Forschen an der THD

Innovativ & Lebendig

Technologie Campus Teisnach Sensorik.

Packaging & Advanced Materials, Integrierte Optik, Sichere Digitalisierung

Der Technologiecampus Teisnach Sensorik ist eine Forschungseinrichtung der Technischen Hochschule Deggendorf (THD) und bündelt das Know-How der THD in den Bereichen

  • Sensorintegration in bestehende Maschinen und Anlagen
  • Datenanalyse mittels Machine Learning Verfahren
  • Entwicklung applikationsspezifischer Aufbau- und Verbindungstechnik (inkl. Sondermaterialien Glas, Keramik, etc.)
  • neue Sensormaterialien und Anwendungen
  • Entwicklung neuer Sensorkonzepte für industrielle Applikationen
  • Konzipierung und Umsetzung ganzheitlicher IT-Sicherheitsstrategien (IT und OT)

 

Über den TC Teisnach Sensorik

Für kleine und mittlere Unternehmen ist es teils sehr schwierig neue Produktideen im Bereich der Sensorik zu erproben, so fehlt meist ein spezialisierter Anlagenpark beispielsweise für die Abscheidung von speziellen Schichten, oder die Entwicklung einer Aufbau- und Verbindungstechnologie muss extern eingekauft werden, was sich meist erst für höhere Stückzahlen rechnet. Ferner spielt die sichere Einbindung der Sensoren eine entscheidende Rolle in der Digitalisierungsstrategie von Unternehmen.

Vor diesem Hintergrund entstand die Idee für einen neuen Technologie Campus der Hochschule Deggendorf, der sich dieser Herausforderung annimmt. So startet im Januar 2018 mit dem Projekt NEPROMUK (Netzwerkzentrum Industrie 4.0 moderne Produktions-, Mess- und Kommunikationstechnologien für Industrie und Handwerk) – ein Gemeinschaftsprojekt der Marktgemeinde Teisnach und der Technischen Hochschule Deggendorf – das Technologietransferzentrum Teisnach II unter dem Namen Technologie Campus Teisnach Sensorik (TCTS).

Unsere Vision ist der Ausbau der Konkurrenzfähigkeit der heimischen Betriebe durch Technologietransfer. Als Netzwerkknoten in den Feldern integrierte Optik, Anwendung und sichere Integration von Sensoren in bestehende Produktionen und Materialneuentwicklung im Bereich Sensorik, stehen wir unseren Partnern bei der digitalen Tansformation zur Seite.

Tätigkeitsfelder

Dazu sind am TCTS aktuell drei Arbeitsgruppen angesiedelt, die sich mit folgenden Schwerpunkten beschäftigen.

Industrielle Sensorik hält heutzutage in immer mehr technischen und kommerziellen System Einzug. Aufgrund der Vielzahl von Anwendungsmöglichkeiten besteht hierbei ein immer größerer Bedarf nach an die Anwendung angepassten Systemen.

Gerade im Bereich der Entwicklung oder im Bereich von Spezialanwendungen (hohe Temperaturen, harsche Umgebungen) sind solche Systeme jedoch kaum oder nur schwer erhältlich.

Mit unserer Kompetenz und Ausstattung in der Mikrobearbeitung bieten wir hier im Rahmen von Forschungsprojekten oder Dienstleistung innovative und anwendungsorientierte Lösungen im Bereich des Packaging für Sensoren bereits ab Stückzahl 1. Das Bearbeitungsspektrum reicht hierbei von Kunststoffen und Nichteisenmetallen über gehärtete Stähle, Hartmetalle bis hin zu technischen Keramiken und Gläsern. Zusätzlich stehen weitere Anlagen für den Bau von Vorrichtungen und Versuchsaufbauten zur Verfügung was einen effizienten Arbeitsablauf mit kurzen Wegen und schneller Reaktion ermöglicht.

Die Entwicklung neuer, aber auch in harschen Umgebungen zuverlässigerer Sensoren bedingt oftmals den Einsatz neuartiger maßgeschneiderter Materialien, wie z.B. funktionelle Sensorschichten aus 2D-Materialien oder widerstandsfähige Schutzschichten. Für Forschungs- und Entwicklungsprojekte stehen hier Anlagen zur Abscheidung und Bearbeitung verschiedenster Materialien zur Verfügung. Unter anderem sind eine Pulsed Laser Deposition-Anlage (PLD), eine Sputterabscheideanlage (PVD) und verschiedene Plasmaabscheideanlagen installiert. Komplettiert wird die Ausstattung durch einen umfangreichen Analytikpark für die Charakterisierung dieser Materialien als auch zur Aufklärung von zuverlässigkeitsrelevanten Schadmechanismen. Unter anderem stehen ein Rasterelektronenmikroskop (REM/EDX), ein Röntgenphotoelektronenspektrometer (XPS), ein Raman-Spektrometer, ein Laserscanningmikroskop (LSM) sowie etliche weitere analytische Methoden zur Verfügung.

Unser Team aus Physikern und Ingenieuren entwickelt neuartige Bauelemente in Glas. Der Fokus liegt hierbei auf lichtleitenden Komponenten im Mikrometer Bereich, die direkt an Glasfaserkabel angekoppelt werden können und besonders hohe optische Qualität liefern. Aktuelle Themen sind zum Beispiel Sensorik zur tiefenaufgelösten Materialcharakterisierung, zur Zustandsüberwachung von Bauwerken, sowie auch Datacom-Anwendungen.

Wir entwerfen und realisieren dafür mikro-optische Komponenten und Systeme. Dabei benutzen wir unter anderem Ionenaustauschprozesse, durch die der Brechungsindex im Glas gezielt erhöht wird. Alle Schritte angefangen von Vorstudien über Entwurf, Herstellung bis hin zur Validierung werden durch Simulationen unterstützt. Somit werden optische Verteilerkomponenten mit extrem niedrigen Signalverlusten wie auch miniaturisierte Sensoranwendungen möglich.

Neben den Prozessschritten zur Herstellung ist auch die Charakterisierung von essentieller Bedeutung. Hier setzen wir auf unsere Kompetenz im Bau und Betrieb von optischen Messgeräten. So nutzen wir beispielsweise ein selbstentwickeltes RNF-Messgerät zur Bestimmung von Brechzahlprofilen. Die Ansteuerung als auch das Interface wurde von uns in Python programmiert.

Des Weiteren haben wir die Möglichkeit Prototypen 3D zu drucken, Oberflächen zu polieren und Optiken mit Hilfe unseres 5-Achs-Ultrakurzplus-Lasers fein zu bearbeiten.

Durch unsere Hightech-Ausstattung und unsere Kompetenz im Bereich Simulation, Theorie und Experiment sind wir auf alle Herausforderungen aus dem Bereich Mikrooptik bestens vorbereitet und freuen uns auf Ihre Kontaktaufnahme!

Für die zukünftige Wettbewerbsfähigkeit von Industrieunternehmen ist eine geeignete Digitalisierungsstrategie unabdingbar. Dazu gehören intelligente Maschinen und Sensoren, geeignete Verfahren zur Datenauswertung, z.B. mit Machine Learning Verfahren und die Absicherung der Kommunikationsverbindungen der beteiligten Komponenten in der Produktion. Durch die steigende Vernetzung der heterogenen Komponenten im Zuge der Digitalisierung entstehen immer höhere Anforderungen an Verfügbarkeit, Integrität und Anlagensicherheit.

Das Institut ProtectIT erarbeitet am TC Teisnach Sensorik in Forschungs- und Dienstleistungsprojekten Lösungen für eine Sichere Digitalisierung. Dies umfasst

  • Entwurf sicherer Netzwerkarchitekturen (inkl. Embedded Security)
  • Anomalieerkennung in industriellen Netzwerken mit Machine Learning
  • Penetration Testing von Systemen und Netzwerken

Neben dem eigenen Know-How stehen dafür die bestehenden Strukturen am Campus zur Verfügung (Labore und Testaufbauten, Server, IT-Infrastruktur).

Kern der Forschung ist die Entwicklung von sicheren Kommunikationsarchitekturen für moderne Automatisierungsumgebungen mittels standardisierter Protokolle (z.B. OPC UA). Hierfür werden neben klassischen Verschlüsselungsverfahren auch verstärkt Methoden des maschinellen Lernens eingesetzt, um eine intelligente Anlagenüberwachung, durch die Analyse der Schnittstelle zwischen Sensoren und weiteren Systemen, zu realisieren.

Projekte

Veröffentlichungen, Vorträge und Patente

Die nachfolgende Publikationsdatenbank bietet eine Übersicht über die Veröffentlichungen der Mitarbeiter des Technologie Campus Teisnach Sensorik. Eine Suche ist nach Autor, Organisationseinheit und Publikationstyp sowie über eine Freitexteingabe möglich.

Partner

Der Technologie Campus Teisnach arbeitet regional mit Partnern aus Wirtschaft und Bildung zusammen. Darüber hinaus gibt es zahlreiche Kooperationspartner in den Forschungs- und Dienstleistungsprojekten unserer Arbeitsgruppen.

Bei Fragen und Intresse würden wir uns freuen Details mit Ihnen persönlich zu besprechen!

Anfahrt

Technische Hochschule Deggendorf


Technologiecampus 3
94244 Teisnach

+49 (0)9923 - 80108 - 500

info.tc-teisnach-sensorik@th-deg.de