Technologieforum im Sensorik-Netzwerk: Beschichtungssysteme für Schiffe, Geotextilien für Katastrophenschutz und Herzfrequenzmesser im Autositz
Workshop „Trends, Treiber, Barrieren für den Einsatz von Smart Materials“
"Sensing Materials": anspruchsvolle Technologien in Kooperationen lösbar
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Trifft Sensorik auf Material, entstehen „Sensing Materials“ – technologisch oft eine Herausforderung, aber es gibt bereits Beispiele für eine erfolgreiche Verbindung. Zu finden sind diese Hightech-Lösungen im bayerischen Sensorik-Netzwerk. In Kooperation mit dem Polymer Optical Fiber Application Center (POF-AC) der TH Nürnberg und dem Cluster MAI Carbon haben wir vergangenen Donnerstag zu Impulsen aus Wissenschaft und Wirtschaft in den Bereichen optische Polymerfasern, Polymersensorik, gedruckte Sensorik sowie mikroakustische Methoden geladen. Beteiligt am virtuellen Technologieforum „Smart Materials“ waren auch diese Netzwerkmitglieder: die Hochschule Coburg mit dem ISAT, die B-Horizon GmbH und die Angst+Pfister Sensors and Power Deutschland GmbH. Nachmittags stand mit dem Workshop „Trends, Treiber, Barrieren für den Einsatz von Smart Materials“ eine Arbeitseinheit an, um Ideen für neue Projekte zu sammeln.
Seit gut 20 Jahren erforscht und entwickelt das Institut Polymer Optical Fiber Application Center (POF-AC) Komponenten und Systeme der Faseroptik und der optischen Technologien. Prof. Dr. Rainer Engelbrecht und Prof. Dr. Olaf Ziemann gaben einen Einblick in Anwendungen, u.a. in der Automobilindustrie, Energie-, Umwelt-, Haus- oder Gebäudetechnik. „Temperaturen von Brennstoffzellen und Batterien, Generatoren oder Motoren können wir z.B. mittels unserer Sensoren ohne Kupferkabel überwachen.“ Vorteil hiervon sind die günstigen Bauteile. Auch Kalkablagerungen in nicht einsehbaren Wasseraufbereitungsanlagen sind messbar. Lichttransmissionen, die sich reduzieren, lassen sich mittels POF erfassen. Ebenso möglich ist die Überwachung von Geotextilien, Gittern aus hochfesten Polymerfäden. Geotextilien verstärken u.a. Erdbauwerke wie Dämme oder Hänge. Versagen diese, drohen nämlich extreme Schäden.
Prof. Dr. Olaf Ziemann
Technische Hochschule Nürnberg
„Der Bedarf für die Überwachung von Hochspannungskomponenten in der E-Mobilität wird noch weiter zunehmen, kostengünstige optische Temperaturmessung über POF bringt hierfür viele Vorteile mit.“
Prof. Dr. Rainer Engelbrecht
Technische Hochschule Nürnberg
„Wie können wir es weiter entwickeln, so dass die Technologie nicht nur im Laborbetrieb existiert?“
Den Blick auf den Einsatz von „Sensing Materials“ im industriellen Kontext richtete Thomas Röttinger (Angst+Pfister Sensors and Power Deutschland GmbH) in seinem Impuls. Angst+Pfister Sensors and Power ist seit über 30 Jahren eine feste Größe auf dem Elektronik-Markt, der Kundenkreis ist international. Das Sortiment an Sensoren, Stromversorgungen und elektronischen Komponenten bietet Komponenten für jeden speziellen Anwendungsbereich als Standardprodukt oder individuelle Anfertigungen. „Sensing Materials sind ein breites Feld, technisch extrem anspruchsvoll.“ Röttinger rief daher dazu auf, Technologien und Applikationen in Kooperationen zu erarbeiten – eine Win-win-Situation für alle.
Thomas Röttinger
Angst+Pfister Sensors and Power Deutschland GmbH
„Insbesondere den reinen Messeffekt in ein robustes Produkt zu überführen, ist technisch extrem anspruchsvoll. Hier bringen wir in unserer Gruppe hohe Expertise mit.“
Smartes Sensorensystem „B-Neo“: nicht nur für die Automobilindustrie
Mit seinem gut 20-köpfigen Team hat sich Geschäftsführer Mohammad Kabany auf die Entwicklung innovativer Mikroelektronik und smarter Sensoren spezialisiert. Flaggschiff seiner 2017 gegründeten B-Horizon GmbH mit Sitz in Sinzing bei Regensburg ist das smarte Sensorsystem „B-Neo“, das im Auto u. a. ermöglicht, Komfort im Innenraum zu steigern. Das kann durch Integration der Sensorik in Kunstleder geschehen. So lassen sich dann Platzierung, Druck, Feuchtigkeit erkennen oder auch die Herzfrequenz messen. Bis 2025 soll das Sensorsystem in Serie gehen. Gerade im Fahrzeugbau werden aktuell Sensoren benötigt – „aber wir denken ohnehin weiter: In Sportschuhen, smarten Textilien, Gaming Suits, Matratzen oder Windeln – Sensorsysteme sind zunehmend auch hier zu finden.“
Mohammad Kabany
B-Horizon GmbH
„Die Berücksichtigung im Systemdesign und die Kompetenz der B-Horizon im Bereich Mikroelektronik ermöglicht es eine dedizierte Chipfamilie für B-Neo zu entwickeln. In dieser sind auch Teile der KI-Modelle in Hardware abgebildet - das sorgt für optimale Performance bei gleichbleibender Kostenreduktion.“
Lebensdauer von Schiffen verlängern, Werftzeiten verkürzen dank MegaYachtSchaum
Schiffsrümpfe sollen künftig durch ein spezielles Beschichtungssystem langlebiger werden. Der Praxistest im Projekt „MegaYachtSchaum“ am Schiff steht zwar noch bevor – wegen Corona bisher nicht erfolgt –, aber die Ergebnisse aus dem Laboraufbau können sich schon jetzt sehen lassen. Sieben Partner aus Industrie und Forschung waren daran beteiligt, darunter auch das Institut für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg. „Yachtbeschichtung wird aktuell noch händisch aufgebracht, Roboter sollen dies und auch die Qualitätssicherung künftig übernehmen“, erläuterte Dr. Sabrina Tietze. Möglich ist die kontinuierliche Überwachung des Zustands der Beschichtung in verschiedenen Materialschichten dank des neuen Structural-Health-Monitoring-Systems (SHM). Mit Hilfe der am ISAT entwickelten akustischen Sensorsysteme lassen sich Fehler im Applikationsprozess, Risse oder Delaminationen der Beschichtung eines Trägersubstrats lokalisieren.
Cross-Cluster-Projekt „Smart Composites“: Trends und Treiber für Smart Materials
Mittlerweile üblich im Sensorik-Netzwerk: Am Nachmittag eines Technologieforums dürfen bzw. sollen sich die Teilnehmenden auch selbst einbringen. Das Thema lautete diesmal „Trends, Treiber, Barrieren für den Einsatz von Smart Materials“. Der Workshop lieferte für das neue Cross-Cluster-Projekt wertvolle Inputs. Das Potenzial im Leichtbau durch Integration leistungsfähiger Sensorik ist noch lange nicht ausgeschöpft. Um den Einsatz von Smart Materials in Form von mit intelligenten Sensorsystemen ausgestatteten Faserverbundwerkstoffen in Anwendungsbereichen wie der Automobilindustrie oder der Luftfahrt voranzutreiben, kooperieren die Cluster MAI Carbon und Sensorik. Dies soll den bayerischen Unternehmen zugutekommen, zumal sich hier nicht nur technisch neue Möglichkeiten wie die Echtzeitüberwachung von Bauteilen ergeben – auch neue, datenbasierte Geschäftsmodelle, z. B. im Life-Cycle-Monitoring, sind denkbar.
