Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Studie InLight: Einblicke in chemische Prozesse mit Licht

22.11.2016

Die optische Prozessanalytik misst chemische und physikalische Eigenschaften berührungslos und schnell, liefert eine hohe Informationsdichte, kommt ohne Probenahme aus, lässt sich enorm verkleinern und kann einfach in bestehende Prozesslinien integriert werden. Ein Konsortium unter der Leitung des Aachener Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT in Kooperation mit der BAM und der RWTH Aachen hat nun die Zukunftsperspektiven der optischen Prozessanalytik analysiert. Im Mittelpunkt der neuen Studie »Inline-Prozessanalytik mit Licht –InLight« stehen eine Technologie-Roadmap und ein detailliertes Whitepaper, das Anfang 2017 einer breiten Öffentlichkeit vorgestellt wird.

Prozessanalysetechnik - eine Branche mit Potenzial


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

Fraunhofer ILT, Aachen.

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

Weitere Informationen:

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

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

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund
22.06.2018 | Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF

nachricht Nah dran an der Fiktion: Die Außenhaut für das Raumschiff „Enterprise“?
22.06.2018 | Technische Universität Chemnitz

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

Noch mehr Reichweite oder noch mehr Nutzlast - das wünschen sich Fluggesellschaften für ihre Flugzeuge. Wegen ihrer hohen spezifischen Steifigkeiten und Festigkeiten kommen daher zunehmend leichte Faser-Kunststoff-Verbunde zum Einsatz. Bei Rümpfen oder Tragflächen sind permanent Innovationen in diese Richtung zu beobachten. Um dieses Innovationsfeld auch für Flugzeugräder zu erschließen, hat das Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF jetzt ein neues EU-Forschungsvorhaben gestartet. Ziel ist die Entwicklung eines ersten CFK-Bugrads für einen Airbus A320. Dabei wollen die Forscher ein Leichtbaupotential von bis zu 40 Prozent aufzeigen.

Faser-Kunststoff-Verbunde sind in der Luftfahrt bei zahlreichen Bauteilen bereits das Material der Wahl. So liegt beim Airbus A380 der Anteil an...

Im Focus: IT-Sicherheit beim autonomen Fahren

FH St. Pölten entwickelt neue Methode für sicheren Informationsaustausch zwischen Fahrzeugen mittels Funkdaten

Neue technische Errungenschaften wie das Internet der Dinge oder die direkte drahtlose Kommunikation zwischen Objekten erhöhen den Bedarf an effizienter...

Im Focus: Innovative Handprothesensteuerung besteht Alltagstest

Selbstlernende Steuerung für Handprothesen entwickelt. Neues Verfahren lässt Patienten natürlichere Bewegungen gleichzeitig in zwei Achsen durchführen. Forscher der Universitätsmedizin Göttingen (UMG) veröffentlichen Studie im Wissenschaftsmagazin „Science Robotics“ vom 20. Juni 2018.

Motorisierte Handprothesen sind mittlerweile Stand der Technik bei der Versorgung von Amputationen an der oberen Extremität. Bislang erlauben sie allerdings...

Im Focus: Temperaturgesteuerte Faser-Lichtquelle mit flüssigem Kern

Die moderne medizinische Bildgebung und neue spektroskopische Verfahren benötigen faserbasierte Lichtquellen, die breitbandiges Laserlicht im nahen und mittleren Infrarotbereich erzeugen. Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) zeigen in einer aktuellen Veröffentlichung im renommierten Fachblatt Optica, dass sie die optischen Eigenschaften flüssigkeitsgefüllter Fasern und damit die Bandbreite des Laserlichts gezielt über die Umgebungstemperatur steuern können.

Das Besondere an den untersuchten Fasern ist ihr Kern. Er ist mit Kohlenstoffdisulfid gefüllt - einer flüssigen chemischen Verbindung mit hoher optischer...

Im Focus: Temperature-controlled fiber-optic light source with liquid core

In a recent publication in the renowned journal Optica, scientists of Leibniz-Institute of Photonic Technology (Leibniz IPHT) in Jena showed that they can accurately control the optical properties of liquid-core fiber lasers and therefore their spectral band width by temperature and pressure tuning.

Already last year, the researchers provided experimental proof of a new dynamic of hybrid solitons– temporally and spectrally stationary light waves resulting...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Leben im Plastikzeitalter: Wie ist ein nachhaltiger Umgang mit Plastik möglich?

21.06.2018 | Veranstaltungen

Kongress BIO-raffiniert X – Neue Wege in der Nutzung biogener Rohstoffe?

21.06.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen im August 2018

20.06.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Leichter abheben: Fraunhofer LBF entwickelt Flugzeugrad aus Faser-Kunststoff-Verbund

22.06.2018 | Materialwissenschaften

Lernen und gleichzeitig Gutes tun? Baufritz macht‘s möglich!

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

GFOS und skip Institut entwickeln gemeinsam Prototyp für Augmented Reality App für die Produktion

22.06.2018 | Unternehmensmeldung

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics