An der TH Nürnberg gibt es aktuell über 50 Promotionsvorhaben in verschiedenen Fachrichtungen - und nicht nur im technischen Bereich! Jeden Monat stellen wir eine Promovierende bzw. einen Promovierenden auf unserer TH-Website vor. Hier finden Sie alle bisherigen Porträts nochmal zum Nachlesen und Stöbern. Viel Spaß!

Foto: Karin Gleichauf

“In meiner Forschung geht es darum, Ansätze für kontaktloses Monitoring zu entwickeln, um den Komfort von Frühgeborenen zu erhöhen und ihnen den sowieso schweren Start ins Leben angenehmer zu machen”

 

Was ist Ihr fachlicher Background?

Ich habe zunächst Medizintechnik (B.Eng.) mit Vertiefung Elektrotechnik / Informationstechnik an der TH Nürnberg studiert. Für Medizintechnik habe ich mich entschieden, weil mich die Interdisziplinarität des Faches sehr gereizt hat. Mathe und Naturwissenschaften haben mir schon lange davor gefallen und ich fand es spannend, dass dies alles in einem Studiengang zusammenkommt und es vor allem darum geht, Menschen durch Medizintechnik zu helfen. Anschließend habe ich im Bereich der Robotik und Automatisierungstechnik einen Forschungsmaster (Master of Applied Research in Engineering Sciences) an der TH Nürnberg gemacht. Den Forschungsmaster habe ich gewählt, weil ich mich über einen längeren Zeitraum intensiver mit einem Forschungsthema auseinandersetzen wollte.

 

Warum haben Sie sich letztendlich für eine Promotion entschieden?

Während einer Projektarbeit im Bachelor habe ich zum ersten Mal ein kleines bisschen Forschungs-Luft geschnuppert und seitdem hatte ich den Traum, in der Forschung zu arbeiten oder Professorin zu werden. Dafür benötige ich einen Doktortitel. Die konkrete Idee für das Projekt NeoWatch hatte ich selber. Für eine Promotion an der TH Nürnberg habe ich mich entschieden, weil ich dort in meinem Studium schon gute Erfahrungen gemacht habe und die Hochschule mir eine gute fachliche Unterstützung für meine Promotion bietet.

 

Auf welchem Gebiet forschen Sie?

Ich forsche in der Medizintechnik und entwickle Ansätze für das kontaktlose Monitoring von Frühgeborenen auf der Neonatologischen Intensivstation. Mein Fokus liegt dabei auf Bild- und Sensordatenverarbeitung und insbesondere der Sensorfusion verschiedener Sensoren wie z.B. Thermo-, RGB- oder Structured Light Kameras für die kontaktlose Vitalparameter-Detektion.

 

Was fasziniert Sie besonders an Ihrem Fachgebiet?

Ich finde es spannend, Ansätze, die ich zuvor in der Robotik und Automatisierungstechnik angewandt und entwickelt habe, z.B. der Sensorfusion zur Hindernisdetektion einer autonomen Rangierlok, in die Medizintechnik zu übertragen. Mich begeistert die Interdisziplinarität, dass ich gemeinsam mit Ingenieuren und Ärzten arbeiten kann und dass es ein relevantes Thema ist, mit dem ich hoffe, eines Tages frühgeborenen Babys die erste schwierige Phase ihres Lebens zu erleichtern.

 

Konnten Sie in Ihrer Forschung bereits Erfolge erzielen?

Ja. Wir konnten mit verschiedenen Kameras und Sensoren zeigen, dass eine kontaktlose Atmungsüberwachung möglich ist.

Eine Publikation, bei der ich mitgewirkt habe, findet sich hier: https://ieeexplore.ieee.org/document/9175948

 

Und was kann Ihrer Forschung zur Lösung alltäglicher Probleme beitragen?

Meine Forschung soll die Probleme und Risiken (Druckstellen, Kabelabdrücke, Ekzeme, Hautirritationen oder das Ablösen der Haut) des derzeit standardmäßigen Monitorings von Frühgeborenen vermindern. Außerdem wird das Handling des Babys beim Wiegen, Waschen etc. vereinfacht. Durch kontaktlose Überwachung können auch Fehlmessungen vermieden werden, die beispielsweise durch den Schweiß des Babies entstehen. Es geht konkret darum, den Komfort des Kindes zu erhöhen und den sowieso schweren Start ins Leben angenehmer zu machen.

Bild: Ina Schmidt

"Ziel meiner Forschung ist, die Entwicklung der Knochendichte prognostizieren und damit mögliche Knochenbrüche zu verhindern"

 

Was ist Ihr fachlicher Background?

Ich habe zunächst ein duales Studium bei Schaeffler Technologies AG & Co. KG absolviert. Dieses beinhaltet sowohl eine Ausbildung zum Industriemechaniker als auch einen Bachelorabschluss im Fach Maschinenbau an der TH Nürnberg. Daran habe ich – ebenfalls dual bei Schaeffler – meinen Master in Maschinenbau an der TH Nürnberg angeschlossen. Seit Oktober 2018 bin ich wissenschaftliche Mitarbeiterin an der TH Nürnberg.

 

Und warum haben Sie sich dafür entschieden, an der TH Nürnberg zu promovieren?

Für eine Promotion an der TH Nürnberg habe ich mich unter anderem wegen meiner Professorin dort entschieden. Sie hat mich dazu ermutigt und unterstützt mich auch während meiner Promotion sehr gut.

 

Was fasziniert Sie besonders an Ihrem Fachgebiet?

Ich forsche auf dem Gebiet der Biomechanik. Klassischer Maschinenbau beschäftigt sich ja eher mit Materialien wie Metallen oder Kunststoffen etc. In meinem Fall ist das „Material“ menschlicher Knochen. Ich finde das spannend, weil das jeder in seinem Körper hat - und doch weiß man noch immer so wenig darüber!

 

Konnten Sie in Ihrer Forschung bereits Erfolge erzielen?

Im Rahmen meiner Forschung konnte ich schon an einigen erfolgreichen Publikationen mitwirken:

Papastavrou A, Schmidt I, Deng K, Steinmann P. On age-dependent bone remodeling, Journal of Biomechanics, 2020, https://doi.org/10.1016/j.jbiomech.2020.109701

Papastavrou A, Schmidt I, Steinmann P. On biological availability dependent bone remodeling Computer Methods in Biomechanics and Biomedical Engineering, 2020,  https://doi.org/10.1080/10255842.2020.1736050

Schmidt I, Papastavrou A, Steinmann P. Concurrent consideration of cortical and cancellous bone within continuum bone remodelling, 2021, https://doi.org/10.1080/10255842.2021.1880573

 

Und was kann Ihre Forschung zur Lösung alltäglicher Probleme beitragen?

Thema meiner Promotion ist die Modellierung und Simulation der Knochenumbauprozesse, welche aufgrund äußerer Belastung und unter verschiedenen Bedingungen stattfinden. Das große Ziel ist, dass man patientenspezifisch die Entwicklung der Knochendichte prognostizieren und damit auch das Frakturrisiko vorherbestimmen oder mögliche Knochenbrüche verhindern kann. Anwendungsgebiet sind unter anderem degenerative Krankheiten wie Osteoporose, von welcher viele vor allem ältere Menschen betroffen sind. Aber auch im Hochleistungssport - Stichwort „Female athlete triad“ - oder aber auch für Astronauten wäre dies von Nutzen. Ebenso könnte man damit das Design und die Integration von Implantaten verbessern bzw. patientenspezifisch anpassen.

Foto: Thomas Killing

“Durch den hohen Praxisbezug können wir mit unserer Forschung Empfehlungen für die Baupraxis treffen”

 

Was ist Ihr fachlicher Background?

Nach Abschluss der allgemeinen Hochschulreife 2011 habe ich mich im Rahmen eines Verbundstudiums für eine Ausbildung zum Zimmermann in Kombination mit dem Studium Bauingenieurwesen an der TH Nürnberg entschieden. Seit April 2018 bin ich als wissenschaftlicher Mitarbeiter bei Prof. Dr.-Ing. Thomas Freimann im Labor für Beton- und Baustofftechnologie tätig. Ende 2019 habe ich mein Promotionsvorhaben in Kooperation mit der Universität der Bundeswehr in München bei Prof. Dr.-Ing. Karl-Christian Thienel begonnen. Gefördert wird mein Promotionsvorhaben durch das Bayerische Wissenschaftsforum.

 

Warum haben Sie sich letztendlich für eine Promotion entschieden?

Zu Ende des Bachelorstudiums hat sich ein interessantes Forschungsfeld eröffnet, zu dem ich bereits als studentische Hilfskraft gearbeitet habe und außerdem die Bachelor- und Masterthesis absolvieren konnte. Das Thema war damals neu für den deutschen Markt und bot bzw. bietet weiterhin viel Forschungspotential. Außerdem interessiere ich mich für die Lehre und die Arbeit mit Studierenden, sodass ich nun neben den Projekten auch Vorlesungen halte und studentische Arbeiten betreue.

 

Auf welchem Gebiet forschen Sie?

Im Labor für Beton- und Baustofftechnologie liegt unser derzeitiger Forschungsschwerpunkt bei neuartigen Abdichtungssystemen für Kellerbauwerke aus Beton, den sog. Frischbetonverbundsystemen. Diese Abdichtungen werden als Bahnen bereits vor den Stahlbetonarbeiten z.B. unter einer Bodenplatte oder an einem Baugrubenverbau verlegt und erzielen anschließend einen Verbund mit dem später eingebrachten Frischbeton. Dieser Verbund hat Vorteile für die Gesamtkonstruktion.

In meinem Promotionsvorhaben beschäftige ich mich mit einem Verbundmechanismus zwischen Abdichtung und Frischbeton, der durch Vliesstrukturen erreicht wird. Meine Untersuchungen sollen zeigen, wie der Verbund entsteht und wie sich der Frischbeton und das Vlies dabei verhalten. Daraus sollen Optimierungen der Vliesstoffe ermöglicht werden.

Neben Frischbetonverbundsystemen arbeiten wir an weiteren Forschungsthemen im Zusammenhang mit Beton, z.B. an Oberflächenbeschichtungen gegen Graffiti. Spannend dabei ist auch der hohe Praxisbezug, wodurch wir immer wieder konkrete Empfehlungen für die Baupraxis treffen. Verschiedene Publikationen, bei denen ich bereits mitwirken konnte, sind unter https://www.th-nuernberg.de/de/person/heinlein-ulli/ zu finden.

 

Und was kann Ihre Forschung zur Lösung alltäglicher Probleme beitragen?

Beispielsweise tragen Frischbetonverbundsysteme dazu bei, dass hochwertige Nutzungen bei Kellerbauwerken zielsicher erreicht und deshalb weniger Instandsetzungen nötig werden. Daraus folgen weniger Nutzungsausfälle und geringere nachträgliche Kosten, z. B. für Archive oder Krankenhäuser.

Foto: Privat

"Schlafstörungen besser zu erforschen und behandeln könnte eine Steigerung der Lebensqualität für Millionen Betroffene bedeuten"

 

Warum haben Sie sich für eine Promotion entschieden?

Das wissenschaftliche Arbeiten ist eine Leidenschaft von mir! Außerdem möchte ich mir eine Hochschul-Karriere offenhalten. Das ist - zumindest in der Psychologie - der einzige Bereich, in dem der Doktortitel tatsächlich spürbar von Vorteil ist. Schon während dem Psychologie-Studium habe ich begonnen, in der psychiatrischen Schlafambulanz am Klinikum Nürnberg als Psychologe zu arbeiten. Aus einem der Forschungsprojekte dort entstand dann 2019 mein Promotionsprojekt.

 

Und warum haben Sie sich dafür entschieden, in Kooperation mit der TH Nürnberg zu promovieren?

Das hat mehrere Gründe: Zum einen besteht zwischen der TH und meinem Arbeitgeber, dem Klinikum Nürnberg, eine Zusammenarbeit, von der ich profitieren konnte. Zum anderen gibt es hier das Institut für E-Beratung, an dem die geballte Expertise für meinen Forschungsbereich vorhanden ist. Zu guter Letzt lebe und arbeite ich gerne in Nürnberg und Umgebung und hätte mir nicht vorstellen können, für die Promotion wegzuziehen.

 

Auf welchem Gebiet forschen Sie?

Ich erforsche die „Kognitive Verhaltenstherapie für Insomnie“ (KVT-I), eine Sonderform der Psychotherapie, die bei Schlafstörungen eingesetzt wird. Aktuell beforsche ich spezifisch den Einsatz dieser Behandlung bei Menschen, die in Schichtarbeit tätig sind.


Was fasziniert Sie besonders an Ihrem Fachgebiet?

Die KVT-I ist gut erforscht, effektiv und auch auf Berufsanfänger wie mich relativ einfach umzusetzen. Dennoch wird sie in Deutschland kaum angeboten. Stattdessen verlässt sich unser Gesundheitssystem immer mehr auf Schlafmittel, die erwiesenermaßen weniger wirksam sind und mehr Nebenwirkungen haben. Diese Lücke zwischen Angebot und Nachfrage zu schließen, ist eine spannende Herausforderung, an der ich gerne arbeite. In einer Pilotstudie zu unserem aktuellen Projekt konnten wir die Effektivität unseres Ansatzes bereits zeigen, allerdings noch ohne randomisierte Kontrollgruppe. Die Ergebnisse sind im IJERPH veröffentlicht.

 

Und was kann Ihre Forschung zur Lösung alltäglicher Probleme beitragen?

Schlafprobleme betreffen immer mehr Menschen. Ungefähr 70% der Betroffenen waren jedoch noch nie in Behandlung für ihre Schlafprobleme. Das liegt unter anderem an fehlendem Angebot und mangelnder Aufklärung. Diese Lücken mit guten, einfach zu erreichenden Angeboten zu schließen, könnte eine Steigerung der Lebensqualität für Millionen Betroffene bedeuten.

 

Was würden Sie gerne nach Abschluss der Promotion machen?

Ich würde gerne weiter in der Forschung tätig sein. Am liebsten würde ich eine passende Anschlussförderung für unser aktuelles Projekt finden, um die Onlineberatung weiter auszubauen. Das Fernziel ist dann irgendwann die Habilitation!

Sie haben eine Frage an unsere Promovierenden bezüglich ihrer Forschung? Schreiben Sie uns, wir stellen gerne den Kontakt her.