AG Schöning – Innovative Sensoren

Die Arbeitsgruppe um Prof. Dr. Sonja Schöning beschäftigt sich mit nichtstandardisierten Sensorlösungen, die das Team entwickelt und testet. Die Expert:innen tüfteln an Sensoren, die Alterungseinflüsse wie beispielsweise eine übermäßige Belastung auf einer Oberfläche oder die Überschreitung einer Belastungsgrenze detektieren. Das ist nicht nur für die Vorhersage der Lebensdauer von Bauteilen spannend, sondern auch für die Beurteilung der Möglichkeiten der Weiter- und Wiederverwendung einzelner Teile im Sinne der Circular Economy.

Egal ob Windräder oder Haushaltsgeräte, sie alle werden durch verschiedene Einflüsse belastet (mechanisch, chemisch, thermisch etc.): Wenn ein Sensor feststellen kann, dass eine Komponente repariert oder ausgetauscht werden muss, kann das die Effizienz und Lebensdauer des Geräts steigern. Für die Entwicklung der Sensoren nutzt die Arbeitsgruppe unter anderem einen Hybrid-3D-Drucker, der elektrisch leitfähige Strukturen von hoher Präzision erzeugt, die auf die zu erfassende Geräte bzw. Komponenten passgenau zugeschnitten sind.

Forschungsschwerpunkte

• Entwicklung gedruckter Sensoren mittels 3D-Hybriddruck (Mulitjetting)
• Entwicklung von Sensoren und Maßstäben für die Bestimmung der Alterung von Kunststoffoberflächen
• Digitalisierung 3D-gedruckter Objekte (Digitaler Zwilling)
• Konstruktion von 3D-gedruckten Ersatzteilen
• Entwicklung von Bauteilmarkierungen und sensorerweiterten Hardwarecodes für die Circular Economy und den Digitalen Produktpass
• Optimierung induktiver Energieübertragungssysteme mit Schwerpunkt auf Feldformung und Absorption
• Entwicklung von Energy-Harvesting-Systemen
• Effizienzbestimmung und Optimierung wärmeübertragender Systeme

Labore und Ausstattung

• AM-Labor (Additive Manufacturing)
  In diesem Labor arbeitet das Team mit 3D-Druckern – unter anderem dem NanoDimension Dragonfly LDM –, einem mobilen Scanner für die Erfassung der Geometrie zu druckender Bauteile sowie verschiedener Ausstattung zur Charakterisierung gedruckter Bauteile.
  
  
• Labor für Lasertechnik und Optoelektronik
  Das Labor verfügt über ein umfangreiche Ausstattung zur Durchführung optischer, optoelektronischer und  lasertechnischer Experimente.
  
  
• Mieletec
  Das Mieletec beinhaltet eine umfangreiche elektrische Laborausstattung wie eine programmierbare Spannungsversorgung, Vier-Quadranten-Verstärker, Elektronische Last, Leistungsmessgeräte, Rogowski-Spule, Magnetfeldmessgerät usw.
  
  
• Labor für akustische Systemtechnik
  Das Labor für akustische Systemtechnik ist speziell für die Durchführung von akustischen Tests und Messungen aufgebaut worden. Es wird einerseits für akustische Messungen in Forschungsprojekten genutzt. Daneben ist es in den Lehrbetrieb eingebunden und dient bspw. für akustische Test- und Messszenarien bei Studierendenprojekten und Abschlussarbeiten.
  
  
• Labor für Solar- und Geothermie
  Hier wird mit Solarthermieanlagen und Wärmepumpenversuchsstände für die Lehrveranstaltungen gearbeitet, außerdem gibt es Versuchsstände zum Energy Harvesting, zu Induktiver Energieübertragung, zu Phasenwechselmaterial und zur Wärmeübertragung. Zur Ausstattung gehören beispielsweise eine Wärmebildkamera (Flir) und ein Netzwerkanalysator (Keysight E5061B).