Technische Universität Wien
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2007-09-17 [

Daniela Ausserhuber

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Andreas Kugi – neuberufener Professor für Komplexe Dynamische Systeme in der Elektrotechnik

Die gewünschte Dicke von Grobblechen in der Stahlindustrie beschäftigt den Systemtheoretiker ebenso wie mikromechanische Drehratensensoren und elektrische Servolenkungen. Um den ständig steigenden Anforderungen an die Automatisierungs- und Regelungstechnik gerecht zu werden, setzt der gebürtige Villacher auf physikalisch basierte Modellbildung, mathematisch fundierte theoretische Methoden und interdisziplinäre Arbeit insbesondere auch mit der Industrie. In der Lehre möchte er seinen Studierenden eine solide Grundlagenausbildung vermitteln.

Andreas Kugi

Andreas Kugi

Werdegang

Die Vorliebe für Mathematik entdeckte der neuberufene TU-Professor Kugi bereits im Pflichtschulalter, wo er unter anderem bei der Mathematikolympiade sein Talent zum Einsatz brachte. Die Anwendung mathematischer Methoden zur Lösung konkreter praktischer Fragestellungen begründeten kurze Zeit später sein Interesse für die Elektrotechnik. Aus diesem Grund entschloss er sich 1986 das Studium der Elektrotechnik an der TU Graz zu beginnen. Eine Vertiefung in der Regelungstechnik und Systemtheorie folgte. Kugi: „Die Regelungstechnik bietet ein sehr breites Feld und alles dreht sich um die zentrale Frage: ‚Wie kann man Systeme mit Hilfe von mathematischen Modellen beschreiben, beeinflussen und optimieren?’“. 1992 wechselte Kugi, der sich bald für eine Laufbahn an der Universität entschied, an die Johannes Kepler Universität Linz (Mechatronik), wo er 1995 mit Auszeichnung seine Promotion abschloss und ihm im Jahr 2000 die Lehrbefugnis als Universitätsdozent für das Fach Regelungstechnik und Regelungstheorie verliehen wurde. 2001 erhielt er für seine Forschungsleistungen den Kardinal-Innitzer-Förderungspreis. Im Anschluss daran folgte Kugi im Jahr 2002 einem Ruf als Professor für „Systemtheorie und Regelungstechnik“ an die Universität des Saarlandes. Einer Karriere in der Industrie hält Kugi entgegen: „Das Schöne an der Universität ist, dass wir unsere Vorstellungen in der Forschung umsetzen können. Ich bezeichne das als Privileg und genieße es.“ Im Juni 2007 wurde der gebürtige Villacher Andreas Kugi zum Universitätsprofessor am Institut für Automatisierungs- und Regelungstechnik an der TU Wien berufen und darüber hinaus zum Institutsvorstand des Instituts für Automatisierungs- und Regelungstechnik (ACIN) bestellt.

Forschungsschwerpunkt: Modellierung und Regelung

Seine Forschungsarbeit unterteilt Kugi in zwei große Standbeine. Zum einen arbeitet er methodenorientiert und forscht an neuen Methoden für den Regelungsentwurf sowie für die domäneninvariante Modellierung, Identifikation und Analyse komplexer dynamischer Systeme. „Das Hauptaugenmerk liegt hierbei insbesondere auf Systemen, die sich nichtlinear verhalten, beziehungsweise einen verteilt-parametrischen Charakter aufweisen“. Zum anderen legt er großen Wert auf die Anwendungsorientiertheit. „In der Industrie kooperieren wir beispielsweise mit BMW, Continental Automotive, Siemens, den Dillinger Hüttenwerken und sind an der Entwicklung von elektrischen Servolenkungen, mikromechanischen Drehratensensoren, piezoelektrischen Einspritzsystemen und der Temperaturregelung von Stoßöfen sowie der Dickenregelung von Walzgerüsten beteiligt. Die Forschung an ‚intelligenten’ steuerbaren Flüssigkeiten (smart fluids) für aktive und semi-aktive Dämp-fersysteme bildet einen weiteren Schwerpunkt“, erläutert Professor Kugi. Auch wenn die Aufgabenstellungen in ihren Anwendungen durchaus vielfältig sind, haben alle Arbeiten einen gemeinsamen systemtheoretischen Hintergrund. Stets bilden physikalisch motivierte mathematische Modelle, die die wesentlichen statischen und dynamischen Eigenschaften der Systeme beschreiben, die Grundlage für die Systemoptimierung und den Steuerungs- und Regelungsentwurf.

Sämtliche Drittmittelprojekte konnte er aus seiner Tätigkeit im Saarland mitnehmen und auch der Großteil der wissenschaftlichen Mitarbeiter ist mit ihm an das Institut nach Wien gewechselt. Insgesamt schätzt Professor Kugi die Bedeutung der Reglungstechnik folgendermaßen ein: „Diese Art der Technik findet man überall. Dennoch wird sie öffentlich kaum als eigenständige Forschungs- und Entwicklungsdisziplin wahrgenommen. In Zeiten der wachsenden Ressourcenknappheit benötigt man die Regelungstechnik nicht nur zur Erhöhung der Genauigkeit und Steigerung des Wirkungsgrades von komplexen Systemen. Auch die Reduktion des Ressourceneinsatzes und Schadstoffausstoßes stehen ganz oben auf der Liste. Gerade die Emissionsreduktion zählt zu den Themen, in die man viel mehr investieren muss.“

Solide Grundlagenausbildung für Erfolg in der Praxis

Die Lehre bezeichnete Professor Kugi als besonders wichtiges Anliegen. Als ersten Schritt erarbeitete er mit seinen MitarbeiterInnen ein Lehrkonzept. „Wir wollen eine Grundlagen-Ausbildung im Bereich Modellbildung, Systemtheorie und Regelungstechnik anbieten. In der Vorlesung lege ich großen Wert auf die Theorie, in den Übungen werden wir uns auf die Arbeit mit Computeralgebrasystemen und Simulationsprogrammen konzentrieren“, erläutert Kugi. Er betonte, dass den Studierenden eine Möglichkeit geboten werden soll, die erlernte Theorie an konkreten Aufgabenstellungen in Form von Laborversuchen anzuwenden. Getreu seiner Leitphilosophie möchte Kugi seinen StudentInnen eine solide Grundlagenausbildung bieten, die ihnen erlaubt, in verschiedenen Arbeitsfeldern und Tätigkeitsbereichen in der Praxis Fuß fassen zu können. Als mögliche Praxisgebiete nannte er für seine IngenieurInnen die Automatisierungs-, die Automobil- und die Stahlindustrie.

Private Seite und Ausblick

„Ich befinde mich momentan in der glücklichen Situation, dass ich das machen kann, was mir Spaß macht. Die wenige Freizeit, über die ich verfüge, verbringe ich hauptsächlich mit meinen beiden Töchtern, die vier und acht Jahre alt sind“, sagt Andreas Kugi. Ansonsten liest er gerne und ist sportlich als Läufer aktiv. An Wien fasziniere ihn vor allem, dass es eine historisch gewachsene Stadt mit einer sehr guten Lebensqualität ist und viele private und berufliche Möglichkeiten bietet.

Für die Zukunft ist Kugi vor allem die Lehre ein wichtiges Anliegen. Er möchte hier eine gute Ausbildung anbieten. In der Forschung ist einerseits sein Ziel Methoden für den integrativen Systementwurf von komplexen Systemen zu entwickeln und andererseits die bereits bestehenden erfolgreichen Kooperationen auszuweiten und dabei die anstehenden Probleme zu bewältigen. Die interdisziplinäre Arbeit betont er ebenfalls sehr und möchte diesbezüglich das Networking an der TU Wien intensivieren. „Ich denke eine gute Zusammenarbeit zwischen den einzelnen Instituten auch über die Fakultätsgrenzen hinaus wird immer wichtiger, weil sich die zunehmend stärkere Integration von Konstruktion, Aktorik, Sensorik, Soft- und Hardware mit der Automatisierung in Produkten und Industrieanlagen und die damit zunehmende Komplexität nur noch so beherrschen lässt.“