Optoelektronische Sensoren für eine intelligente Fertigung

Anfang Dezember feierte das Projekt „Optoelektronische Sensoren für anwendungsnahe Systeme für Lebenswissenschaften und intelligente Fertigung – OASYS“ im Rahmen einer festlichen Auftaktveranstaltung an der BTU Cottbus-Senftenberg seinen offiziellen Start. Mit dem Projekt werden die nachgefragten Bedarfe an innovativen optosensorischen Systemen nun in transfer- und verwertungsorientierte Forschung überführt. Die BTU baut damit ihr Forschungsprofil im Bereich „Künstliche Intelligenz und Sensorik“ weiter aus. Das Projekt wird mit 12,5 Millionen Euro vom Bundesforschungsministerium gefördert.

Die Nachfrage nach anwendungs­orientierten mikro­sensorischen Lösungen steigt. Vor allem regionale Unternehmen zeigen ein enormes Interesse, die Anwendung auf die Bereiche industrielle Fertigung, smarte Produktion, Land- und Viehwirtschaft sowie Medizin und Gesundheits­wirtschaft auszuweiten. In enger Kooperation mit außeruniversitären Forschungs- und Entwicklungs­partnern der Fraunhofer-Gesellschaft, der Leibniz-Gemeinschaft sowie des Carl-Thiem-Klinikums Cottbus wurde an der Branden­burgischen Technischen Universität Cottbus-Senftenberg bereits mit dem Innovationscampus Elektronik und Mikrosensorik (iCampµs) Kompetenzen im Bereich anwendungs­orientierter mikro­sensorischer Lösungen aufgebaut.

„Mit dem Projekt OASYS verfolgen wir die Absicht, vorhandene technologische Lücken auf dem Gebiet MEMS-basierter Technologien für bildgebende Verfahren zu schließen. Gemeinsam mit unseren industriellen Praxispartnern werden innovative Lösungen entwickelt, die gegenüber bisher verfügbaren Lösungen nicht nur neue Möglichkeiten und Funk­tionalitäten bieten, sondern zudem kompakt, mobil und energieeffizient sind. Auf diese Weise stärken wir nicht nur die Attraktivität der Lausitz als Industrie- und Wissenschaftsstandort, sondern leisten darüber hinaus einen wichtigen Beitrag zur Stärkung der europäischen Technologie­souveränität. Dem Vorhaben OASYS steht eine techno­logische Kompetenz und Infrastruktur zur Verfügung, die selbst im inter­nationalen Vergleich beispiellos ist“, sagt Projektleiter Harald Schenk von der der BTU Cottbus-Senften­berg und vom Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS).

„Mit dem Projekt OASYS stärken wir die Profillinie „Künstliche Intelligenz und Sensorik“ an der BTU Cottbus-Senftenberg und verbinden exzellente Forschung mit Lösungen in den Lebens­wissenschaften und der intelligenten Fertigung. Wir intensivieren mit OASYS die kooperative Forschung mit Fraunhofer IPMS und den Leibniz-Instituten FBH und IHP, die beispielhaft zur Bewältigung des Strukturwandels ist. In einem überregionalen Netzwerk von Forschungs­einrichtungen machen wir die Lausitz attraktiv, weil so eine zukunfts­gerichtete und innovative Region entsteht“, sagt BTU-Vizepräsident Michael Hübner.

Durch die Einbindung der Kompetenzen und Infra­strukturen der Projektpartner Fraunhofer-Institut für Photonische Mikrosysteme (IPMS), Ferdinand-Braun-Institut, Leibniz-Institut für Höchst­frequenztechnik (FBH) und IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikro­elektronik greift OASYS auf eine einzigartige Auswahl an Technologien und Materialien für die Forschungsarbeit zu. Die fortwährende konsequente Anwendungs- und Verwertungs­orientierung der Arbeiten bündelt sich in Netzwerken potentieller Anwender und Applikations­experten aus Wissenschaft und Wirtschaft.

„Wir unterstützen den Struktur­wandel in der Lausitz bereits seit vielen Jahren aktiv mit unseren Entwicklungen in der optischen Sensorik. Mit OASYS starten wir in die nächste Phase, in der wir ein bildgebendes hyper­spektrales Raman-System entwickeln, das ganz ohne komplexe und aufwändige Spektrometer auskommt. Dies vereinfacht Messungen deutlich, unter anderem in Medizin- und Energie­technik“, sagt Günther Tränkle vom Ferdinand-Braun-Institut. Gerhard Kahmen, Wissenschaftlich-Technischer Geschäftsführer des IHP – Leibniz-Institut für innovative Mikro­elektronik ergänzt: „Im Projekt OASYS stellen wir uns als IHP gemeinsam mit dem IPMS der Herausforderung der genauen Untersuchung tieferer Geweberegionen. Auf Basis unserer Halbleiter­technologien sind wir in der Lage, sehr breitbandige – optoakustische – Sensoren zu entwickeln und herzustellen. Das Ziel ist die Realisierung innovativer, kompakter und inte­grierbarer Sensoren. Diese sollen beispiels­weise eine frühzeitige und exakte Erkennung von Krebs­erkrankungen ermöglichen. Gängige Diagnostik­verfahren dafür sind nach wie vor häufig nicht eindeutig, deswegen setzt unsere Entwicklung an dieser Stelle an.“

Das Forschungs­konsortium fokussiert zwei thematische Cluster und zeigt damit die inter­disziplinäre Strahlkraft neuartiger sensorischer Systeme in andere zukunfts­weisende Forschungs­felder. Im Cluster MEMS-basierte hyper­spektrale Bildgebung wird durch die Erforschung vielversprechender sen­sorischer Materialien und Bauelemente die Basis für eine Vielzahl innovativer Anwendungen im Bereich der industriellen Fertigung, der modernen Agrarproduktion, der Prozesstechnologie und der medizinischen Diagnostik geschaffen. Im Cluster Hochauflösende optische Verfahren für die Biowissenschaften werden zukünftig zu erwartende Bedarfe für die Felder Biologie, Biotechnologie, Medizin, Medizintechnik und Gesundheits­wissenschaften adressiert.

BTU / JOL