Projektwoche emb 2021 – Brotbacken, ein nachhaltiger Trend?

21.12.2021

Die alljährliche Projektwoche emb (Einführung in den Maschinenbau) für die Erstsemesterstudierenden fand vom 6. – 12. Dezember 2021 als digitale Veranstaltung mit fast 250 teilnehmenden Studierenden des Maschinenbaus statt. In der interdisziplinären Projektwoche entwickeln die studentischen Teams ein innovatives Produkt und erfahren, wie das Arbeiten in einem ingenieurstypischen Umfeld aussehen kann.

Auch wenn Pythagoras „Das Universum beginnt mit dem Brot“ und Helge Schneider „Käsebrot ist ein gutes Brot“ vermutlich unterschiedliche Auffassungen von gerade diesem haben, steht eines fest: Brot ist integraler Bestandteil der meisten Kulturen. So ist es nicht verwunderlich, dass viele Menschen ihre Leidenschaft zu selbstgebackenem Brot in einer Zeit entdeckt habe, in der man sich vermehrt zu Hause aufhalten muss. Gerade hochwertiges Brot ist mittlerweile schwer zu finden, da das Bäckerhandwerk von industriell gefertigtem Brot verdrängt wird. Dieses Brot führt aufgrund des großzügigen Gebrauchs von Zusatzmitteln nicht nur zu Lebensmittelunverträglichkeiten, sondern ist nach nur wenigen Tagen nicht mehr genießbar und landet somit oft in der Mülltonne. Die Folge sind unnötiger Verpackungsmüll und allein 398.000 Hektar verschwendete Ackerfläche, die umgerechnet 2,5 Mio. Tonnen Treibhausgase ausstößt.

Ziel der diesjährigen emb war es, einen Backofen zum nachhaltigen Brotbacken in der Haushaltsküche zu entwickeln. Doch „Brot essen ist keine Kunst, Brot backen aber sehr wohl“. Besondere Herausforderung beim Backen sind eine rösche Kruste und ein gutes Volumen des Brotes. Beides kann nur durch Beschwaden des Backraums, d.h. das Einbringen von heißem Wasserdampf, erreicht werden.

Projekthöhepunkt und zugleich Ende des Kurses war die Präsentation der Ergebnisse auf der ebenfalls digitalen Abschlussveranstaltung am 16. Dezember 2021. Im Rahmen der Veranstaltung konnten die drei Finalteams ihre entwickelten Produkte vor allen Teilnehmer*innen der Projektwoche vorstellen, die zuvor durch eine Jury aus Professor*innen und wissenschaftlichen Mitarbeiter*innen, sowie Experten aus dem Bereich des Brotbackens ausgewählt wurden.

Den ersten Platz erreichte die Gruppe 21 mit ihrem Thermoback. Das System besticht mit einem besonders kompaktem, vakuumisoliertem Garraum, durch den es besonders energiesparend backen kann. Für das Beschwaden des Brotes sind zwei Einspritzdüsen vorgesehen, die im Verbund mit einem Querstromlüfter über einen sogenannten Arduino, eine aus Soft- und Hardware bestehende Physical-Computing-Plattform, geregelt werden. So kann die Dampfbeladung des Garraums eingestellt werden.

Mit dem zweiten Platz wurde die Gruppe 7 Breaking Bread ausgezeichnet, deren System mit einem Plattenwärmetauscher ausgestattet ist. Somit kann es besonders flexibel und energiesparend arbeiten.

Der dritte Platz wurde an Gruppe 4 bzw. die Freedom Appliances Inc. verliehen, die in ihr System eine aktive, indirekte Kühlung integriert haben. Dadurch ist es möglich die Temperatur des Ofens zu reduzieren, ohne, dass Luft mit der Umgebung ausgetauscht werden muss. Der Vorteil, so ist für diesen Fall die Dampfbeladung des Ofens nicht direkt mit der Temperatur gekoppelt. Überzeugen konnte die Gruppe insbesondere durch ein detailliertes thermodynamisches Modell, mit dem sie die Temperatur und die Dampfbeladung erfolgreich mit dem Softwareprogramm Matlab regeln konnten.

Die insgesamt 26 Gruppen wurden von wissenschaftlichen Mitarbeiter:innen des Maschinenbaus und Hilfswissenschaftler:innen, die von der Hochschuldidaktischen Arbeitsstelle (HDA) didaktisch geschult wurden, betreut. Insgesamt waren somit 35 wissenschaftliche Mitarbeiter*innen und Hilfswissenschaftler:innen in der direkten Betreuung der studentischen Teams tätig. Organisiert wurde die Projektwoche von Prof. Christian Hasse, Leiter des Fachgebiets Simulation reaktiver Thermo Fluid Systeme (STFS) am Fachbereich Maschinenbau und Jannis Reusch, wissenschaftlicher Mitarbeiter am STFS. Interdisziplinärer Partner war Prof. Jan Giesselmann, der Arbeitsgruppe Numerik und wissenschaftliches Rechnen. Neben dem Maschinenbau hat insbesondere der interdisziplinäre Projektpartner Experten gestellt, deren Rat die Studierenden zu bestimmten Zeiten einholen konnten.

Fachlich wurde das Projekt von der Miele & Cie. KG durch Dr. Helge Nelson (Manager Advanced Development Ovens) unterstützt. Mit unserem Industriepartner der Heidelberger Druckmaschinen AG, die das Projekt finanziell unterstützt hat, konnten wir unsere traditionelle Zusammenarbeit fortsetzen. Besonders haben wir uns über die Unterstützung vom Sauerteigexperten und Fachhändler Manfred Schellin (bon’gu), dem Blogger „Der Brotdoc“ Dr. Björn Hollensteiner (brotdoc.com) und Brot-Sommelier Herrn Michael Kress gefreut, die uns mit Rat und Tat zur Seite standen.

Insgesamt war die zweite digitale Projektwoche EMB ein voller Erfolg. Auch wenn das Wegefallen der Präsenz kein klassisches Kennenlernen der Teammitglieder untereinander und zwischen den einzelnen Teams ermöglichte, konnten durch die Nutzung von Zoom und Miro ein erfolgreiches Teambuilding gelingen und innovative Lösungen erarbeitet werden.

Jannis Reusch / Meike Neufeld