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Preisträger 2013

  • Anerkennung Kategorie Unternehmen

    Anerkennung Kategorie Unternehmen

    Welker Spintech GmbH, Neustadt/Weinstraße
    Optimierte Konditionierung von Polyamid in der Spritzgusstechnik
    Der Spritzguss ist die weltweit am meisten verbreitete Methode zur Herstellung von Kunststoffteilen. Der Kunststoff (hier „Thermoplaste“) – zum Beispiel als Granulat – wird in der Maschine durch Erhitzen verflüssigt, in ein Formteil gespritzt und durch Abkühlen ausgehärtet. Bei dem beliebten Kunststoff Polyamid gibt es dann allerdings zunächst ein Problem: Die Kunststoffteile sind zu trocken und damit spröde. Doch Schlagzähigkeit ist für die meisten Anwendungen für eine lange Haltbarkeit unbedingt erforderlich. Die Lösung des Problems ist im Prinzip einfach: Die Kunststoffteile müssen Feuchtigkeit aufnehmen. Doch im Wasserbad oder in einfachen Klimakammern kann dieser Prozess, Konditionierung genannt, je nach Dicke der Formteile Tage oder Wochen dauern. Die Firma Welker Spintech aus Neustadt an der Weinstraße hat mit dem Condimat eine Technik im Angebot, die entscheidende Vorteile beim Konditionieren von Polyamid bietet. Der Condimat nutzt die Tatsache, dass Feuchtigkeit bei starkem Unterdruck viel schneller in das Polyamid eindringt, als unter normalen Druckverhältnissen. Mit gesättigtem Dampf ist das Verfahren schon bei Temperaturen ab schonenden 60 Grad ökonomisch vorteilhaft. Die Zeiten für das Konditionieren lassen sich mit der Vakuum-Sattdampf-Technik gegenüber konkurrierenden Verfahren um den Faktor zwei bis fünf verringern. Dadurch kann ein immenser Kostenvorteil im Produktionsprozess realisiert werden. Natürlich bietet Welker Spintech für diese Technik auch alle Möglichkeiten aktueller elektronischer Datenverarbeitung, -visualisierung und Dokumentation des Produktionsprozesses, um ISO-Standards zu entsprechen.

  • Innovationspreis Kategorie Unternehmen

    Innovationspreis Kategorie Unternehmen

    Rohmann GmbH, Frankenthal
    Wirbelstrom-Prüfgerät zum Aufspüren von Materialermüdungen in Eisenbahnschienen
    Über 400 Tonnen wiegt der Triebwagen eines modernen ICE. Die Auflagefläche eines Rades auf der Schiene entspricht aber nur in etwa der Größe eines 20-Cent-Stückes. Man muss kein Physiker sein, um zu verstehen, dass hier enorme Druckwerte entstehen. Belastungen, die für die Schiene Stress bedeuten und irgendwann zu gefährlichen Materialermüdungen führen. Sogenannte „Head-Checks“ - feine Risse, typischerweise im „Kopf“ der äußeren Schiene einer Kurve - stellen hier eine besondere Herausforderung dar. Durch das Abschleifen einiger Millimeter des Schienenmaterials lassen sie sich beseitigen und die Schiene kann so einmal „repariert“ werden. Um diese Reparatur im optimalen ökonomischen und sicherheitstechnischen Zeitfenster durchführen zu können, sind genaue Informationen über Art und Fortschritt der Rissbildung erforderlich. Speziell für diese zerstörungsfreie Materialprüfung hat die Firma Rohmann GmbH aus Frankenthal eine Innovation auf den Markt gebracht, die sich zum internationalen „Blockbuster“ entwickeln könnte. Die WPG 340 ist eine nur 14 Kilogramm schwere Draisine aus Carbonfaser, die mit vier Sensoren zur Wirbelstromprüfung bestückt ist. Die Technik induziert über ein elektromagnetisches Feld Wirbelströme in der Schiene, die von den Sensoren geprüft werden. Je nach Beschädigung der Schienen ändert sich das „elektromagnetische Echo“ in den Schienen in charakteristischer Weise. Der - im Vergleich zur Vorgängertechnik - deutlich größere Prüfbereich, die exakteren Prüfergebnisse, die bequeme Datenaufnahme durch die eigens entwickelte elorail-Software: das sind nur einige der Gründe, weshalb sich die WPG 340 schon zwei Jahre nach ihrer Markteinführung quasi weltweit einer regen Nachfrage erfreut.

  • Innovationspreis Kategorie Handwerk

    Innovationspreis Kategorie Handwerk

    Wickert Maschinenbau GmbH, Landau
    Herstellung von Labs on a Chip auf Kunststoffbasis
    Die Miniaturisierung hat der Elektronik in den vergangenen Jahrzehnten fantastische Geschwindigkeits- und Kapazitätszuwächse beschert. Sie hält nun auch Einzug in der Analytik in Chemie und Biotechnologie. „Westentaschenlabore“, englisch: Labs on a Chip, sind plastikkartengroße, komplex strukturierte Einheiten mit Transportkanälen und winzigen Reaktionskammern. So kann die Funktionalität ganzer Laboratorien auf wenigen Quadratzentimetern bereitgestellt werden. Reaktionen können mit winzigen Flüssigkeitsmengen und in hoher Geschwindigkeit durchgeführt werden, wodurch die Kosten um Größenordnungen gesenkt werden. Bisher wurden Labs on a Chip meist auf Siliziumbasis mit fotolithographischen Techniken hergestellt – beschichten, belichten, ätzen – ähnlich wie elektronische Mikrochips. Das ist vergleichsweise teuer. Wickert Maschinenbau ist es gelungen, die Siliziumteile der herkömmlichen Technik durch Hochleistungskunststoffe zu ersetzen. Dadurch kann die Strukturierung der Grundplatte mit dem sehr viel kostengünstigeren Mikroprägen erfolgen. Die entscheidende Leistung bestand jedoch in der Entwicklung eines Verfahrens, um die mit Reaktionsflüssigkeiten gefüllte Grundplatte mit höchster Präzision mit der Deckplatte zu verschließen. Das Thermodiffusionsbonden, mit dem dieser Schritt realisiert wird, erfordert hohe Heiz- und Kühlraten von bis zu 40 Grad pro Minute. Druckstabilität der Anlage für Vakuum bis zu ein millibar und 2,5 bar Überdruck und eine Präzision die nur einen Spielraum von wenigen Tausendstel Millimetern zulässt, und das auf einer Strecke von 200 Millimetern. Damit konnte Wickert Maschinenbau den Preis für das gedeckelte Lab on a Chip um den Faktor fünf reduzieren..
        

  • Innovationspreis Kategorie Handwerk

    Innovationspreis Kategorie Handwerk

    Munsch Kunststoff-Schweißtechnik, Ransbach-Baumbach
    Heizkeil-Schweißautomat zum handgeführten Verschweißen von Folien
    Die Firma Munsch Kunststoffschweißtechnik aus Ransbach-Baumbach investierte im Jahr 2012 acht Prozent ihres Jahresumsatzes in Forschung und Entwicklung – das Doppelte des Branchendurchschnitts. Damit sicherte sich der hochinnovative Handwerksbetrieb seine Position als Global Player in seiner Branche. Das jüngste Produkt aus dem Unternehmen, die „Wedge it multi“ ist konzipiert, um große Folien mit einer Dicke von 0,5 bis 3 Millimetern dicht und belastbar miteinander zu verschweißen. Benötigt werden solche großflächigen Folien etwa zur Abdichtung von Deponien gegen das Grundwasser oder für Kläranlagen. Die „Wedge it multi“ verschweißt an der Naht überlappende Kunststofffolien mit einem Heizkeil. Das Heizelement schmilzt die Folien an, während das Gerät selbständig mit einer Geschwindigkeit von bis zu 4,3 Metern pro Minute die Naht abfährt. Dabei übt die „Wedge it multi“ mit Andruckrollen automatisch den optimalen Pressdruck auf die Nahtstelle aus. So können Schwankungen in der Foliendicke oder veränderte Materialeigenschaften – wie durch den Einfluss von Sonnenwärme – kompensiert und die Qualität der Scheißnaht verbessert werden. In der Schweißnaht verbleibt ein unverschweißter Kanal, der mit Druckluft gefüllt und so zur Prüfung der Dichtheit der Schweißnaht verwendet werden kann. Ein weiteres Plus für die Sicherheit dieser Technik: alle Schweißparameter werden elektronisch aufgezeichnet und so bequem für die Qualitätssicherung dokumentiert.

  • Innovationspreis Innovative Dienstleistungen

    Innovationspreis Innovative Dienstleistungen

    Robot Makers GmbH, Kaiserslautern
    Baukastensystem für maßgeschneiderte Robotik-Lösungen
    Bei der Entwicklung innovativer Produkte in der Automatisierungstechnik oder der Robotik tritt ein Problem in verschärfter Ausprägung zutage, das mehr oder weniger alle technischen Neuentwicklungen begleitet: die Integration der Komponenten, die von verschiedenen Herstellern und aus eigener Fertigung stammen, zu einer funktionstüchtigen, robusten Einheit. Eine besondere Herausforderung stellt dies in der Robotik dar, weil hier mechanische-, elektronische- und Softwarekomponenten auf anspruchsvollstem Niveau ineinandergreifen müssen, um komplexe autonome Aktionen zu ermöglichen. Die Robot Makers GmbH stellt für die Lösung dieser Aufgabe neben ihrem Know How ein modulares Baukastensystem zur Verfügung, mit dem noch vor der Fertigung von Prototypen das Zusammenspiel der verschiedenen Komponenten getestet werden kann. Der mechanische Baukasten setzt auf einer Plattform auf, die in 90 x 90 mm Standardraster bereitstellt, das mit gängigen Profilsystemen (Bosch, Minitec, Norcan …) kompatibel ist. Die kubischen Bausteine, die zur Aufnahme der Elektronik dienen, stellen definierte Schnittstellen und Technik zur Wärmeableitung bereit und ermöglichen die Befestigung weiterer Mechaniken (zum Beispiel an einem mobilen Roboter). Auch bei der Software setzen die Robot Makers auf einen modularen Ansatz. Der Software- Baukasten „finroc“ bietet neben Werkzeugen zur Strukturanalyse und zur Erstellung grafischer Bedienoberflächen zahlreiche Bibliotheken zur Entwicklung von Steuerungsalgorithmen. Zwei Beispiele für bereits realisierte Projekte: Die Steuerung eines Baggerarmes für die Firma Volvo und eine fahrbare Roboterplattform für raues Gelände.

  • Innovationspreis Kooperation

    Innovationspreis Kooperation

    Bluestone Technology GmbH und FH Mainz – Fachbereich Geoinformatik und Vermessung
    Der persönliche Pollensammler für bessere medizinische Studien
    Die Schätzungen über den volkswirtschaftlichen Schaden durch Allergien in der EU schwanken zwischen 25 und 100 Milliarden Euro pro Jahr. Dabei steigt die Zahl der Allergiker ständig. Kein Wunder, dass die Pharmaindustrie erhebliche Anstrengungen unternimmt, um sich den „lukrativen Markt“ der spezifischen Immuntherapie (Hyposensibilisierung) zu erschließen. Eines der großen Probleme bei der Validierung therapeutischer Substanzen in klinischen Studien sind die unterschiedlichen Pollenprofile, denen die Probanden unter Alltagsbedingungen ausgesetzt sind. Dazu kommen die unterschiedlichen Sensibilitäten der Probanden für verschiedene Pollenarten und persönliche Grenzwerte der Studienteilnehmer. Das Problem verschärft sich durch die Tatsache, dass die Daten des Deutschen Polleninformationsdienstes aus nur 45 Pollenfallen gewonnen werden, die im Schnitt 100 Kilometer voneinander entfernt aufgestellt sind. Eine unsichere Datenbasis für exakte Studien. Der Personal Pollensampler und die Personal Pollensampler App ermöglichen hier Forschung auf einem neuen Niveau. Das 70 Gramm leichte Gerät nimmt in konfigurierbaren Abständen automatisch Luftproben und speichert das Pollenprofil sektionsweise auf einem in einer Kassette untergebrachten Streifen mit adhäsivem Material. Synchron werden Daten über GPS, Luftdruck, Feuchte und Temperatur gespeichert. So wird das chronologische Partikelexpositionsprofil, das in einem Labor analysiert wird, mit weiteren relevanten Daten angereichert. Durch die exakte Bestimmung des Expositionsprofils und der Korrelation mit den, über die Pollensammler App vom Probanden erfassten, Symptomdaten (Art und Stärke der Allergie), müssen in klinischen Studien erheblich weniger Probanden eingesetzt werden, was die Kosten dramatisch reduziert.

  • Sonderpreis der Wirtschaftsministerin 2013

    Sonderpreis der Wirtschaftsministerin 2013

    Walter Th. Hennecke GmbH, Neustadt/Wied
    Abwärme als Prozesswärme und zum Heizen genutzt


    Laserschneidemaschinen haben Tempo und Präzision beim Zuschnitt von Blechen in den letzten zwei Jahrzehnten revolutioniert. Allerdings benötigen sie leistungsfähige Kühlaggregate, damit die Laser nicht überhitzen. Die Kühlaggregate verbrauchen ihrerseits in erheblichem Umfang elektrische Energie, um die überflüssige Wärmeleistung der Laser letztlich nutzlos in der Fabrikhalle zu verteilen. Bei der Walter Th. Hennecke GmbH, die fünf dieser Laserscheidemaschinen betreibt, fand man eine Möglichkeit, die Abwärme für weitere Aufgaben zu verwenden, um damit die Energiekosten und den CO2-Ausstoß deutlich zu senken. Zunächst wurde ein Vorbehandlungsbecken für Bleche als Wärmabnehmer identifiziert. In diesen Phosphatierungs- und Entfettungsbecken werden die Bleche für die Pulverbeschichtung vorbereitet. Dazu mussten die Becken bisher mit einem 400 kW-Gasbrenner rund um die Uhr auf 60 Grad angeheizt werden. Jetzt kommt die Wärmeenergie dafür von den Laser- Schneidköpfen. Ein Kühl-/Heizmittelkreislauf mit einer Wärmepumpe verbindet die Anlagen; zwei 8.000 Liter Schichtspeicher sorgen wenn nötig für die Pufferung der Energie. Nach dieser Maßnahme stand immer noch so viel überflüssige Abwärme zur Verfügung, dass damit die Beheizung einer 2.500 m² großen Lagerhalle und eines 1.400 m² großen Bürogebäudes mit Sozialräumen und Duschen möglich wurde. So können pro Jahr bis zu 1.300 MWh Energie und 300 Tonnen CO2 eingespart werden.

  • Der Sonderpreis 2013 wird für Energieeffizienz vergeben.

  • Sonderpreis Kategorie Industrie

    Sonderpreis Kategorie Industrie

    Sensitec GmbH, Mainz
    Optimierte Sensorfamilie für die Automatisierungsindustrie
    Die Firma Sensitec entstand aus dem Wetzlarer Institut für Mikrostrukturtechnik und Optotechnologie (IMO). Nach der Standortverlagerung von IBM übernahm Sensitec deren (vor allem fotolithographisches) Equipment in Mainz, welches zur Mikro- und Nanostrukturierung der Schreibleseköpfe von Festplatten angewandt wurde und nutzte es zur Fertigung von MR (magnetoresistiven) Längen- und Winkelsensoren. Der MR-Effekt (ein externes Magnetfeld beeinflusst den Stromfluss im Sensor) ermöglicht auch die Herstellung der sehr robusten, verschleißfreien und extrem präzisen Sensoren von Sensitec. Größter Abnehmer für die vielseitigen Sensoren, die unter anderem Bewegungen, Längen, Winkel und Stromflüsse messen können, ist die Automatisierungs- und Automobilindustrie. Komplexe Maschinen, die immer mehr Prozesse selbständig steuern und regeln, haben einen großen Bedarf an Sensoren, die diese Prozesse überwachen. Klein, leicht, über einen großen Temperaturbereich zu betreiben sind die Sensitec-Sensoren die ideale Lösung für diese Aufgabe. So hat Sensitec an die oben genannten Industrien seit ihrer Gründung im Jahr 1999 mehrere 100 Millionen Sensoren ausgeliefert. Auch bei der Gewinnung regenerativer Energien oder der Unterhaltungselektronik kommen Sensitec-Sensoren zum Einsatz. Zu einer der bekanntesten Anwendungen gehört der Marsrover „Curiosity“, welcher mit 40 Sensitec-Sensoren bestückt ist.

  • Annerkennung Kategorie Innovative Dienstleistungen

    Annerkennung Kategorie Innovative Dienstleistungen

    Ratioservice AG, Altenbamberg
    Energieoptimierung heiztechnischer Anlagen
    In der Medizin liefert ein EKG – ein Elektrokardiogramm – durch die Messung der Herzströme ein Bündel an Informationen über den Zustand des Herzmuskels. Analog dazu liefert das Anlagen-EKG der Firma ratioservice AG detaillierte Erkenntnisse über den Status und die Energieeffizienz heiztechnischer Anlagen. Möglich wird das durch ein aufeinander abgestimmtes System aus mobiler Messtechnik und verschiedenen Softwaretools zu denen auch ein Expertensystem gehört. Das Anlagen-EKG liefert nach Analyse der Wärmeerzeugung, der Wärmeverteilung und der Warmwasserbereitung Vorschläge zur Beseitigung von Anlagenmängeln und damit Ansatzpunkte zur Optimierung der Energieeffizienz in drei Kategorien: Nicht investiv, gering investiv und investiv. So können die Betreiber der Anlage entscheiden, mit welchem Aufwand und mit welchem Ergebnis sie die Energieeffizienz ihrer Anlage steigern wollen. Eingesetzt wurde das Anlagen-EKG bereits unter anderem in Ein- und Mehrfamilienhäusern, Hotels, Krankenhäusern, Seniorenwohnheimen, Schulen und Schwimmbädern. Das Einsparvolumen im nicht investiven bzw. gering investiven Bereich gibt ratioservice mit durchschnittlich 15 Prozent der Energiekosten an. Dadurch ergibt sich für die Betreiber der Heizanlagen nicht nur ein erheblicher Vorteil auf der Kostenseite, so dass sich die Investitionen nach kurzer Zeit amortisieren. Auch zum Ziel der Reduktion von CO2-Emissionen im Bereich der Wärmeversorgungslagen kann das Anlagen-EKG einen entscheidenden Beitrag leisten. Das Angebot der Firma ratioservice AG richtet sich an Fachunternehmen für die Technische Gebäudeausrüstung (TGA), Energieversorger und Energiedienstleister, und beinhaltet neben der Expertenanalyse auch die Qualifizierung und Betreuung der Mitarbeiter.

  • Annerkennung Kategorie Unternehmen

    Annerkennung Kategorie Unternehmen

    Welker Spintech GmbH, Neustadt/Weinstraße
    Optimierte Konditionierung von Polyamid in der Spritzgusstechnik
    Der Spritzguss ist die weltweit am meisten verbreitete Methode zur Herstellung von Kunststoffteilen. Der Kunststoff (hier „Thermoplaste“) – zum Beispiel als Granulat – wird in der Maschine durch Erhitzen verflüssigt, in ein Formteil gespritzt und durch Abkühlen ausgehärtet. Bei dem beliebten Kunststoff Polyamid gibt es dann allerdings zunächst ein Problem: Die Kunststoffteile sind zu trocken und damit spröde. Doch Schlagzähigkeit ist für die meisten Anwendungen für eine lange Haltbarkeit unbedingt erforderlich. Die Lösung des Problems ist im Prinzip einfach: Die Kunststoffteile müssen Feuchtigkeit aufnehmen. Doch im Wasserbad oder in einfachen Klimakammern kann dieser Prozess, Konditionierung genannt, je nach Dicke der Formteile Tage oder Wochen dauern. Die Firma Welker Spintech aus Neustadt an der Weinstraße hat mit dem Condimat eine Technik im Angebot, die entscheidende Vorteile beim Konditionieren von Polyamid bietet. Der Condimat nutzt die Tatsache, dass Feuchtigkeit bei starkem Unterdruck viel schneller in das Polyamid eindringt, als unter normalen Druckverhältnissen. Mit gesättigtem Dampf ist das Verfahren schon bei Temperaturen ab schonenden 60 Grad ökonomisch vorteilhaft. Die Zeiten für das Konditionieren lassen sich mit der Vakuum-Sattdampf-Technik gegenüber konkurrierenden Verfahren um den Faktor zwei bis fünf verringern. Dadurch kann ein immenser Kostenvorteil im Produktionsprozess realisiert werden. Natürlich bietet Welker Spintech für diese Technik auch alle Möglichkeiten aktueller elektronischer Datenverarbeitung, -visualisierung und Dokumentation des Produktionsprozesses, um ISO-Standards zu entsprechen.