AMA-Innovationspreis 2021

Darum wurden diese vier Finalisten ausgewählt

30. April 2021, 9:20 Uhr | Markus Haller

Jury-Vorsitzender Prof. Andreas Schütze erklärt im Video-Interview die Gründe für die Nominierung.

Ein paar weniger Einreichungen aus dem Ausland verzeichneten die Juroren in diesem Jahr. Fünf Bewerbungen bedeuten einen internationalen Anteil von rund 17 Prozent. »Normalerweise liegt die Quote bei rund einem Drittel«, kommentiert Prof. Schütze von der Universität des Saarlandes, »aber was mich freut, ist, dass vor allem die jungen Unternehmen nicht nachlassen«.

Unter den Finalisten findet sich mit 2pi-Labs ein Startup, das zugleich die Kategorie junges Unternehmen gewonnen hat. In dieser Kategorie können sich Firmen bewerben, die nicht länger als fünf Jahre am Markt sind, weniger als 50 Mitarbeiter beschäftigen und einen Jahresumsatz unter 10 Millionen Euro erwirtschaften. Als Gewinner erhält 2pi-Labs einen kostenfreien Messestand auf der Sensor+Test 2021.

2pi-Labs – softwaredefiniertes Radar

In die Endrunde des Innovationspreises wurde 2pi-Labs für seine Technologie-Plattform 2πSENSE gewählt (Bild 1). Sie ermöglicht softwaredefinierte Radaranwendungen im industriellen und wissenschaftlichen Umfeld mit ultraschnellen Breitband-Frequenzgangmessungen im D-Band (126–182 GHz), die man sonst nur von Spektrumanalysatoren kennt. Die Plattform besteht aus einem Mehrkanal-Millimeterwellen-IC, flexibler Hardware und modernen Schnittstellen wie OPC UA. Mit der Plattform lassen sich verschiedene Anwendungen umsetzen, z.B. eine µm-genaue Abstandsmessungen, eine hochauflösende Dickenmessung (Rohrextrusion), Radar-Imaging (NDT) oder eine genaue Materialcharakterisierung zur Prozesskontrolle.

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Finalisten 2021

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Endress+Hauser – Cloud-Sensor »InQGuard Brew QWX43«

Der Sensor in Bild 2 ist für die Überwachung der Fermentation in Brauereien ausgelegt. Die Entwickler haben einen Aufbau gefunden, der mit zwei Piezo-Stimmgabeln und einem Temperatursensor relativ einfach gehalten ist, hygienisch in einem Metallgehäuse gekapselt ist und gleichzeitig viele Messparameter erfasst. Dazu gehören Dichte, Viskosität, Gärgrad, Extrakt, Alkohol, Zuckerkonzentration. Der Brauprozess wird permanent überwacht, protokolliert und dokumentiert. Prozessauswertungen wie Beginn und Ende der Gärung erfolgen über ein Webinterface mit Cloud-Anbindung.

Warum diese vier?

Im Interview stellt Prof. Schütze den Innovationscharakter der vier Sensorik-Entwicklungen heraus und beantwortet die Frage, weshalb der Preis überproportional häufig an Entwicklungen aus der Gassensorik verliehen wird. Mit mittlerweile 15 Jahren als Jury-Vorsitzender blickt er auf 15 Jahre Innovation in der Sensorik und hat gesehen, wie sich der Fokus vom reinen Sensorelement in Richtung System aus Sensorelement mit Signalverarbeitungskette entwickelt hat.

Video: AMA Innovationspreis: Das sind die vier Finalisten

First Sensor – Gascharakterisierung mit MEMS-Abtastung

First Sensor hat einen neuen Typ von Gaseigenschaftssensor entwickelt. Er besteht aus einem thermischen Durchfluss-Sensor, der mit einem in MEMS-Technik gefertigten Mikrohohlraum kombiniert wurde (Bild 3). Damit wurde ein Aufbau gefunden, mit dem sich mehr Messparameter erheben lassen: Viskosität, Dichte, Wärmekapazität und Wärmeleitfähigkeit. Über die zusätzlichen Informationen lassen sich Gase besser bzw. sicherer identifizieren und Gasgemische werden leichter differenziert. Damit bietet sich eine Möglichkeit, die Leistung von thermischen Massendurchfluss-Sensoren zu steigern. Ein weiterer Anwendungsfall ist die Analyse von wechselnden Gaszusammensetzungen. Mit aktueller Technik ist der Analyseaufwand sehr hoch. Der Gaseigenschaftssensor eröffnet eine günstige Alternative.

General Electric Research Center – Gassensorik mit dielektrischer Anregung

Gassensoren arbeiten häufig mit einer Widerstandsmessung über Metalloxid-Halbleitern. Eine Forschungsgruppe des General Electric Research Centers hat ein dielektrisches Anregungsschema (Bild 4) als eine „zeitgemäße Alternative“ entwickelt, wie es im Bewerbungsschreiben lautet. Die Methode bietet ein lineares Gasansprechverhalten (R2 > 0,99) und einen dynamischen Gaskonzentrationsbereich von sechs Dekaden. Störende Einflüsse durch Feuchtigkeit und Temperatur werden reduziert bzw. eliminiert. Die Besonderheit an der Entwicklung: Es wurde kein Produkt entwickelt, sondern eine grundlegende Technik, die sich auf verschiedene Metalloxid-Halbleiter-Gassensoren von unterschiedlichen Herstellern übertragen lässt. Erprobt wird die dielektrische Anregung aktuell in Industrie, Medizin und innerer Sicherheit.

»Der Sensor wird immer mehr zum Messsystem. Das ist ein Trend, den wir bei den Einreichungen ausgemacht haben und der sich bei den Finalisten widerspiegelt«, sagt Prof. Schütze. Im Video-Interview erklärt er Funktionsprinzip, Anwendungspotenzial und wo genau der Innovationscharakter der nominierten Entwicklungen liegt. Das Video ist über den QR-Code im Textkasten erreichbar.

Aktualisierung:

Der Sieger des mit 10.000 Euro dotierten Preises steht mittlerweile fest. Es ist ein geteilter erster Platz. Welche beiden Unternehmen gewählt wurden, finden Sie hier. Die Siegerehrung fand am 3. Mai während der Eröffnungsveranstaltung der Sensorik-Fachkonferenz Sensor and Measurement Science International (SMSI) statt, die parallel zur Sensor+Test ebenfalls als digitale Veranstaltung durchgeführt wurde.