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Faser-Bragg-Gitter-Technologie

Großes Potential für faseroptische Messsysteme

26. November 2014, 17:08 Uhr | Nicole Wörner

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Fortsetzung des Artikels von Teil 1

Anwendungen und Zukunftschancen

Für welche Anwendungen eignen sich faseroptische und für welche eher elektrische Sensoren?

Grundsätzlich eignen sich faseroptische Sensoren für viele Anwendungen in der industriellen Automatisierung, also im Bereich Monitoring und Control. Besondere Vorteile haben sie dort, wo starke elektromagnetische Felder, hohe Spannungen, Blitzschlag, lange Übertragungswege, besonders viele Lastwechsel oder hohe Dehnungsamplituden auftreten. Auch wenn Temperaturverteilungen in geringen Bauräumen präzise erfasst werden sollen, sind Faser-Bragg-Sensoren eine gute Wahl. Typischerweise finden sich solche Umweltbedingungen in Rotorblättern von Windkraftanlagen, in der Bahntechnik, im Dauertest von Kunststoffstrukturen, in der Nähe von Generatoren oder an Hoch- und Mittelspannungsleitungen, in einigen Produktionsprozessen oder bei der Infrastrukturüberwachung. Elektrische Sensoren hingegen blicken auf eine lange Geschichte zurück und sind in vielen Anwendungen kostengünstiger als faseroptische Sensoren. Eine Küchenwaage wird wohl nie mit faseroptischen Sensoren betrieben werden, eine Waage an Schüttgutsilos möglicherweise schon.

Was ist das Besondere an den fos4X-Lösungen?

Lassen Sie mich kurz ein Beispiel nennen: Während unserer Forschungsarbeit an der TU München haben wir im Auftrag der ESA ein faseroptisches Messsystem zur Strukturüberwachung der Ariane-Rakete designt, das die Vorzüge faseroptischer Sensoren – also keine EMV-Probleme, hohe Anzahl an Lastzyklen, große Dehnungsamplituden, geringes Gewicht, geringe Baugrößen, etc. – lieferte und gleichzeitig den messtechnischen Anforderungen wie etwa hohe Abtastraten, Anti-Aliasing und Modularität genügte. In dem damit verbundenen Paradigmenwechsel weg vom Multiplexing hin zur Parallelisierung liegt die grundlegende technische Innovation, auf die fos4X baut. Letztendlich kommt es aber nur zum Teil auf die technischen Leistungsmerkmale an – auch der Preis und die Zuverlässigkeit müssen stimmen. Durch unseren modularen Ansatz sowie die robuste Bauweise der parallelisierten Messkanäle können wir kosteneffiziente Lösungen für die industrielle Messtechnik anbieten, die in der Lage sind, elektrische Sensoren in vielen Bereichen zu verdrängen.

Welche Zukunftschancen rechnen Sie der optischen Technologie zu?

Wir rechnen damit, dass die faseroptische Messtechnik eine wichtige Technologie im stark wachsenden Monitoring&Control-Markt sein wird. Die Europäische Kommission sagt ein Wachstum dieses Marktes auf weltweit 500 Milliarden Euro bis 2020 voraus. In vielen der genannten Bereiche wird sich faseroptische Messtechnik durchsetzen, und ich bin sicher, dass diese Technologie in nicht allzu ferner Zeit einen festen Platz neben autonomen Sensoren und herkömmlichen elektrischen Sensoren einnehmen wird.