Freie leuchtende Flächen vermessen

Mit dem Fortschritt in der LED-Technik erweitern sich die Einsatz­­bereiche dieser energie­sparenden und langlebigen Licht­quellen. So kommen diese zunehmend in sicherheits­relevanten Bereichen zur Kenn­zeich­nung von Luftfahrt­hinder­nissen (bei Windkraft­anlagen oder Kränen) sowie von Flugzeugen oder Schiffen zum Einsatz. Die Abstrahl­­eigenschaften der LED machen jedoch zusätzliche optische Elemente erforderlich, um gesetzliche Vorgaben zu erfüllen. Die Formen dieser Optiken (Freiform­­flächen) – und die abgeformten Optiken – können derzeit jedoch nur unzureichend bzw. mit hohem Aufwand vermessen werden. Am Institut „i3m“ der Hochschule Bremen wurde jetzt ein neuartiger Sensor zur Messung reflek­tierender Ober­flächen entwickelt, mit dem sich auch die Form stark gekrümmter Teile oder solcher mit steilen Flanken­­winkeln berührungslos bestimmen lässt. So können auch Freiform­flächen von optischer Qualität, wie sie zur Serien­fertigung von LED-Optiken für Beleuchtungs- und Sicherheits­anwendungen durch Abformung eingesetzt werden, mit hoher Genauigkeit und geringen Kosten vermessen werden. Für diese Entwicklung erhielt die HSB ein Patent vom Deutschen Patent- und Markenamt in München.

Aufbauend auf dem Verfahren des „Experi­mental Ray­tracing“ wurden ein Loch-Sensor und ein Verfahren zu dessen Einsatz entwickelt. Dieser Sensor kann in verschiedenen Größen hergestellt werden und lässt sich so an das Messobjekt und die benötigte Mess­auflösung anpassen. Der neu­entwickelte Loch-Sensor entstand in Vorbereitung auf ein vom Bundes­ministerium für Bildung und Forschung geförderten Forschungs­projekt, mit dem die HSB-Professoren Thomas Henning und Friedrich Fleischmann gemeinsam mit drei Doktoranden bis 2018 weitere Verfahren zur Vermessung der Form und der Funktion optischer Freiform­flächen erforschen. Ein weiteres Arbeitspaket beschäftigt sich mit neuartigen Verfahren zur Erzeugung der gewünschten Intensitäts­verteilungen des Lichts und Methoden des Entwurfs der dazu benötigten optischen Elemente. Zusammen mit Industrie­partnern aus der Region werden die Verfahren in die Anwendung zur Kenn­zeichnung von Windkraft­­anlagen überführt. Die Sensoren und Mess­verfahren sollen über einen der Partner in industrielle Mess- und Prüfanlagen weiter­entwickelt werden.

„An diesem innovativen Vorhaben zeigt sich die erfolgreiche Kooperation der HSB mit der regionalen Wirtschaft“, erklärt Friedrich Fleisch­mann. „Mit nachhaltiger Forschungs­­tätigkeit in den Instituten und Forschungs­­clustern können wir wertvolle Impulse für die regionale Entwicklung geben.“ Sein Kollege Thomas Henning ergänzt: „Die innovativen Ideen aus der Forschung können schnell mit den Bedürfnissen der lokalen Partner verknüpft und gemeinsam umgesetzt werden. So werden neue Arbeits­plätze geschaffen oder lokal erhalten. Dafür ist die – mit Hilfe des EXIST-Forschungs­­transfers des BMBF geförderte – Existenz­­gründung ePholution ein aktuelles Beispiel. Die junge Firma behauptet sich seit 2013 am Markt der optischen Messtechnik.“

HSB / DE