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Innovationspreis für "Zebra" aus Bremen - neuartiges Messsystem bewährt sich

28.09.2007
Es gibt nur wenige Auszeichnungen in diesem Bereich, und eine davon ging nun an die Universität Bremen: Während der Internationalen Konferenz "2Laser Assisted Net Shape Engineering" (LANE) in Erlangen wurde der Diplomphysiker Thorsten Bothe vom Bremer Institut für angewandte Strahltechnik (BIAS) für ein neuartiges Messsystem mit dem "Innovationspreis Lasertechnik 2007" geehrt. "Zebra" heißt die Entwicklung, denn sie arbeitet mit der Reflektion von Streifen.

Bothe hatte die Idee, initiierte das Projekt, suchte Partner dafür und hat es auch durchgeführt. "Aber wir konnten das alles nur in Zusammenarbeit realisieren", sagt der Preisträger und verweist auf die vielen Kooperationspartner und Förderer des Projektes. Mitentwickelt wurde "Zebra" von den Vereinigte Elektronik-Werkstätten GmbH (VEW) in Bremen. So entstanden bereits mehrere Prototypen der neuen Messgeräte. Sie arbeiten unter anderem bei Airbus und im Institut für Werkstofftechnik (IWT) an der Universität Bremen.

Weitere Kooperationen in dem Projekt gab es mit dem Fraunhofer Institut ISE in Freiburg, der Fachhochschule Bern und der Satisloh GmbH in Wetzlar, einem Hersteller von Maschinen für die Brillenglasfertigung. Auch das Land Bremen war beteiligt: mit einer initialen Förderung des Forschungsvorhabens. Und letztlich nahm sich auch die innoWi GmbH, das Gemeinschaftsunternehmen der Bremer Hochschulen und der Bremer Investitions-Gesellschaft mbH, des Messsystems an. Sie übernahm die Patentierung und kümmert sich gemeinsam mit den VEW um die Vermarktung der Idee - mit ersten Erfolgen, denn zunehmend melden sich auch Interessenten aus dem außereuropäischen Ausland.

Die Preis-Jury bewertete das optische Verfahren, die Anwendungsbezogenheit sowie die Wissenschaftlichkeit. Sie sah die Umsetzung der wissenschaftlichen Ergebnisse in die Praxis in dem Bremer Projekt als hervorragend an. Der Erfolg der Bremer Entwicklung bestätigt diese Beurteilung. "Es gibt ein sehr großes Anwendungsfeld und wirtschaftliches Potenzial für das Messsystem", sagt Dr. Jens Hoheisel, Innovationsmanager bei der innoWi. Nach umfangreichen Vorstudien zur Marktfähigkeit der Entwicklung war die innoWi aktiv geworden, sucht nun Lizenznehmer und betreibt eine umfangreiche Innovationskommunikation.

Die Messgeräte sind handlich, leicht, mobil, und sie arbeiten hochpräzise - im Nanometer-Bereich, also in der Größenordnung von Millionstel Millimetern. Entsprechend groß ist die Bandbreite der Interessenten. Sie reicht von der der Automobil- oder Flugzeugindustrie über die Hersteller von Brillengläsern und Kontaktlinsen bis hin zu Betreibern von Sorlarparks. "Es gibt offensichtlich einen enormen Bedarf an dem neuen Produkt, und zudem birgt das System ein großes Entwicklungspotenzial", weiß Hoheisel aus seinen Untersuchungen. Mittlerweile würden "Zebra"-Varianten auch in Spanien zur Prüfung von Solarspiegeln eingesetzt.

Sogar Anfragen aus Indien gebe es schon, sagt Dipl.-Ing. Achim Gesierich von den VEW. Besonders die optische Industrie zeige ein großes Interesse. "Parallel zur Vermarktung des neuen Systems arbeiten wir gemeinsam mit dem BIAS an der Weiterentwicklung, unter anderem dem 'Mini-Zebra'", sagt der Ingenieur. Ein erstes Modell werde demnächst vorgestellt. Es erfasst Messflächen von 4 bis 3 Millimetern bis 3 bis 4 Zentimetern. "Zum Beispiel für die sehr kleinen Linsen in den Digitalkameras", sagt BIAS-Abteilungsleiter Dr. Christoph von Kopylow. Anders als ein Mikroskop, das nur zweidimensionale Bilder einer Oberfläche darstellt, liefere das System "Zebra" auch Daten zur dreidimensionalen Form, erklärt er.

Das Messsystem "Zebra" findet jede Macke im Spiegelbild

Wer im Gegenlicht über eine blanke Fläche blickt, sieht nicht die Fläche selbst, sondern das, was sich darin spiegelt. Hat die Fläche Macken, ist das Spiegelbild an diesen Stellen verzerrt. Nach diesem Prinzip arbeitet das Messsystem. Mit ihm lassen sich einfach und schnell kleinste Unebenheiten in reflektierenden Oberflächen messen und bewerten. "Zebra" spürt Unebenheiten von nur einem Nanometer auf. Die Wissenschaftler erzeugen auf einem Bildschirm ein Streifenmuster und bringen den Bildschirm über die zu untersuchende Fläche. Eine Kamera nimmt die sich in der Fläche spiegelnden Streifen auf, sendet die Daten an einen Rechner, der die Bilder dann mit Hilfe einer Software (BIAS' Fringe Processor?) auswertet.

Das System findet alle Unregelmäßigkeiten in dem Streifenmuster: Ist das Spiegelbild irgendwo verzerrt, ist die Oberfläche nicht perfekt. Für derartige Ergebnisse bedarf es normalerweise komplexer, stationärer Messgeräte, die die Objekte abtasten. "Zebra" berührt sie nur mit Licht, also zerstörungsfrei. Die Geräte von nicht einmal einen Zentner sind leicht zu transportieren, sind robust und können problemlos an den zu vermessenden Stellen positioniert werden. Bei Airbus zum Beispiel werden sie mit Saugnäpfen am Flugzeugrumpf angebracht und vermessen dort in zwei Minuten eine Fläche von 150 Quadratzentimetern. "Schon ab 35.000 Euro ist ein 'Zebra' zu haben", sagt VEW-Entwickler Achim Gesierich.

Der Innovationspreis Lasertechnik 2007 für exzellente Leistungen

Der "Innovationspreis Lasertechnik" wird vom "Förder- und Freundeskreis für den Ausbau der Lasertechnologie an der Universität Erlangen-Nürnberg" (FAU e. V.) vergeben und zeichnet junge Wissenschaftler für exzellente Leistungen auf dem Gebiet der Lasertechnologie und -anwendung und für die die hervorragende Umsetzung wissenschaftlicher Erkenntnisse in die betriebliche Praxis aus. Der Preis wird international ausgeschrieben, ab 2007 wieder jährlich vergeben und ist für den Erstplatzierten mit 3.000 Euro dotiert. In diesem Jahr ging diese Auszeichnung an Dipl.-Phys. Thorsten Bothe vom BIAS an der Universität Bremen. Gemeinsam mit ihm wurde Dr. Markus Knauer von der Universtät Erlangen geehrt.

Die Internationale Konferenz zur angewandten Lasertechnik (LANE)

Zum fünften Mal fand nun vom 25. bis 28. September 2007 in Erlangen die internationale Konferenz "Laser Assisted Net Shape Engineering" (LANE) statt. Ihr Ziel ist es, der Lasertechnologie und den laserbasierten Prozessen zu einem größeren Anwendungsspektrum in der Produktion zu verhelfen. Sie wird im Dreijahresrhythmus vom Bayerischen Laserzentrum (BLZ) und dem Lehrstuhl für Fertigungstechnologie (LFT) der Universität Erlangen-Nürnberg ausgerichtet, wendet sich an Wissenschaftler sowie industrielle Anwender und genießt internationales Renommee. So nahmen 2004 Spitzenforscher aus 25 Ländern mit 130 Beiträgen teil.

Sabine Nollmann

Dr.-Ing. Matthias Schilf | idw
Weitere Informationen:
http://www.bias.de
http://www.innowi.de
http://www.bias.de/Publikationen/Presse/Bilder/

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