Alinghi - Science driven by sport

Als Einstieg erzählte Prof. Jan-Anders Månson, Gastreferent des Abends, ein wenig über die allgemeine Forschung und wo wir uns heute hinbewegen. Dabei betonte er besonders die Wichtigkeit der Studenten, welche die Grenzen immer wieder erweitern und neue Ideen bringen. Im Bereich der Materialwissenschaften geht die Forschung in Richtung besser optimierter Stoffe, die günstiger, sicherer, leichter, intelligenter und besser zu kontrollieren sind.

Sport und Technologie
Im Sport sind die drei Komponenten Athlet, Ausrüstung und Leistung wichtig. Der Athlet generiert Energie, die er mit seiner Ausrüstung in nutzbare Energie transferiert. Als Beispiel kann hier ein Tennisspieler angeführt werden. Grosse Bedeutung hat dabei das Racket, das als Schnittstelle zwischen Athlet und seiner Leistung operiert. Die Ausrüstung sollte zu einem Teil des Körpers des Athleten werden. Hier zeigen sich auch die Grenzen der neuen Materialien. Roger Federer benutzt ein älteres Racket, da ihm die neuesten Schläger zu leicht sind und er damit nicht die nötige Kontrolle über den Ball erhält. Dass der Athlet aber trotz der neuen Technologien immer noch die wichtigste Komponente des Sports ist, zeigt Usain Bolt eindrücklich. So läuft er trotz Schlapper-Shirt Weltrekorde und lässt seine Konkurrent in aerodynamisch optimierten Anzügen alt aussehen. Professor Månson führte auch das Beispiel des Schwimmsports an, bei dem eine heftige Diskussion um die neuen Schwimmanzüge entbrannte und diese dann schliesslich verboten wurden. Das Problem liegt in diesem Fall sowohl an der Unbeständigkeit der Rekorde, an die sich die Athleten halten können, wie auch an der Tradition. Das Umfeld im Sport wird durch vier Grenzen limitiert und beeinflusst. Da ist die Tradition des Sports, die für viele Leute sehr wichtig ist, da man sich über Jahre an die Regeln gewöhnt hat. Weiter sollen gleiche Wettbewerbsbedingungen, d.h. in allen Ländern gleiche Regeln, herrschen. Als Drittes ist die Verfügbarkeit für möglichst viele Menschen eine wichtige Grundlage. Auch ein Burmese soll sich die nötige Ausrüstung leisten und international mithalten können, wenn er talentiert und ehrgeizig genug ist. Als vierte und letzte Schranke ist die Wirtschaft zu nennen. Ohne das Engagement der Industrie wären viele Sportveranstaltungen gar nicht möglich. Und auch der Sport selbst ist ein grosser Wirtschaftszweig. Sport muss also den Kriterien der Wirtschaft genügen.

Alinghi
Die ETH Lausanne seit 2000 bei der Entwicklung der Boote dabei und konnte mit Alinghi die Siege im Americas Cup in Auckland 2003 und Valenzia 2007 mitfeiern. Die EPFL stellte jeweils ein Design Team zur Verfügung, bei welchem unter anderem auch Studenten dabei waren. Alinghi gab im Gegenzug der EPFL eine Herausforderung im wissenschaftlichen Bereich. Professor Månson zeigte auf, dass sich durch die kurzen Entwicklungszeiträume von ein bis zwei Jahren für die Studierenden eine grosse Chance bietet, das Ergebnis ihrer Arbeit auch effektiv zu sehen. In anderen Bereichen, wie zum Beispiel dem Flugzeugbau sind die Entwicklungszyklen viel länger. So werden für eine Neuentwicklung etwa zehn Jahre benötigt, wobei diese dann auch etwa zwanzig Jahr in Anwendung bleibt. Beim Sport muss alles viel schneller gehen und doch qualitativ hervorragend sein. Auf so hohem Niveau zählen vor allem Details und der Team-Effort. Am Alinghi Projekt arbeiten alleine an der EPFL sieben verschiedene Laboratorien. Das Ziel ist es, möglichst schnell möglichst viel zu verbessern, damit man einen technischen Vorsprung hat. Interessanterweise ist Alinghi das einzige Team, das auf universitäre Hilfe zurückgreift. Dies sei auf die lange Ingenieurtradition in der Schweiz zurückzuführen, meinte Professor Månson. Er fügte an, dass beim Segelsport so nahe am Limit gearbeitet wird, dass die langjährige Erfahrung von Seglern alleine nicht mehr ausreiche, um noch näher an die Grenzen zu stossen und dass der Einfluss der Forschung in diesem Bereich immer grösser werde.

Nutzen für die Industrie
Professor Månson fügte dazu einige Beispiele an. Boeing arbeitet beim neuen Dreamliner 787 vermehrt mit Verbundstoffen und greift dabei auf Entwicklungen und das Wissen von Alinghi und anderen Teams aus dem Segelsport zurück. Natürlich sind erfolgreiche Engagements im Sport auch immer gute Eigenwerbungen. Zu guter Letzt erwähnte er auch noch den Technologietransfer aus fachfremden Gebieten. So erklärte Ernesto Bertarelli, dass er die Route anhand des Windverlaufes über die Zeit mit Hilfe von Methoden aus dem Aktienhandel wählt.

zum Download: Referat von Prof. Manson (1.1 MB, pdf)

Verleihung des Innovationspreises 2009 der ITG
Nach diesen spannenden Ausführungen ging es zur Verleihung des mit 10'000 Franken dotierten Innovationspreises der ITG. Bruno Ganz, Präsident der ITG von Electrosuisse, interviewte die Projektverantwortlichen der vier nominierten Arbeiten. Er versuchte, die Sachverhalte für den Laien verständlich zu erklären und stellte einige interessante Fragen zu Anwendbarkeit und Zukunft der jeweiligen Projekte.

And the winner is...
Das Rennen machte „Quo vadis? - Vom Video zum Bewegungsmuster". Hauptverantwortlich für das Projekt zeigte sich Michael Breitenstein, Doktorand am Institut für Bildverarbeitung der ETH Zürich. In seinem Projekt geht es um die Analyse von Bewegungsmuster von Personen in Videos. Der innovative Ansatz kombiniert neuartige statistische Methoden zum Finden und stetigen Auseinanderhalten von Personen, wobei sich der Algorithmus fortlaufend an die sichtbaren Personen anpasst. So könnte das System beispielsweise einen Autofahrer auf spielende Kinder am Strassenrand aufmerksam machen oder Randalierer in Zügen erkennen. Mehr zu den Arbeiten Innovationspreis 2009 der ITG.

Ganz zum Schluss wurden mit der Studenten-Tombola drei Mal je ein Buch und eine DVD zur Alinghi verlost.

Wir gratulieren allen Gewinnern ganz herzlich!
Roger Wallimann, Maschinenbaustudent im 5. Semester