Erfolgreiche Promotion in der Sicherheitstechnik

Am 20.01.2026 schloss Sarah Napp ihre kooperative Promotion am Fachbereich Elektrotechnik/Informatik der Universität Kassel mit der erfolgreichen Verteidigung ihrer Dissertation ab. In ihrer Arbeit mit dem Titel „Zuverlässigkeitsanalysen für Verbindungstechniken zwischen Drehgebern und Motorwellen unter Einwirkung mechanischer Bremsenschocks“ untersuchte sie sicherheitsrelevante Fragestellungen mit hoher industrieller Bedeutung. 

Forschung für mehr Sicherheit in technischen Anwendungen

Im Mittelpunkt der Arbeit standen sicherheitsrelevante Effekte an Bremsmotoren, die überall dort eingesetzt werden, wo Lasten nach dem Abschalten eines Motors schnell und sicher gestoppt oder in Position gehalten werden müssen – etwa in Aufzügen, Kränen, Fördereinrichtungen oder Werkzeugmaschinen.

Zur Überwachung von Position und Geschwindigkeit kommen dabei Drehgeber zum Einsatz. Ihre zuverlässige Funktion ist entscheidend, da Fehlmessungen zu sicherheitskritischen Situationen führen können. Sarah Napp konnte zeigen, dass beim Einfallen der mechanischen Bremse kurzzeitige, starke mechanische Vibrationen, sogenannte Bremsenschocks, entstehen. Diese wirken direkt auf die Drehgeber ein und können sowohl vorübergehende Signalstörungen als auch dauerhafte mechanische Schäden verursachen. In einzelnen Fällen war die korrekte Erfassung von Position und Geschwindigkeit nicht mehr gewährleistet.

Neuer Qualifizierungsansatz für sicherheitsrelevante Sensorik

Um diese Effekte gezielt zu untersuchen, entwickelte Sarah Napp einen Prüfstand nach normativen Vorgaben, mit dem sich Bremsenschocks realitätsnah nachbilden lassen. Ergänzend entstand ein kabelloses Messsystem, das direkt auf der Motorwelle montiert werden kann, um die Schockbelastungen messtechnisch zu erfassen.

Da bestehende Sicherheitsnormen bislang keine spezifischen Prüfverfahren für Bremsenschocks berücksichtigen, leitete sie einen neuen Qualifizierungsansatz für Drehgeber ab. In Kombination mit Felddaten lässt sich über einen sogenannten „Proven-in-Use-Ansatz“ bewerten, ob Sensoren für eine konkrete Anwendung ausreichend robust sind.

Enge Kooperation mit Industrie und Hochschule

Die Promotion wurde in enger Zusammenarbeit mit dem Unternehmen SEW-EURODRIVE, einem führenden Hersteller von Elektromotoren, durchgeführt, um die praktische Anwendbarkeit der Ergebnisse sicherzustellen. Die Promotion erfolgte kooperativ mit der Universität Kassel. Erstgutachter war Prof. Dr. Josef Börcsök, Zweitgutachter Prof. Dr.-Ing. David Schepers (Hochschule Ruhr West). Der Prüfungskommission gehörten zudem Prof. Dr. Hartmut Hillmer und Prof. Dr.-Ing. Axel Bangert (Universität Kassel) an.

Die Ergebnisse ihrer Arbeit wird Sarah Napp auf einer Fachkonferenz vorstellen. Darüber hinaus soll das entwickelte Messsystem unter einer Open-Source-Lizenz veröffentlicht werden, um Herstellern ein unabhängiges und praxisnahes Qualifizierungsverfahren bereitzustellen, das perspektivisch auch Berücksichtigung in Sicherheitsnormen finden könnte.

Erste Doktorin der Sicherheitstechnik an der HRW

Rückblickend betont Sarah Napp, dass eine Promotion neben der fachlichen Arbeit auch Durchhaltevermögen erfordere und Rückschläge als Chancen für neue Ansätze verstanden werden müssten. Während ihrer Promotionszeit am Institut Naturwissenschaften der Hochschule Ruhr West fühlte sie sich fachlich wie persönlich gut unterstützt und hebt insbesondere die Begleitung durch Prof. Dr.-Ing. David Schepers sowie die Zusammenarbeit mit ihren Kolleg:innen hervor.

Mit dem erfolgreichen Abschluss ihrer Promotion ist Sarah Napp die erste Doktorin im Bereich Sicherheitstechnik, deren wissenschaftliche Arbeit maßgeblich am Institut Naturwissenschaften der Hochschule Ruhr West verankert war.

Weitere Einblicke in ihre Forschung bietet eine Podcast-Folge des HRW-Podcasts, in der Sarah Napp bereits vor einigen Jahren über ihre wissenschaftliche Arbeit berichtet hat.