompatiblen Kollagen-Multischichten in der Verpackungsindustrie eruiert (Arbeitsgruppe Prof. Harre in Zusammenarbeit mit Prof. Günther). Eine Besonderheit in 2021 war, dass die ESF-Nachwuchsforschergruppe VEMIWA, die zum Thema Mikroplastik forscht und die Öffentlichkeit für die Verschmutzung der Umwelt mit Kunststoffabfällen sensibilisiert, an der Elbexpedition der Deutschen Meeresstiftung mit dem Forschungsschiff Aldebaran teilnehmen konnte.

An der Fakultät Informatik/Mathematik waren im Jahr 2021 elf Hochschullehrerinnen und -lehrer in 28 Forschungs- und Entwicklungsvorhaben aktiv. Insgesamt konnten 44 Veröffentlichungen in Form von Print-Publikationen bzw. Fachvorträgen und - postern verzeichnet werden. Zudem liefen 15 kooperative Promotionsvorhaben. Die Forschungsaktivitäten der Fakultät sind breit gestreut und orientieren meist auf die Einführung neuester Technologien aus der Informatik in alle Gebiete des gesellschaftlichen und persönlichen Lebens. In diesem Kontext können als Beispiele folgende herausragende Projekte genannt werden: StartUpLab für Infrastrukturen, Prozesse und Produkte für die Arbeitswelt der Zukunft (Prof. Reichelt), Navibration – taktiles Navigationssystem für Fahrradfahrer (Prof. Freitag), Infrastruktur zur Dokumentation Virtueller Rekonstruktionen (Prof. Wacker) und Management digitaler Identitäten, Teilvorhaben: Entwicklung und Implementierung des ID-Ideal Trust Framework (Prof. Anke).

Sowohl die Forschung wie auch die Lehre der Fakultät Informatik sind offen für neue Entwicklungen in der IT und können fachübergreifend mit anderen Fakultäten anwendungsnah und erfolgsorientiert durchgeführt werden.

An der Fakultät Maschinenbau wurden im Jahr 2021 insgesamt 12 größere Drittmittelprojekte durchgeführt, an denen 11 Hochschullehrerinnen und -lehrer beteiligt waren. Der überwiegende Anteil des Drittmittelaufkommens entfällt dabei auf öffentlich geförderte Projekte, meistens in Kooperation mit Industriepartnern. Daneben spielen direkte Industriekontakte im Rahmen kleinerer Projekte für die Fakultät eine wichtige Rolle. Insgesamt war das Jahr 2021 auch in der Forschung geprägt durch die Auswirkungen der Corona-Pandemie, was zu einem gewissen zahlenmäßigen Rückgang der laufenden größeren Forschungsprojekte geführt hat. In allen Bereichen wurden aber große Anstrengungen unternommen, um das hohe Niveau der Themenbearbeitung zu sichern. Erfreulich ist, dass sich in dem breiten Spektrum an Forschungsthemen das Lehrangebot der vier Studiengänge der Fakultät wiederspiegelt. Die sich seit einigen Jahren etablierten Schwerpunktbereiche vernetztes und autonomes Fahren, Unfallforschung sowie innovative Fertigungsverfahren konnten im Jahr 2021 erfolgreich weitergeführt werden. Auch neue Forschungsarbeiten im Bereich der Gebäudesystemtechnik können hervorgehoben werden. Darüber hinaus sind Professuren aus den Grundlagenfächern in Forschungsprojekten anderer Fakultäten integriert. Hierzu zählen die Werkstoff- und Strömungstechnik, Schweißtechnik, Messtechnik und strukturmechanische Berechnung. Auch einige größere Investitionen in die Forschungsinfrastruktur wurden im Jahr 2021 realisiert, beispielsweise die Modernisierung des LKW-Rollenbremsprüfstandes im Labor für Nutzfahrzeugtechnik. Das Labor für Gebäudesystemtechnik wurde durch die Anschaffung einer reversiblen Wärmepumpe erweitert.

An der Fakultät Geoinformation waren die Hochschullehrerinnen und Hochschullehrer im Jahr 2021 in 15 Forschungs- und Entwicklungsvorhaben aktiv, davon neun Drittmittelprojekte. Insgesamt konnten 11 Veröffentlichungen in Form von Print-Publikationen, Fachvorträgen und -postern verzeichnet werden. Schwerpunkte der Projekte lagen in den Bereichen Building Information Modeling (BIM), Umweltmonitoring, Ingenieurgeodäsie, Archäologie, Mathematik und Geoinformationssysteme (GIS). Im hochaktuellen Thema BIM wird derzeit im BMWi-Projekten „TerrainTwin“, einer kooperativen Promotionen und in zwei Industrieforschungsprojekten zu geodätischen Aspekten des modellbasierten Planens und Bauens geforscht. Das Projekt „ÖkoNeu“ verfolgt gemeinsam mit dem Umwelt- und Naturschutzamt Berlin-Neukölln das Ziel der Entwicklung eines Umweltmonitoringsystems für Gewässer 2. Ordnung. Im Bereich der Archäologie wurden geodätische und fernerkundliche Arbeiten in der Mongolei (Lost Cities), dem Vorderen Orient und in der Region Nasca/Peru umgesetzt. Mehrere GIS-Projekte wie beispielsweise "Lis 2.0" haben im Bereich „Digital humanities“ geforscht. Im Webprojekt "IN DUBIO PRO GEO" wurden geodätische Berechnungen realisiert. Diese sind durch Beispiele illustriert und lassen sich im Web nachrechnen. Eine Dokumentation der Lithops und die Fortführung einer touristischen Karte für Namibia waren Schwerpunkte im Bereich der Kartographie. In der Ingenieurgeodäsie standen neben dem Bauwerkmonitoring vor allem Anwendungen des terrestrischen Laserscannings im Vordergrund. So realisiert die Fakultät Geoinformation gemeinsam mit der Fakultät Bauingenieurwesen in einem vom SMWK geförderten Großprojekt eine hochpräzise digitalisierte Oberflächenerfassung von Betonteilen im Genauigkeitsbereich weniger Mikrometer.

Forschung an der Fakultät Wirtschaftswissenschaften beschäftigt sich mit der empirischen Untersuchung, Entwicklung und Evaluation von Management-, Innovations- und Qualifikationsstrategien zur Steigerung der wirtschaftlichen, gesundheitlichen und ökologischen Nachhaltigkeit. Insbesondere werden die Möglichkeiten und Risiken der Digitalisierung thematisiert. Generell kennzeichnend für unsere Arbeit ist die enge Kooperation mit dem Mittelstand: Hier besteht in Projekten und Qualifikationsarbeiten die Möglichkeit maßgeschneiderte Prozesse wissenschaftlich fundiert zu entwickeln, zu implementieren oder zu optimieren. Die Arbeitsgruppe Human Factors and Resources (HFR) betreibt angewandte Forschung über die Gestaltung von gesunderhaltender und guter Arbeit und die sich ändernde Rolle des Menschen im Arbeitsleben. Im Fokus des Interesses stehen der demographische Wandel und die Gestaltung technisch-organisatorischer Innovationen im Rahmen der Digitalisierung. In verschiedenen öffentlich geförderten und Industrieprojekten kooperiert die HFR-Gruppe mit diversen grundlagenorientierten Forschungseinrichtungen sowie mittelständischen Unternehmen. Die Gründungsschmiede ist ein Inkubator für junge Unternehmensgründungen und unterstützt Startups, die sich aus der Hochschule ausgründen wollen. Neben der Methoden-Entwicklung für Innovation und Transfer für den Mittelstand, ist ein weiterer Schwerpunkt die Schulung und Unterstützung von Gründern und KMU im Nahen und Mittleren Osten Asiens. Im Rahmen des Zentrums für Mittelstand werden Kooperationsaktivitäten mit KMU gebündelt, vertieft und sukzessive erweitert. Hier werden in interdisziplinärer Kooperation mit anderen Fakultäten Lösungen für aktuelle technisch-organisatorische Herausforderungen im Bereich Industrie 4.0 erarbeitet.

Die Fakultät Design verfolgt drei sich komplementär ergänzende Zugänge zur Wissensproduktion: Die akademische Forschung, ausgerichtet auf Studien, Fachvorträge und andere textliche Beiträge zum wissenschaftlichen Diskurs; die künstlerische Forschung, ausgerichtet auf den experimentellen, kritischen, spielerischen oder provokativen Zugang zu gesellschaftlichen und ästhetischen Fragestellungen, häufig in Form von Ausstellungen; sowie die angewandte Forschung und Entwicklung, ausgerichtet auf die enge Zusammenarbeit mit externen Kooperationspartnern und die Gestaltung neuer Produkte, Prototypen und Demonstratoren mit starkem Anwendungsbezug.

Prof. Peter Laabs und Prof. Dr.-Ing. Axel Spickenheuer setzten ihre Forschung an einem Demonstrator für das von MGC Mitsubishi Gas Chemical entwickelte CFK/Thermoplast Hybridmaterial »LEXTER« fort. Aus der im Vorjahr im Rahmen der Masterarbeit von Paul Schlieben entwickelten Studie eines aus dem von Mitsubishi Gas Chemicals (MGC) hergestellten Hybridmaterials und in TFP Technologie gefertigten Ultraleichtbau-Rodelschlittens hat sich ein zweijähriger Forschungsauftrag ergeben. Ziel ist die Entwicklung des Schlittens für eine Kleinserienfertigung bis zur Produktionsreife. Diese erfolgt erneut in Kooperation mit dem Leibniz Institut für Polymerforschung e.V. (IPF) und der Arbeitsgruppe »Komplexe Strukturkomponenten« von Prof. Dr.-Ing. Axel Spickenheuer. Als Drittmittelmitarbeiter konnte der genannte Masterand gewonnen werden. Prof. Spickenheuer betreute zudem im Rahmen eines Praktikums die Studienarbeit von Herrn Matteo Sterlinsky, der sich konzeptionell und ausführend mit zwei öffentlichkeitswirksamen Show-Room-Demonstratoren beschäftige. Anhand spielerisch interaktiver Anschauungsobjekte werden dabei aktuelle Forschungsergebnisse im öffentlich zugänglichen Bereich des IPF ausgestellt.

Prof. Joanna Dauner, wurde Oktober 2021 an die Fakultät Design berufen. Die Bekanntmachung und Förderung des BMBF »Nähe über Distanz – Mit interaktiven Technologien zwischenmenschliche Verbundenheit ermöglichen« nahm sie zum Anlass mögliche Kooperationen für ein gemeinsames Forschungsvorhaben zu initiieren. Es wurden u.a. Sondierungsgespräche mit unterschiedlichen Vertretern aus Wissenschaft, Design und Technik geführt: Charité AG Alter und Technik, Fraunhofer ISC, Art+Com und Awesome Technologies.

Prof. Dr. Florian Alexander Schmidt setzte seine Forschung zur Struktur globaler Outsourcing-Plattformen für digitale Arbeit fort. Sein Aufsatz »The Planetary Stacking Order of Multilayered Crowd-AI-Systems«, der sich mit der intransparenten Verschachtelung von menschlicher und maschineller Arbeit bei der Produktion von Trainingsdaten für das autonome Fahren befasst, erschien im Buch Digital Work in the Planetary Market bei MIT Press. Zudem fand seine Forschung Eingang in die Ausstellung »Künstliche Intelligenz: Maschinen lernen Menschheitsträume« des Deutschen Hygiene Museums Dresden.

Das Forschungsinstitut Fahrzeugtechnik (FIF) an der HTW Dresden bearbeitet schwerpunktmäßig Projekte, in deren Mittelpunkt die Entwicklung, Testung und Anwendung von innovativen Antriebstechnologien und Mobilitätsystemen steht. Die Steigerung der Umweltverträglichkeit bei gleichzeitiger Erhöhung des Wirkungsgrades ist dabei eines der wichtigsten Entwicklungsziele. Aktuelle Forschungsthemen lassen sich in die Kategorien neue Mobilitäts -und Antriebskonzepte, Verbrennungsforschung, Abgasnachbehandlung, Synthetische Kraftstoffe, Energiespeicher, Brennstoffzellenantriebe, sowie Strömungsmaschinen und Messtechnik einordnen.

Die Mitarbeiter des FIF publizieren gemeinsam und in Abstimmung mit den Auftraggebern neue Forschungs- und Entwicklungsergebnisse in Form von Vorträgen und Veröffentlichungen. Seit der Gründung des FIF (1992) konnten sieben Dissertationen erfolgreich abgeschlossen, 24 Patente angemeldet und die Beteiligung mit mehr als 475 Fachvorträgen an wissenschaftlichen Veranstaltungen und über 170 Veröffentlichungen in Fachzeitschriften verzeichnet werden. Das charakterisiert die Leistungsfähigkeit des Instituts.

Unter Leitung von Institutsdirektor Prof. Zikoridse werden regelmäßig internationale und nationale Konferenzen und Tagungen, wie das „Dresdner Motorenkolloquium“, die FAD- Konferenz „Herausforderung - Abgasnachbehandlung“ sowie zahlreiche Seminare und Workshops zu aktuellen Fragestellungen in der Fahrzeug- und Motorenforschung veranstaltet.

Die Forschungs- und Entwicklungsschwerpunkte des Instituts werden zukünftig auf die neuen Herausforderungen in der Automobilentwicklung angepasst, die höchste Anstrengungen und Innovationen in allen Bereichen der Fahrzeug- und Antriebstechnik erfordern. Über die Kernkompetenzen der Verbrennungsmotoren und Abgasnachbehandlung hinaus befasst sich das FIF mit alternativen Kraftstoffen, Hybridantrieben, neuen Mobilitätskonzepten und Strategien zur nachhaltigen Entwicklung der Elektromobilität. Insbesondere werden Forschungsaktivitäten auf folgenden Gebieten verstärkt:

• Entwicklung von Komponenten und Systemen zu Antriebs- und Mobilitätskonzepten zur Steigerung der Energieeffizienz und Umweltverträglichkeit
• alternative Antriebe: Hybridisierung, Elektromobilität (Batterietechnik, Brennstoffzelle, Wasserstoffspeicher, etc.)
• alternative Kraftstoffe und Emissionsminderungstechnologien

Das Forschungsinstitut für Angewandte Elektronik (IAE) an der HTW Dresden wurde im Oktober 2019 gegründet. Ziel des Instituts ist die Bündelung des Know-hows der beteiligten Professoren zur Bearbeitung von Forschungs- und Entwicklungsprojekten auf den Gebieten Analog-, Digital- und Leistungselektronik, Energy Harvesting, Signalverarbeitung und Eingebettete Systeme. Das Institut sieht es als seine Aufgabe, Firmen bei der Neu- und Weiterentwicklung ihrer Produkte und Entwurfsmethodiken sowie der Fehleranalyse zu unterstützen.

Forschungsgebiete

• Energy Harvesting
• Ressourcen- und energieschonende elektrische Systeme
• Leistungselektronische Bauelemente und Schaltungen
• Simulationstechnik
• Automobilelektronik
• Elektronische Messtechnik, Messautomatisierung
• Kommunikationstechnik
• Optische Nachrichtentechnik
• Signalverarbeitung
• High-Level Synthese für FPGAs
• Verifikation digitaler Schaltungen

Projekte

• 2021: akzeptierte Projektskizze zu „Energy Harvesting“ Forschungsprojekt (mit kooperativer Promotion)
• 2021: Projektskizze zum Thema „Intelligentes Papier“
• seit 2019: Hard- und Softwareprojekte mit mehreren Industrieunternehmen, u.a. zum Thema High Level-Synthese, Debugging

Auch im Jahr 2021 bildeten die satzungsgemäßen Aufgaben Forschung, Transfer und Weiterbildung die Schwerpunkte der Tätigkeit des ZAFT. Insgesamt wurden am ZAFT über 30 Projekte bearbeitet und Gesamteinnahmen in Höhe von 3,35 Mio. Euro erzielt. Dabei kooperierte das ZAFT mit allen technischen und wirtschaftlichen Fakultäten der HTW Dresden. Diese Projekte sind bei den jeweiligen Fakultäten ausgewiesen. Die Projektübersicht zeigt auszugsweise direkt am ZAFT bearbeitete Projekte. Obwohl durch die Corona-Pandemie und die Kontaktbeschränkungen die Arbeitsbedingungen erschwert waren, wurden wiederum zahlreiche Forschungsanträge erstellt und eingereicht. Neben den bereits laufenden und den 2021 neu bewilligten Förderprojekten erfolgte die Bearbeitung zahlreicher Projekte als Auftragsforschung. Damit konnte das bisher beste Jahresergebnis erzielt werden. Infolge der Corona Epidemie war die Anzahl der Weiterbildungsmaßnahmen deutlich geringer als in den vergangenen Jahren. Trotzdem fanden Schulungen bzw. Seminare zu folgenden Themen statt: BIM (Building Information Modeling), Bauwerksprüfungen an Brücken und Prüfungen im Asphaltstraßenbau. Im Rahmen des BMBF-Förderprogramms „WIR! - Wandel durch Innovation in der Region“ erhielt das ZAFT mit zwei weiteren Bündnispartnern den Zuschlag für das eingereichte Konzept „Diversitätsmanagement und neue Prozessqualität für nachhaltige Landwirtschaft und regionale Wertschöpfung (DMPL)“. Die am 01. September 2021 gestartete Umsetzungsphase bietet die Chance, in den nächsten 6 Jahren in der Region Projekte mit einem Volumen von 15 Mio. € Förderung zu initiieren.