Studie InLight: Einblicke in chemische Prozesse mit Licht

»Licht in den Prozess«: Optische Messung durch eine Gefäßwand zur Bestimmung chemischer Größen. Fraunhofer ILT, Aachen.

Prozessanalysetechnik – eine Branche mit Potenzial

Eine wichtige Rolle bei chemisch-physikalischen und biotechnischen Produktionsverfahren spielt die exakte Erfassung der Messgrößen im laufenden Prozess. »Das Instrumentarium dazu bietet die Prozessanalysentechnik (PAT), für die sich optische Messverfahren besonders eignen«, erklärt Dr. Reinhard Noll, Leiter des Kompetenzfeldes Messtechnik und EUV-Strahlquellen am Fraunhofer ILT.

Damit sich die optische PAT nicht nur für den Einsatz im Labor, sondern auch im rauen Industriealltag eignet, bedarf es robuster, prozesstauglicher und automatisierbarer Sensorik. Dazu untersuchte das Konsortium unter der Leitung des Fraunhofer ILT vier Themenfelder.

Gute Entwicklungschancen ermittelte das Team für »spektroskopische Methoden«, die sich auch für Anwender ohne spezielles Fachwissen eignen. Gefragt seien flexible Geräte zum Messen in den Aggregatzuständen fest, flüssig und gasförmig.

Optischer Zugang ohne Wartung

Im Mittelpunkt des Themenschwerpunkts »optischer Zugang« steht die Vision eines wartungsfreien optischen Zugangs. Auch hier gibt es einen hohen FuE-Bedarf, etwa bei den optischen Fenstern mit integrierten Funktionselementen, Stichwort: SmartWindow.

Sehr anspruchsvoll fielen auch die Anforderungen des Studien-teams im dritten Themenfeld an die »Laserstrahlquellen« aus: Gefragt sind preiswerte Lichtquellen (Preis: < 1000 Euro) für einen breiten Anwendungsbereich (vom mittleren infraroten bis zum ultravioletten Spektralbereich) mit einer langen Betriebsdauer (> 100 000 Stunden) und einem erweiterten Temperaturbetriebsbereich.

Sensoren einfacher kalibrieren

Viel hängt mit Blick auf die Zukunft der optischen PAT-Systeme von den Fortschritten bei den Themen »Kalibrierung, Soft Sensor und Sensor Fusion« ab. Die Studie stellte eine Wunschliste auf, die von der stark vereinfachten Kalibrierung von Sensoren bis hin zur Übertragbarkeit von Kalibrierungen zwischen verschiedenen Geräten reicht.

Um die mittel- und langfristigen Ziele zu erreichen, zeigt die Technologie Roadmap verschiedene Wege wie Sensorfusion, Selbstdiagnose und automatische Kalibrierung von Sensoren oder In-situ-Qualifizierung auf.

Ab Anfang 2017 steht das Whitepaper »Optische Prozessanalytik – Bedarfe der Wirtschaft, Zukunftsperspektiven und F&E-Themenfelder« auf der Homepage des Fraunhofer ILT zum Download zur Verfügung: www.ilt.fraunhofer.de/de/projekte/inlight

Studie im Detail: Inline-Prozessanalytik mit Licht – InLight

Unter der Leitung des Fraunhofer ILT hat ein Expertenteam von Oktober 2015 bis Oktober 2016 eine detaillierte Konsortialstudie zur »Inline-Prozessanalytik mit Licht« erarbeitet. An der Studie mitgewirkt haben die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) aus Berlin, die RWTH Aachen University und 14 Unternehmen aus Deutschland und Österreich.

Ansprechpartner

PD Dr. rer. nat. Reinhard Noll
Leiter des Kompetenzfeldes Messtechnik und EUV-Strahlquellen
Telefon +49 241 8906-138
reinhard.noll@ilt.fraunhofer.de

http://www.ilt.fraunhofer.de
http://www.ilt.fraunhofer.de/de/projekte/inlight.html

Media Contact

Petra Nolis M.A. Fraunhofer-Institut für Lasertechnik ILT

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften

Die Materialwissenschaft bezeichnet eine Wissenschaft, die sich mit der Erforschung – d. h. der Entwicklung, der Herstellung und Verarbeitung – von Materialien und Werkstoffen beschäftigt. Biologische oder medizinische Facetten gewinnen in der modernen Ausrichtung zunehmend an Gewicht.

Der innovations report bietet Ihnen hierzu interessante Artikel über die Materialentwicklung und deren Anwendungen, sowie über die Struktur und Eigenschaften neuer Werkstoffe.

Zurück zur Startseite

Kommentare (0)

Schreiben Sie einen Kommentar

Neueste Beiträge

Globale Erwärmung aktiviert inaktive Bakterien im Boden

Neue Erkenntnisse ermöglichen genauere Vorhersage des Kohlenstoffkreislaufs. Wärmere Böden beherbergen eine größere Vielfalt an aktiven Mikroben: Zu diesem Schluss kommen Forscher*innen des Zentrums für Mikrobiologie und Umweltsystemforschung (CeMESS) der Universität…

Neues Klimamodell

Mehr Extremregen durch Wolkenansammlungen in Tropen bei erhöhten Temperaturen. Wolkenformationen zu verstehen ist in unserem sich wandelnden Klima entscheidend, um genaue Vorhersagen über deren Auswirkungen auf Natur und Gesellschaft zu…

Kriebelmücken: Zunahme der Blutsauger in Deutschland erwartet

Forschende der Goethe-Universität und des Senckenberg Biodiversität und Klima Forschungszentrums in Frankfurt haben erstmalig die räumlichen Verbreitungsmuster von Kriebelmücken in Hessen, Nordrhein-Westfalen, Rheinland-Pfalz und Sachsen modelliert. In der im renommierten…

Partner & Förderer