Innovationspreis Rheinland-Pfalz: Innovationspreis 2017

Innovationspreis 2017
Preisträger 2017
iC-Haus, Bodenheim
iC-Haus, Bodenheim
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
HEUFT Unternehmensgruppe, Bell
HEUFT Unternehmensgruppe, Bell
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 Gasoder 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
iRT-Systems GmbH, Koblenz und Princess Margret Cancer Centre,
Department of Radiation Physics, Toronto, Kanada
iRT-Systems GmbH, Koblenz und Princess Margret Cancer
Centre, Department of Radiation Physics, Toronto, Kanada
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
Freudenberg Sealing Technologies, Weinheim
Freudenberg Sealing Technologies, Weinheim
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
Fritz Stephan GmbH, Gackenbach
Fritz Stephan GmbH, Gackenbach
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.
PharmGenomics GmbH, Mainz
PharmGenomics GmbH, Mainz
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
AmbiBox GmbH
AmbiBox GmbH
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
Premosys GmbH, Wiesbaum
Premosys GmbH, Wiesbaum
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
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