Sensor- und Automatisierungstechnik: Von der Physik bis zur IT
Katharina Ehmke (28) studiert im dritten Mastersemester Sensor- und Automatisierungstechnik an der Hochschule Hannover. Ihr Ziel: zu lernen, wie man bessere Prothesen bauen kann.
Nach ihrer Ausbildung zur Physiotherapeutin war Katharina Ehmke ein Jahr lang in einem Orthopädietechnik-Unternehmen tätig, wo sie Patientinnen und Patienten beibrachte, wie Prothesen funktionieren und mit ihnen Fortschritte im Gangbild erarbeitete. Durch die Zusammenarbeit mit Orthopädietechnikermeisterinnen und -technikermeistern lernte sie hier auch viel über Prothesentechnik. „In einer Kniegelenk-Prothese befinden sich Elektrotechnik-Komponenten, die Strom und Signale verarbeiten, sowie starre Elemente, die mechanisch durch eine Hydraulik bewegt werden“, erklärt die 28-Jährige.
Weil sie mehr darüber erfahren wollte, wie solche künstlichen Körperteile und Gelenke funktionieren und welche Rolle ähnliche Prozesse in anderen Bereichen als der Medizintechnik spielen, entschied sie sich dann für ein Mechatronik-Studium an der Hochschule Hannover. Den Masterabschluss macht sie jetzt dort in Sensor- und Automatisierungstechnik.
Mittlerweile ist ja in jedem Smartphone Mikrosystemtechnik eingebaut. Um zu verstehen, wie solche Sensoren funktionieren, muss man zum Beispiel wissen, wie sich die Dinge physikalisch in der Welt verhalten.
Katharina Ehmke (28) studiert Sensor- und Automatisierungstechnik.
Signale und Sensoren
Im Masterstudium lernt Katharina Ehmke, wie man Sensoren herstellt und was sie können. „Mittlerweile ist ja in jedem Smartphone Mikrosystemtechnik eingebaut. Um zu verstehen, wie solche Sensoren funktionieren, muss man wissen, wie sich die Dinge physikalisch in der Welt verhalten, wie sie sich in ein Spannungssignal bringen lassen und wie sich das sowohl auswerten als auch in IT-Strukturen einbinden lässt“, erklärt die 28-Jährige. Im Studium beschäftigt sie sich also zum Beispiel damit, die Beschleunigung von Teilchen zu messen, Sensoren einzubauen und Signale zu filtern, um sie zum Beispiel für die digitale Verwendung in sogenannte Bitfolgen umzuwandeln.
In Laboren hat sie unter anderem gelernt, Schaltungen aufzubauen, und sich damit auseinandergesetzt, warum ein Sensor die Realität nicht immer exakt abbilden kann. „Der Mensch bringt Fehler ein, wenn er zum Beispiel Signale filtert“, erklärt die Studentin.
Mechanische Gelenke steuern
Ihre Bachelorarbeit hat Katharina Ehmke im medizintechnischen Unternehmen Ottobock geschrieben. Dort arbeitet sie gerade auch im Rahmen ihrer Masterthesis in der mechatronischen Forschungsabteilung an einem Prototyp eines künstlichen Kniegelenks mit. „Ich versuche, die Biomechanik des menschlichen Gangs in den Sensorsignalen wiederzufinden, damit die Gelenke besser gesteuert werden können“, erklärt Katharina Ehmke, die auch zukünftig in der Industrie tätig sein möchte.
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