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Preisträger 2017

Kategorie Unternehmen

Abbildung EncoderBlue®: neuartige optische Positionssensorik im blauen LED-Licht

EncoderBlue®: neuartige optische Positionssensorik im blauen LED-Licht


Industrie 4.0 lautet das Stichwort, mit dem die aktuelle Stufe der automatischen, hochintegrierten industriellen Fertigung zusammengefasst wird. Wesentliches Kennzeichen ist die Vernetzung der Produktionseinheiten mit moderner Informations- und Kommunikationstechnik. Ziel sind intelligente und flexible Fertigungsanlagen, die ein hohes Maß von automatischem Zusammenspiel der einzelnen Komponenten realisieren. Dafür ist es unverzichtbar, dass alle Maschinen/Roboter in Echtzeit und mit höchster Präzision Daten über die Lage, die Bewegungsrichtung und die Bewegungsgeschwindigkeit ihrer Komponenten erhalten und zur Verfügung stellen. Dafür sorgen Encoder.

Beim klassischen Durchlicht-Encoder durchleuchtet das Licht einer LED eine geschlitzte Messscheibe und wird auf der anderen Seite der Messscheibe  von Photosensoren aufgefangen und zur Messung der Bewegung ausgewertet. Beim neuartigen reflexiven EncoderBlue® von iC-Haus reflektiert die Messscheibe das Licht, wobei eine hier erstmals verwendete blaue LED mit einer neuartigen auswertenden Optoelektronik in einem einzigen, lediglich 4 x 4 Millimeter großen Bauteil integriert werden konnte. EncoderBlue® übertrifft damit herkömmliche Positionierungssysteme in punkto Signalqualität, Auflösung, geringem Bauvolumen und Einsatztemperatur. Durch Miniaturisierung und Kostenersparnis eröffnet sich die neuartige Positionssensorik ein großes Marktpotential.

 

www.ichaus.de

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Kategorie Handwerk

Abbildung HEUFT Turbo-Therm®: mit Thermo-Öl beheizter Stikkenofen

HEUFT Turbo-Therm®: mit Thermo-Öl beheizter Stikkenofen

Im Bäckereihandwerk aber auch in industriellen Fertigungsprozessen, die hohe Temperaturen erfordern, setzen sich Anlagen durch, die Thermo-Öl als Wärmeträger verwenden. Während Wasser bei 100 Grad verdampft und die Anlagen bei höheren Temperaturen unter immer stärkeren Druck setzt, können Anlagen mit Thermo-Öl bis 350 Grad praktisch drucklos betrieben werden. Das erhöht die Sicherheit und senkt die Wartungskosten. In vielen Betrieben hat sich darüber hinaus der Betrieb einer zentralen Heizeinheit mit Thermo-Öl etabliert, an die mehrere Anlagen über Wärmetauscher angeschlossen werden können.

Karl Heuft schließt hier eine echte System-Lücke. Denn die in der Bäckerei üblichen Stikkenöfen, in denen auf vielen Rollwagen übereinander etwa Brötchen oder Croissants gebacken werden, konnten bisher nur direkt befeuert werden (mit Gas- oder Ölbrennern oder auch über elektrische Heizwiderstände). Der neu entwickelte Stikkenofen lässt sich an die Zentrale Thermo-Öl-Anlage anschließen, was neben den ökonomischen und ökologischen Vorteilen auch dem Backwerk zugutekommt: Die schneller abrufbare Wärmeleistung,  präzisere Temperaturführung und Regelbarkeit und damit “sanfte“ Wärmeübertragung auf die Produkte, statt “aggressiver“ Hitze. Dies führt zu gleichmäßigen und reproduzierbaren Backergebnissen. Ein bedeutender Fortschritt in der Bäckereitechnik.

www.heuft-backofenbau.de

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Kategorie Kooperation

Abbildung IQM - „Integral Quality Monitor“

IQM – ein neuer Sicherheitsstandard in der Strahlentherapie

IQM steht für „Integral Quality Monitor“ und damit für das erste System weltweit, das die Verteilung und die Intensität der Bestrahlung eines Tumors in Echtzeit während der Behandlung überprüft. IQM bricht den Bestrahlungsvorgang bei einer klinisch relevanten Abweichung von den therapeutischen Vorgaben selbständig ab. Das stellt eine erhebliche Verbesserung der Patientensicherheit dar. Denn statistisch gesehen ist jede 500ste Bestrahlung fehlerhaft. Zu hohe Strahlungsintensität kann lebensgefährliche Folgen nach sich ziehen. Bisher werden die Bestrahlungsgeräte typischerweise einmal am Tag überprüft. Und der vom Strahlentherapeuten verschriebene Bestrahlungsplan für Patienten wird anhand eines „Messphantoms“ vor Beginn der Behandlungsserie einmalig verifiziert. IQM ist dagegen ständig „online“, erhöht nicht nur die Sicherheit der Therapie sondern verringert auch den Arbeitsaufwand für die Wartung der Anlagen.
 
Am Princess Margret Cancer Centre, in der Abteilung für Strahlenphysik im kanadischen Toronto, einem der führenden Zentren in der Strahlentherapie, wurde IQM entwickelt. Die erst 2013 gegründete iRT-Systems GmbH hält exklusiv die Patente an dem Monitoring-System, produziert die Technik in Koblenz und rechnet für die nächsten Jahre mit der Auslieferung von vielen hundert Geräten in alle Welt.

i-rt.de

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Sonderpreis Industrie

Herstellung von Membranspeichern durch innovatives elektromagnetisches Pulsfügeverfahren

Membranspeicher sind elegante Komponenten, die in hydraulischen Systemen Druck- und Volumenschwankungen ausgleichen und Energien speichern können. Sie bestehen aus zwei Kammern, die durch eine Membran voneinander getrennt sind. Die eine Kammer ist mit Gas gefüllt, die andere in der Regel mit hydraulischem Öl. Steigt im Ölkreislauf der Druck – etwa beim Schalten einer automatischen Kupplung oder beim Anfahren einer Pumpe – vergrößert sich das Volumen der Ölkammer im Membranspeicher und die Gaskammer wird zusammengedrückt. Steigt im Ölkreislauf der Bedarf wieder, so presst das komprimierte Gas das Öl automatisch ins hydraulische System zurück. Von der Energiespeicherung bis zur Pulsationsdämpfung – vor allem im Fahrzeugbereich aber auch in Industrieanlagen - finden Membranspeicher heute breite Anwendung.

Die Freudenberg Sealing Technologies, ein weltweit führendes Unternehmen in der Dichtungstechnologie, konnte sowohl die Herstellung der Membranspeicher als auch die Speichermodele selbst entscheidend verbessern. So gelang es, die beiden Kammern der Membranspeicher mit dem elektromagnetischen Pulsfügeverfahren kalt zu verschweißen. Das Verfahren nutzt extrem hohe magnetische Kräfte um leitfähige Komponenten in Sekundenbruchteilen hochpräzise und hochbelastbar und ohne jegliche Kontamination miteinander zu verbinden. Der Herstellungsprozess konnte entscheidend vereinfacht und kostenoptimiert werden unter anderem auch durch die Befüllung der Gaszelle direkt im Fügeprozess. Außerdem ersetzte das Unternehmen den bisher verwendeten Stahl durch Aluminium und ermöglichte so eine – vor allem im Automotive-Bereich so geschätzte – Reduzierung des Gewichts.

www.fst.de

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Sonderpreis Medizintechnik

Abbildung ColoAlert, genetischer Darmkrebsfrüherkennungstest

ColoAlert, genetischer Darmkrebsfrüherkennungstest

Über 60.000 Männer und Frauen erkranken in Deutschland jedes Jahr an Darmkrebs. Obwohl diese Tumorart bei frühzeitiger Erkennung Heilungschancen von bis zu 95 % hat, nimmt nicht einmal jeder fünfte Anspruchsberechtigte die von den Krankenkassen erstattete Darmspiegelung in Anspruch. Denn dieser invasive Eingriff, auch Koloskopie genannt, birgt eigene gesundheitliche Risiken und die Prozedur der Untersuchung und die vorher nötigen Abführmaßnahmen werden als Belastung empfunden.

Aufgrund der niedrigen Akzeptanz forschen Wissenschaftler weltweit nach immer präziseren nichtinvasiven Methoden zum Nachweis früher Tumorstadien. Dem seit Jahrzehnten üblichen „Okkultbluttest“, der Blut im Stuhl und damit Hinweise auf ein Tumorgeschehen im Darm nachweist, weist jedoch in der Regel nur ein Drittel der Tumoren nach und gilt so nicht als zuverlässige Methode der Früherkennung.

Die PharmGenomics GmbH aus Mainz hat mit ColoAlert nun den europaweit ersten gendiagnostischen Darmkrebsfrüherkennungstest etabliert. Mit dem Verfahren gelingt es, aus dem umfangreichen im Stuhl vorhandenen genetischen Material aus Nahrung, Bakteriom und menschlichen Zellen die spezifische DNA von Tumorzellen zu identifizieren. So kann die Sensitivität der nicht invasiven Darmkrebsdiagnostik auf 85 % gesteigert werden.

www.pharmgenomics.de
www.coloalert.de

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Abbildung SPO2C-adaptive Beatmung für Früh- und Neugeborene

SPO2C-adaptive Beatmung für Früh- und Neugeborene


In der Neonatologie gelingt es mittlerweile, Frühgeborene mit einem Gewicht von 500 Gramm am Leben zu erhalten und ihnen zu einer gesunden Entwicklung zu verhelfen. Von zentraler Bedeutung ist hierbei die Unterstützung der Atmung der noch unreifen Lunge. Die Fritz Stephan GmbH, ein mittelständiges Familienunternehmen aus Gackenbach, liefert hierfür seit Jahrzehnten medizintechnische Innovationen, die dazu beitragen, die Sauerstoffsättigung im Blut der Frühgeborenen im sensiblen, optimalen Bereich zu halten. Denn sowohl die Überversorgung mit Sauerstoff, die unter anderem eine gesunde Entwicklung der Netzhaut verhindert (prominentestes Opfer: Steve Wonder), als auch die Unterversorgung, die zu Gehirnblutungen und zu dauerhaften Schädigungen des Gehirngewebes führt, müssen peinlich vermieden werden.

Jahrzehnte war es üblich, Frühgeborene zu intubieren und maschinell zu beatmen, was in vielen Fällen Entwicklungsstörungen der Lunge zur Folge hatte. Seit etwa zwanzig Jahren bevorzugt die fortschrittliche Neonatologie dagegen eine Atemmaske, die Luft wenn nötig mit leichtem Überdruck in die Lunge presst. Die Fritz Stephan GmbH hat in Zusammenarbeit mit dem Universitätsklinikum Ulm und der LMU München diese Technik optimiert. Die Daten zur Eigenatmung aus einer Sonde am Bauch der Frühchen und die Daten zur Sauerstoffsättigung des Blutes aus Sensoren an Händen und Füßen werden mit einem Algorithmus verarbeitet, um die Steuerung der Sauerstoffmenge und der Beatmung durch die Maske zu optimieren. Dies kommt nicht nur den kleinen Patienten zu Gute, dies entlastet auch Pflegepersonal auf Frühgeborenenstationen erheblich.     

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Anerkennung Kategorie Unternehmen

Abbildung QuickMatch InLine Farbmessung von plastifiziertem Kunststoff im Extruder

QuickMatch InLine Farbmessung von plastifiziertem Kunststoff im Extruder

Die Extrusion ist heute zur Herstellung von Profilen, Rohren, Folien und Platten aus Kunststoff, aber auch für die Produktion von Textilfasern die Methode der Wahl. Dabei wird Kunststoffgranulat aufgeschmolzen (plastifiziert) und mittels einer Schnecke durch eine Formdüse gepresst. Farbfehler können hier bei beschleunigten Produktionsprozessen schnell zu großen Fehlchargen oder Produktionsverzögerungen führen. Mit QuickMatch InLine bringt die Wiesbaumer Firma Premosys eine Technik auf den Markt, die eine Farbmessung während der Produktion direkt in der Extruderdüse ermöglicht. Das System verfügt über eine hochstabilisierte Lichtquelle – unerlässliche Voraussetzung für eine präzise Farbmessung. Laut Firma ist die Technik sehr robust und arbeitet zuverlässig unabhängig davon, ob das Extrudat matt, glänzend oder transparent ist.
Das System gelangt auch bei der Herstellung von Lebensmitteln zum Einsatz. 

www.premosys.de


Abbildung ambiBOX

ambiBOX vernetzt Energiesysteme

Alternativ erzeugter Strom - wie etwa aus Windkraft – wird erst dann sein ökologisches Potenzial voll entfalten, wenn überschüssige Energie effizient gespeichert werden kann. Schon lange gibt es die Idee, überschüssigen Strom in dezentralen Batteriestandorten wie beispielsweise Elektrofahrzeugen zu speichern und bei Bedarf abzurufen. Mit der ambiBOX wird diese Vision Wirklichkeit. Erstmals können Photovoltaikmodule, Wechselrichter, Batterien und weitere Komponenten mit unterschiedlichen Gleichspannungen zwischen 48 und 800 Volt direkt miteinander verbunden werden. Die ambiBOX managt den Energietransfer zwischen den Geräten komplett eigenständig und mit so geringen Umwandlungsverlusten, die bis dato nicht vorstellbar waren. Das Basisgerät ist so groß wie ein Schuhkarton und wiegt etwa 5,5 Kilo. Eine von der AmbiBox GmbH speziell entwickelte, skalierbare Software vernetzt die mit der Hardware ambiBOX verbundenen Energiesysteme über das Internet und macht sie per Mausklick ansteuerbar - wie ein virtuelles Kraftwerk. Die Firma liefert maßgeschneiderte Baukastensysteme für internetvernetzte Energiesysteme – vom Heimanwender über Batteriehersteller bis hin zu Übertragungsnetzbetreibern im In- und Ausland.

www.ambibox.de