Aus der Forschung in die Anwendung: Projekte an der Fraunhofer EMFT

In vielen Anwendungen in den Bereichen Industrie 4.0, Smart Health, Smart Security und Automotive kommen zunehmend intelligente interaktive Systeme für die Mensch-Maschine-Interaktion (MMI) zum Einsatz. Hierbei sind Sensorsysteme für den nonverbalen Informationsaustauschs im Nahdistanz- und Kontaktbereich sowohl für die Funktionalität als auch die Sicherheit essentiell. Als Antwort auf die steigenden Anforderungen in Hinblick auf Leistung, Energieeffizienz und Funktionaliät arbeiten Forschende der Fraunhofer EMFT gemeinsam mit drei weiteren Fraunhofer-Instituten am Aufbau einer modularisierten MEMS-Technologie- und Sensorplattform.

Im Forschungsprojekt DEAR wird der Einsatz von elektrischen Feldern zur Vermeidung und Entfernung von Staub auf optischen Oberflächen, Mechanismen und Dichtungen untersucht.

Die Fraunhofer EMFT entwickelt intelligentes Pflaster zur frühzeitigen Erkennung von Druckgeschwüren in der Pflege. Es wird dafür an einer KI-gestützte Prophylaxe gearbeitet, welche durch frühzeitige Erkennung präventives Verhalten anstoßen kann und damit eine Erleichterung für Pflegepersonal und behandelnde Person darstellt.

Ob im Automobil – gerade in Hinblick auf das autonome Fahren – oder in der Produktion von morgen: Steckverbinder und elektrische Anschlusstechnologien spielen eine zentrale Rolle für die digitale Vernetzung: Sie sind die Hauptschnittstelle zwischen Maschinen, Steuerungen und Datenverarbeitungsanlagen und bilden somit die Grundlage für Funktionalität, einfache Handhabung und Zuverlässigkeit der Automatisierungstechnik.

Glatteis und Aquaplaning verwandeln Straßen in gefährliche Rutschbahnen und führen so häufig zu schweren Unfällen. In einer gemeinsamen Initiative mit Uedelhoven Studios arbeitet die Fraunhofer EMFT im Rahmen des Leistungszentrums »Sichere intelligente Systeme« (LZSiS) an einer Lösung des Problems. Ein Echtzeitwarnsystem soll die potentielle Gefahr durch Wasser oder Eis auf der Fahrbahnoberfläche erkennen, und so eine vorausschauende Erkennung der Straßenverhältnisse ermöglichen. Ein solches Frühwarnsystem würde die Sicherheit auf den Straßen für alle Verkehrsteilnehmenden erhöhen.

In nahezu allen Konzepten zur Mobilität von morgen hat das autonome Fahren seinen festen Platz. Da beim vollautomatisierten Fahren ein Eingreifen des Menschen nicht mehr vorgesehen ist, müssen die entsprechenden Sensoren und die Elektronik höchste Zuverlässigkeitsanforderungen erfüllen: Das System muss sowohl auf unvorhergesehene Ereignisse reagieren können als auch im Falle von Fehlern oder Funktionsbeeinträchtigungen stabil bleiben – beispielsweise bei falschen, verzögerten oder fehlenden Informationen, beim Ausfall einer Komponente oder dem Verlust der elektrischen Energieversorgung.

Mit einem Raffungsmodell analysieren EMFT-Forschende Mikrorelativbewegungen zwischen Press-Fit-Kontakt und Kupferhülse in der Platine, die zu vorzeitigem Materialversagen führen können.

Luftfiltersysteme gelten als effektive Maßnahme, um das Infektionsrisiko durch SARS-Cov-2 in geschlossenen Räumen zu senken. Die bislang üblicherweise eingesetzten HEPA-Filter sind jedoch wartungs- und kostenintensiv. Einen neuen, energieeffizienten Ansatz verfolgen Forschende der Fraunhofer EMFT gemeinsam mit dem Helmholtz Zentrum München, der ams OSRAM International GmbH und der MANN+HUMMEL GmbH im Verbundprojekt UV Steril: Sie nutzen zur Luftreinigung selbst-sterilisierende Filterelemente durch integrierte LED-Chips. Diese speziellen LEDs der neuesten Generation von OSRAM emittieren hochenergetische UV-C Strahlung, die in der Lage ist, Viren wie SARS-COV2 sehr effizient zu inaktivieren.

Im Projekt LEO (Plattform-Technologie zur ressourcenschonenden Fertigung von Leiterbahnen auf großflächigen mit Elektronik bestückten Oberflächen) bündeln das Fraunhofer ISE und die Fraunhofer EMFT ihre Kompetenzen zur Feinlinienmetallisierung und Rolle-zu-Rolle Prozessierung sowie der Dünn-Chip Integration in Folien.