Mit Optik-Fasern das Gewicht ermitteln – POF-AC zeigt neue High-Tech-Waage

Eine Waage aus Polymeren optischen Fasern (POF) präsentiert das Anwendungszentrum für Polymere Optische Fasern (POF-AC) der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule bei der „Laser 2005 – World of Photonics“, die vom 13. bis 16. Juni auf dem Gelände der Messe München stattfindet. Auf dem Gemeinschaftsstand der bayerischen Hochschulen ist dieser neuartige „High-Tech-Gewichtsmesser“ zu sehen, der innerhalb einer Diplomarbeit an Bayerns zweitgrößter FH entwickelt und mittlerweile bereits zum Patent angemeldet wurde.

Polymere optische Fasern (POF) werden als Lichtleiter in vielen Bereichen eingesetzt, hauptsächlich zur Kurzstrecken-Datenübertragung, zur Beleuchtung und zu Sensorzwecken. Die POF werden bevorzugt dort verwendet, wo es neben den bekannten Vorteilen von optischen Fasern (wie hohe Bandbreite und elektromagnetische Immunität) auch auf einfache Handhabung und niedrige Kosten ankommt. Dies führt dazu, dass in Massenmärkten wie etwa in der Automobil-Branche, wo vermehrt „Intelligenz“ – oder genauer Sensorik – erforderlich wird, die Vorzüge der POF zum Tragen kommen.

Eine Faser – viele Vorteile

Beispiele hierfür liefern aktuell entwickelte Systeme: Die Sitzplatzbelegungs-Erkennung im Auto bemerkt, ob ein Erwachsener auf dem Beifahrersitz Platz nimmt (Airbag löst bei Unfall voll aus), sich dort ein Kind befindet (Airbag löst weniger prall aus) oder ob nur ein Kasten Bier transportiert wird (Airbag löst gar nicht aus). Sensoren in Aufprallschutzsystemen von Kraftfahrzeugen, wie sie ab 2007 vorgeschrieben sind, erhöhen beim Zusammenstoß mit Fußgängern durch eine von ihnen ausgelöste Vergrößerung der Knautschzone die Überlebenschancen der Personen. Als Einklemmschutz für elektrisch betriebene Seitenfenster oder Schiebedächer wiederum helfen die High-Tech-Systeme, Verletzungen von neugierigen Kindern zu vermeiden.

Für derartige Zwecke wurde am POF-AC, dem ersten europäischen Anwendungszentrum für Polymere Optische Fasern der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule Nürnberg, ein Deformationssensor entwickelt, der die speziellen Eigenschaften der Multimode-Faser mit hoher Modenmischung ausnutzt und auf kleinem Raum sehr einfach und hoch empfindlich mit Standard-POF gebaut werden kann. Aus diesem Verformungssensor lassen sich ohne Weiteres Sensoren ableiten, die Druck, Kraft oder auch Vibrationen messen können.

Vom Licht zum Gewicht

Auf der „Laser 2005“ präsentiert das POF-AC diese Hochtechnologie. Als augenfällige Demonstration zeigen die Nürnberger Wissenschaftler eine Personenwaage, die auf eben jenem Prinzip basiert. Der darin eingebaute Sensor verfügt über eine gewickelte POF-Spirale, die sich je nach Gewicht, mit dem sie belastet wird, verformt. Das in den optischen Fasern transportierte Licht ändert somit seine Intensität und kann von der Waage in Gewichtsangaben umgerechnet werden.

„Die Technologie bringt zahlreiche Vorzüge“, erklärt Prof. Dr. Hans Poisel, Leiter des POF-AC: „Es gibt keine Probleme mit elektromagnetischen Störungen (EMV), die Herstellung ist kostengünstig, da Standardfasern verwendet werden können. Hinzu kommen kurze Ansprechzeiten und die Möglichkeit, die Sensoren auch in starken elektromagnetischen Feldern einzusetzen.“ Aber nicht nur dort. Auch auf Terrain, wo die Verwendung von elektrischen Sensoren schwierig bis unmöglich ist, kann man sie nutzen: in explosionsgefährdeter Umgebung oder gar unter Wasser.

Interessenten finden den Sensor und die POF-Waage auf dem Gemeinschaftsstand der Bayerischen Hochschulen auf der Laser 2005 im Messegelände München Riem. Dort in Halle B1, Stand B1.441. Als Kontaktperson steht Prof. Dr. Hans Poisel gerne zur Verfügung. Die Anschrift: Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule, POF-AC, Wassertorstraße 10, 90489 Nürnberg oder hans.poisel@fh-nuernberg.de.

Rückfragen von Medienvertretern bitte auch direkt an Prof. Hans Poisel, Telefon 09 11 / 58 80 11 89 oder hans.poisel@fh-nuernberg.de. Gerne hilft Ihnen die Pressestelle der Georg-Simon-Ohm-Fachhochschule, die Sie telefonisch unter 09 11 / 58 80 41 01 (Marc Briele) oder via Mail an presse@fh-nuernberg.de erreichen können.