2003 - Dokumentation des Innovationspreises des Landes Baden-Württemberg 2003

Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Innovationspreis des LandesBaden-Württemberg– Dr.-Rudolf-Eberle-Preis – 2003

Dokumentation

Impressum

Herausgeber:Landesgewerbeamt Baden-WürttembergReferat Technik, PatenteWilli-Bleicher-Straße 1970174 StuttgartTelefon (0711) 1 23-26 02Telefax (0711) 1 23-27 54

im Auftrag des WirtschaftsministeriumsBaden-WürttembergTheodor-Heuss-Straße 470174 Stuttgart

Bearbeitung:Landesgewerbeamt Baden-WürttembergDipl.-Phys. Eberhard GaißerDipl.-Ing. Helmut JahnkeDipl.-Wirtsch.-Ing. (FH) Walter KälberDipl.-Ing. Gerhard HaugGünter Baumgärtner

Gestaltung:Wolfgang Frank, Landesgewerbeamt

Gesamtherstellung:Offizin Chr. Scheufele, Druck+Medien, Stuttgart

Bildnachweis:Abbildungen nach Vorlagen der betreffendenUnternehmen sowie nach Fotos von Karl Fisch,Landesgewerbeamt Baden-Württemberg

Texte:Die Angaben zu den vorgestellten Produkten undVerfahren, sowie zur Marktsituation und zuKonkurrenzunternehmen beruhen auf Angaben derausgezeichneten Unternehmen (Kenntnisstand zum22. September 2003). Das LandesgewerbeamtBaden-Württemberg übernimmt dafür keine Gewähr.Den Text der Broschüre finden Sie auch im Internetunter http://www.lgabw.de/it.

2 Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg 3

Inhaltsverzeichnis

4 Einleitung

7 Übersicht der Preisträger 2003

8 Übersicht der Anerkennungen 2003

11 Vorstellung der Preise 2003

23 Vorstellung der Anerkennungen 2003

Einleitung

Auf Vorschlag des Ministers für Wirtschaft, Mittelstandund Technologie, Dr. Rudolf Eberle, beschloss die Lan-desregierung am 22. Oktober 1984 die Vergabeeines Innovationspreises für kleine und mittlere Unter-nehmen.

Dr. Rudolf Eberle verstarb am 17. November 1984unerwartet. Mit der Bezeichnung „Innovationspreis desLandes Baden-Württemberg – Dr.-Rudolf-Eberle-Preis –“wird an die Verdienste, die er sich als Wirtschaftsmini-ster insbesondere um den Mittelstand erworben hat,erinnert.

Der Preis wird seit 1985 alljährlich vergeben an imLand ansässige kleinere und mittlere Unternehmen ausIndustrie, Handwerk sowie technologischer Dienst-leistung für beispielhafte Leistungen bei der Entwick-lung neuer Produkte, Verfahren und technologischerDienstleistungen oder bei der Anwendung modernerTechnologien in Produkten, Produktion oder Dienst-leistungen. Mit der Auszeichnung sollen heraus-ragende Bemühungen mittelständischer Unternehmenum Entwicklung und Anwendung neuer Technologieneine öffentliche Anerkennung finden.

Es werden Preisgelder von insgesamt 50.000 Eurosowie Urkunden vergeben.

Bewerbungen für den Innovationspreis werden von fol-genden Organisationen der Wirtschaft entgegenge-nommen:• Baden-Württembergischer Handwerkstag• Baden-Württembergischer Industrie- und Handels-

kammertag• Landesverband der Baden-Württembergischen

Industrie e.V.

Das Wirtschaftsministerium hat das Landesgewerbe-amt Baden-Württemberg mit der organisatorischenDurchführung beauftragt.

Über die Vergabe des Preises entscheidet ein Preiskomitee.Es bewertet den Wettbewerbsbeitrag nach folgendenKriterien:• Technischer Fortschritt• Besondere unternehmerische Leistung• Wirtschaftlicher ErfolgDie Bewerbung muss alle 3 Kriterien erfüllen.

Der Wirtschaftsminister gibt die Preisträger bekanntund verleiht die Preise in einer öffentlichen Veranstal-tung.



Die Mitglieder des Preiskomitees:

Matthias BaumstarkGeschäftsführer der Matthias Baumstark GmbH

Dr. Friedrich Bullinger (Vorsitz)Präsident des Landesgewerbeamtes Baden-Württemberg

Senator e. h., Generalkonsul,Prof. Dr. h. c. Viktor Dulger (Stv. Vorsitz)Geschäftsführender Gesellschafter der ProMinent Dosiertechnik GmbH

Michael HellerLeiter der Wirtschaftsredaktion derStuttgarter Zeitung

Prof. Dr.-Ing. Peter KernFraunhofer-Institut fürArbeitswirtschaft und Organisation

Prof. Dr. Johann LöhnRegierungsbeauftragter fürTechnologietransfer Baden-Württemberg

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Dr.-Ing. Leonard VilserGeschäftsführer Bereich FahrzeugheizungenJ. Eberspächer GmbH & Co.

Manfred WolfenspergerHauptgeschäftsführer derHandwerkskammer Konstanz

Dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg lagen2003 insgesamt 104 Bewerbungen vor.

Das Preiskomitee hat den Innovationspreis 2003 fünf Unternehmen zuerkannt. Der Geldpreis wurde auf-geteilt in 1x 20.000 Euro, 1x 10.000 Euro, 1 x 8.000 Euro, 1 x 7.000 Euro und 1 x 5.000 Euro.

Die Preise wurden am 17. November 2003 in eineröffentlichen Veranstaltung verliehen.

Die Wettbewerbsbeiträge der Preisträger sowie derBewerber, die eine Anerkennung erhalten, werden indieser Broschüre dokumentiert.


Preisträger 2003

Dipl.-Ing. Laempe GmbHGrienmatt 3279650 SchopfheimTel.: 07622/680-0Fax: 07622/680-391www.laempe. comVerfahren zur Herstellung von anorgani-schen Kernen und Formen

ARANEAEichtersheimer Straße 2074889 SinsheimTel.: 07265/49239Fax: 07265/493296Recycling aluminiumhaltiger Abwässer

LUBRIX GmbHPorschestraße 1173278 SchlierbachTel.: 07021/4829000Fax: 07021/720950www.lubrix.deMinimalmengenschmiersystem mit geregel-ter Aerosolerzeugung

ISIS optronics GmbHInnstraße 3468199 MannheimTel.: 0621/84251-0Fax: 0621/84251-20www.isis-optronics.deOptischer Scanner zur verletzungsfreienDiagnose in der Haut

NanoCraftTurmstraße 478234 EngenTel.: 07733/948445Fax: 069/791240638www.nanocraft.deChemische Spitzen zur chemischen Kraftmi-kroskopie

Laempe.


Anerkennungen 2003

Bosch GmbH Am Schweizersbild 1288630 PfullendorfTel.: 07552/7221Fax: 07552/7327www.easyentrie.deProfilfräsautomat für Zylinder-schlüssel

corpus.e AGSenefelderstraße 870178 StuttgartTel.: 0711/656794-30Fax: 0711/656794-50www. corpus-e. comKostengünstiges 3D-Scan-System

Friseursalon HairteamThomas GruberWagenburgstraße 5074081 HeilbronnTel.: 07131/570870Fax: 07131/20380-38www. handstyler.deHandschuh-Haartrockner

MEBA Metall-Bandsäge-maschinen GmbHLindenstraße 6-872589 WesterheimTel.: 07333/9644-0Fax: 07333/9644-44www.meba-saw.deMetall-Bandsägemaschine in Portalbauweise

Mindlab GmbHMarktplatz 1973728 EsslingenTel.: 0711/36550-0Fax: 0711/36550-555www.mindlab.deSystem zur Quantifizierung des Nutzens von Websites

PALAS GmbHPartikel- und LasermesstechnikGreschbachstraße 3b76229 KarlsruheTel.: 0721/96213-0Fax: 0721/96213-33www.palas.deSpektrometersystem für Aerosole

Schöck Bauteile GmbHVimbucher Straße 276534 Baden-BadenTel.: 07223/967-0Fax: 07223/967-458www.schoeck.deDrucklager aus microstahlfaser-bewertem Hochleistungs-feinbeton

SOLO STIRLING GmbHStuttgarter Straße 4171069 SindelfingenTel.: 07031/301-0Fax: 07031/301-136www.stirling-engine.deKraft-Wärme-Kopplung mit Stir-lingmotor

Stadler Anlagenbau GmbHRobert-Bosch-Straße 488361 AltshausenTel.: 07584/9226-0Fax: 07584/9226-69www.w-stadler.deStörstoff-Trenner

STORZ & BICKEL GmbH & Co. KGEhrenbergstraße 3978532 TuttlingenTel.: 07461/969707-0Fax: 07461/969707-7www.storz-bickel. comHeißluft-Inhalationssystem

VAUDE Sport GmbH & Co. KGVaude Straße 288069 TettnangTel.: 07542/5306-0Fax: 07542/530660www.vaude.deTrekking-Bekleidung mit besonderer textiler Ausrüstung

VOLK Fahrzeugbau GmbHStahlstraße 1588339 Bad WaldseeTel.: 07524/9709-0Fax: 07524/9709-40www.volk-fahrzeugbau.deHybridschlepper

G R U B E R


Die Preise 2003

Verfahren zur Herstellung von anorganischen Kernenund Formen

Recycling aluminiumhaltiger Abwässer

Minimalmengenschmiersystem mit geregelter Aerosol-erzeugung

Optischer Scanner zur verletzungsfreien Diagnose inder Haut

Chemische Spitzen zur chemischen Kraftmikroskopie

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Verfahren zur Herstellung von anorganischen Kernen und Formen

Dipl.-Ing. Laempe GmbHSchopfheim

Kerne für die Gießerei, bisher mit umweltschädlichen organischen Bindern hergestellt,werden nach dem neuen Verfahren komplett aus natürlichen Rohstoffen produziert – ausSand, Salz und Wasser. Mit dem neu entwickelten BeachBox-Verfahren wird so ein100 %iges Naturprodukt als einziger und alleiniger Binder in der Gießerei eingesetzt.Von der Kernherstellung über das Abgießen, Entkernen bis zur Sandrückgewinnung ent-stehen weder Emissionen noch Abfälle. Die eingesetzten Rohstoffe können vollständigzurückgewonnen und wiederverwertet werden. Die Umwelt wird gleich mehrfachgeschont: In der Kernmacherei entstehen keine giftigen Gase, Leben und Gesundheit der Arbeiter werden geschützt. Außerdem entfällt die Entsorgung von belastetem Sandoder Abwasser.

Kern und Form


nische Beanspruchung (kein Hämmern, keine Vibra- tionen) im Wasserbad in Sekundenschnelle entkernt. Der direkte Wasserkontakt mit dem Kern weicht die Binderbrücken auf und der Sand spült aus dem Gussteil.

• Keine Umwelt- und Entsorgungsprobleme, denn das Bindersystem zeigt weder Emissionen bei der Kern-herstellung noch beim Abgießen. Die Umweltbelas-tung ist gleich Null.

• Nicht nur die Kostenreduzierung und die ökologi-sche Komponente fallen ins Gewicht,auch eine bes-sere Gussqualität wird erzielt.

• Durch die innovative Anlagentechnik wurde der gesamte Kernherstellungsprozess überarbeitet und neu konzipiert. Inzwischen ist das neue Verfahren serienreif – die Kernherstellzeiten anorganischer Bin-dersysteme wurden derart beschleunigt, dass diese unter denen der organischen Binder wie z. B. Cold-box liegen. Damit bündelt das neue Laempe-Kern-herstellverfahren die Vorteile der klassischen organi-schen und anorganischen Bindersysteme und ist mitihnen kompatibel.

Die Kernschießmaschinen der neuen Generation sindmodular aufgebaut, wobei die klassische Aufteilung indrei Komponenten – Kernschießmaschine, Mischer,Gasgenerator – aufgehoben wurde. Der Gasgenera-tor entfällt und der Mischer ist in die Kernschießma-schine integriert. In dem druckdichten Mischer wirdder Sand mit dem LK-Binder vermischt und der Kern-formmaschine zugeführt. Das so entstandene Sandge-misch ist bereits erwärmt und hat eine Temperatur von70 °C – 100 °C. Durch die Druckdichtheit von Mischerund Schießeinheit härtet der Sand nicht vorzeitig aus.Die Aushärtung findet nach dem Schießen im Form-werkzeug statt. Das Wasser kann somit verdunsten,wobei zur Beschleunigung des Aushärteprozesses dasFormwerkzeug mit Luft durchspült oder unter Vakuumgesetzt wird.

Das Unternehmen1980 in Schopfheim im Wiesental von Joachim Laem-pe gegründet, stellt die Dipl.-Ing. Laempe GmbHMaschinen und Anlagen für die Gießerei-Industrie herund beschäftigt an den deutschen Unternehmensstand-orten in Schopfheim, Magdeburg und Meitzendorfrund 450 Mitarbeiter. Die Firma hält zahlreiche Patenteund ist mit ihren Produkten weltweit Marktführer. 80 %der Produktion geht ins Ausland.Seit Beginn seiner unternehmerischen Tätigkeit fühltsich der Unternehmer dem Umweltschutz verpflichtet.Mit pfiffigen Detaillösungen hat er den Kernherstel-lungsprozess immer weiter optimiert und sich oft alsVordenker der Branche erwiesen. Mehrere Automobil-firmen haben bereits Aufträge erteilt. Unterdessenwurde für die Entwicklung und Produktion des Beach-Box-Verfahrens eine Halle von 1000 m2 in ein Großla-bor umgewandelt und 10 Mitarbeiter dauerhaft für For-schung und Entwicklung eingesetzt.


AusgangslageDie Methoden zur Kernherstellung sind in den letztenJahren auf der Basis der vorhandenen Komponentenimmer wieder verfeinert worden. Die produktivsten undwirtschaftlichsten Verfahren benutzen zur Zeit unbe-heizte Modellwerkzeuge mit gasförmigen Härtern.Sand wird also mit organischen Bindern vermischtunter hohem Druck in eine Form geschossen. DerMarktanteil dieses Kernherstellungsverfahrens, auchColdbox genannt, liegt momentan weltweit bei 78 %.Der große gießereitechnische Nachteil dieser kalthär-tenden Verfahren ist die Geruchsbelastung währendHerstellung und Lagerung der Kerne sowie währendder thermischen Belastung des Kernsandes beimAbgießen, Kühlen und Auspacken der Gussteile. DieseGeruchsbelastung ist unter den Bedingungen der heuti-gen Umweltschutzgesetzgebung sowohl qualitativ alsauch quantitativ nicht tragbar. Stoffe wie Amine, Di-Isocianat, Toluol, Benzol, Xylol, Phenol und organischeStoffgemische gefährden die Gesundheit der Mitarbei-ter in der Gießereiindustrie, werden aber – aus Man-gel an wettbewerbsfähigen anorganischen Kernherstel-lungsverfahren – bisher stillschweigend ertragen.

Die InnovationDas neu entwickelte BeachBox-Verfahren mit demanorganischen Binder beruht auf dem Naturprinzipeiniger mineralischer Stoffe, Kristallwasser zu bindenund wieder abzugeben. Bei der Kernherstellung wirddas Kristallwasser ausgetrieben und der Kern bzw. dieForm zeigt eine Stabilität, die man sonst nur von derZementverfestigung kennt. Umgekehrt zerfällt der Kernin wenigen Sekunden bei direktem Kontakt mit Was-ser. Entkernungsprobleme und damit verbundeneBeschädigungen des Gussteils sind Vergangenheit.Darüber hinaus wird trocken entkernter Sand mehrmalsnur durch Zumischen von Wasser direkt wieder derKernschießmaschine zugeführt. Denn ist Neusand ein-mal mit dem Binder vermischt, bildet sich um dasSandkorn eine Hülle, die nur durch Zugabe oder Ent-zug von Wasser aufweicht bzw. sich verfestigt. Dasbedeutet für die Praxis eine erhebliche Einsparungbeim Binder. Das Verfahren wurde bereits unter der Rubrik „Techni-ken in Entwicklung“ in die EU-Richtlinie für integrierteVermeidung und Verminderung der Umweltverschmut-zung bei Industrieanlagen innerhalb der EuropäischenUnion aufgenommen.

Vorteile des neuen Verfahrens: • Bei Kernen und Formen, die mit dem neuen Binder-

System hergestellt wurden, kann nicht nur der Sand, sondern auch der Binder nach dem Abgießen zurückgewonnen werden.

• Die Entkernung kann sowohl nass als auch trocken erfolgen. Bei der Trockenentkernung wird der Kern zerkleinert und direkt wieder dem in die Kernschieß- maschine integrierten Mischer zugeführt.

• Sehr schwer entkernbare Teile werden ohne mecha-

Recycling aluminiumhaltiger Abwässer

ARANEASinsheim

In der Aluminium verarbeitenden Industrie fallen jedes Jahr tausende von Tonnen alumini-umhaltiger Abfallschlämme an, die kostspielig entsorgt werden müssen.An anderer Stelle, wie z. B. den kommunalen Kläranlagen oder der Papierindustrie, wer-den dagegen aluminiumhaltige Produkte benötigt.Durch eine integrierte Verfahrensführung innerhalb eines Betriebes kann durch das paten-tierte, so genannte ALE (= Acid-Alkaline-Liquid-Equipment)-Verfahren ein Recyclingprozessdurchgeführt werden, der bis zu 95 % des anfallenden Abfalls in die benötigten Wert-stoffe umwandelt. Diese werden z. B. in Kläranlagen zur Phosphatelimination benötigt.Auch unter betriebswirtschaftlichen Gesichtspunkten ist das Verhältnis zwischen den In-vestitionskosten und dem Einsparungseffekt außergewöhnlich positiv.


Aluminiumhaltige FlüssigkeitAluminiumabfallschlamm

ALE-Verfahren


Das UnternehmenIm Jahre 1997 gründeten die Galvanotechnik Broham-mer und das Umweltlabor Weber die ARANEA Han-delsagentur. Ausgehend von einer langjährigen Zusammenarbeitwar die Verschmelzung von Chemie, Technik undAnlagenbau eine wichtige Hürde, um den Anforderun-gen von Industrie und Ämtern gerecht zu werden. Inno-vative Ideen im Bereich Abfall- und Umweltschutzkonnten so marktorientiert realisiert werden.Innerhalb von 2 Jahren wurde mit dem Verkauf derÜberschussprodukte im Süden der BRD ein Marktanteilvon ca. 25 % erreicht. Vorträge auf Delegationsreisen nach China, USA undChile haben bereits das Interesse ausländischer Unter-nehmen geweckt.Die Weiterentwicklung der Verfahren zur Verwertungder noch verbleibenden Restmengen ist bereits in derVersuchsphase. Dabei ist die Zusammenarbeit mit dernahe gelegenen Universität Heidelberg sowie der Uni-versität Bielefeld von großer Bedeutung.

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Beizbecken

Recyclinganlage

AusgangslageBei der Oberflächenbehandlung von Aluminiumprofi-len (Fensterrahmen, Autoteile etc.) werden in einem sogenannten Eloxalwerk die Profile in alkalische Beizbä-der und saure Eloxalbäder getaucht. Dabei geht einTeil des festen Aluminiums in Form von Ionen (salzarti-ge Struktur) in Lösung. Die Bäder reichern sich dahermit der Zeit immer mehr mit Aluminiumionen an undverlieren ihre Wirksamkeit, sie müssen verworfen underneuert werden.Wartet man mit der Entsorgung der alkalischen Beiz-bäder zu lange, so werden diese instabil und kristalli-sieren aus. Dadurch werden Rohrleitungen und Behäl-ter verstopft und können nur mühsam wieder gereinigtwerden.Um dieses Problem zu beheben, wurden alkalischeBeizbäder und saure Eloxalbäder bisher gezielt mitein-ander vermischt und somit neutralisiert. Die gelöstenAluminiumionen fallen bei der Neutralisation in spezi-ellen Rühr- und Mischbecken aus und werden an-schließend in einer Filterpresse zu einem Aluminium-hydroxid-Filterkuchen gepresst. Dieser wird dann alsAbfall deponiert.

Die InnovationAnstelle zu warten bis das alkalische Beizbad instabilwird, pumpt man es rechtzeitig unter Einhaltung gewis-ser Grenzwerte in die Recyclinganlage ALE-1 (Verfah-ren mit alkalischem Endprodukt) und stabilisiert esdort. Nach einer anschließenden Sedimentation vonSchmutzpartikeln erhält man so einen Wertstoff, einealkalische Natriumaluminatlösung.Die alkalischen Reststoffe der Sedimentation gehen indie Neutralisation und werden dort mit einer kleinenMenge der sauren Eloxalbäder neutralisiert und zuAluminiumhydroxid-Filterkuchen gepresst. Dieser Press-vorgang findet sowieso immer noch statt, da auchSpül- und Reinigungswässer neutralisiert werden müs-sen und hier ebenfalls Aluminiumhydroxid ausfällt. DieRestmenge der sauren Eloxalbäder wird jetzt in derRecyclinganlage ALE-2 (Verfahren mit saurem Produkt)dazu verwendet, das Aluminium wieder aufzulösen.Man erhält wieder einen Wertstoff, eine saure Alumini-umsulfatlösung.Indem man beide Verfahren kombiniert, erhält mananstelle des Abfalls bis zu 95 % alkalisches und sau-res Produkt. Beide Stoffe finden als Produkte Anwen-dung z. B. in Kläranlagen, in der Garnherstellungsowie in der Papierherstellung und wurden bisher alsChemie-Rohstoff neu eingekauft. So werden die Alumi-niumverbindungen u. a. als Phosphatfällungsmittel beider Abwasserreinigung eingesetzt.Die ALE-Verfahren sind nahezu auf jedes aluminiumhal-tige Produktionsmittel anwendbar. Selbst Schleifschläm-me oder Stäube aus Abluftreinigungsanlagen könneneinbezogen werden.


Minimalmengenschmiersystem mit geregelter Aerosolerzeugung

LUBRIX GmbHSchlierbach

Das neu entwickelte Minimalmengenschmiersystem (MMS-System) LUBRIX 750 ermöglichtden Einsatz der Trockenbearbeitung mit MMS-Medien im Rahmen von spanenden Kom-plettbearbeitungen. Die jeweiligen Werkzeuge beinhalten interne Kanäle, durch die dasAerosol zur Schneidkante geführt wird. Da sich die Kanäle in den Werkzeugen in ihrerGröße sehr stark unterscheiden, entstehen beim Einsatz der jeweiligen Werkzeuge somitsich stark unterscheidende Aerosolvolumenströme.Das neue System bietet hierfür eine interne Verfahrenstechnik, die zwei wesentliche Ver-besserungen gegenüber dem bisherigen Stand der Technik bedeuten. Zum einen wirdder durch das Werkzeug fließende Aerosol-Volumenstrom automatisch an den internenKanal des Werkzeuges angepasst und optimiert. Des Weiteren wird die eigentlicheErzeugung des Schmierstoffaerosols ständig auf den aktuell fließenden Volumenstromangepasst und hinsichtlich der physikalischen Eigenschaften des Aerosols optimiert.Somit kann eine extrem hohe Prozesssicherheit für alle Beararbeitungen beim Einsatz des neuen MMS-Systems 750 gewährt werden

Aerosolerzeuger


AusgangslageWo bislang Kühlschmierstoffemulsionen (KSS) inner-halb moderner Werkzeugmaschinen für Kühlung,Schmierung und den Späneabtransport sorgten, sollenzukünftig vermehrt die Minimalmengenschmiersysteme(MMS-System) eingesetzt werden. Damit soll der Verbrauch an Kühlschmierstoffen, derderzeit rund eine Million Tonnen beträgt und einegroße Belastung für die Umwelt darstellt, reduziertwerden.Eine der Herausforderungen besteht darin, dieSchmierstoffpartikel von Aerosolen kleiner 1 Mikrome-ter zu erzeugen, so dass sie sich in schnell rotierendenWerkzeugen nicht vom tragenden Luftstrom lösen undan der Wandung niederschlagen können. Ziel beimEinsatz der MMS-Technologie ist es, durchschnittlichmaximal 50 Milliliter pro Stunde an Schmierstoff zuzu-führen, welcher vom Prozess nahezu vollständig ver-braucht wird. Idealerweise bleiben in diesem Fall derMaschineninnenraum, das zu bearbeitende Werkstückund die Zuführkanäle weitestgehend trocken.

Die InnovationDie Aerosolerzeugung innerhalb des MMS-SystemsLUBRIX 750 besteht nicht wie am Markt üblich auseiner mit bestimmten Geometrien vorgegeben Zerstäu-berdüse, welche einen Luft- und einen Ölvolumenstromgemeinsam verdüst, sondern es handelt sich hierbeium eine dynamische Verdüsungsvorrichtung, in wel-cher unterschiedliche Volumenströme die jeweils ver-schiedenen Aufgaben der Aerosolerzeugung überneh-men. Die individuellen Volumenströme der Medienwerden hierbei ständig auf die aktuell vorherrschen-den Randbedingungen und Aerosolbedürfnisse am Ver-braucher angepasst. Eine derartig arbeitende Aerosol-erzeugung garantiert einen extrem hohen Wirkungs-grad des Erzeugungsprozesses.

Die Dynamik dieser Aerosolerzeugung resultiert auseiner Volumenstromregelung innerhalb des Aerosolge-nerators. Durch die Verwendung von unterschiedlichenWerkzeugen im Rahmen der Bearbeitung eines Bautei-les entstehen durch die verschiedenen Drosselwirkun-gen der einzelnen Werkzeuge ständig neue absoluteGrößen bezüglich des Gesamtvolumenstromes durchdieses Werkzeug. Im Rahmen der Regelung wird nunvon einer analogen Messtechnik erkannt, wie vielVolumenstrom für das aktuelle Werkzeug benötigtwird. Ziel dieser Regelung ist es, einen statisch kon-stanten Förderdruck am Werkzeugeingang zu errei-chen. Die Aerosolerzeugung passt sich automatischdem Absolut-Volumenstrom in Richtung Werkzeuggemäß dieser Regelbedingung an und optimiertgleichzeitig den Prozess hinsichtlich der entstehendenPartikelgrößen.Besonderer Wert bei der Entwicklung des Aerosolge-nerators wurde auf die entstehende Größe derSchmierstoffpartikel gelegt. Die Partikelgröße desAerosols darf hierbei 1 Mikrometer nicht überschrei-

ten, da sonst die Sinkgeschwindigkeit durch die Eigen-masse und die resultierenden Zentrifugalkräfte beiRotationen zum Niederschlag der Schmierstoffpartikelführen würde. Das erzeugte Aerosol weist sich eindeu-tig durch eine extrem homogene Partikelgrößenvertei-lung aus. Nahezu alle Partikelgrößen befinden sich imRahmen einer Bandbreite von 0,1 bis1 Mikrometer. Diebei LUBRIX entwickelte Art der Aerosolerzeugunggewährleistet die Erzeugung der entsprechenden Parti-kelgrößen bei den unterschiedlichen Gesamtvolumen-strömen. Der Prozess der Aerosolerzeugung wirddabei vom MMS-System auf die wechselnden Volu-menströme und Energieeinträge jeweils individuellautomatisch optimiert.

Die dynamische Regelung der Volumenströme im Aero-solerzeuger hat für den Benutzer des Systems nocheinen weiteren, ganz entscheidenden Vorteil. Durchden eingebauten Regelprozess und der automatischenOptimierung der Aerosolerzeugung wird der Parame-ter für Luft nahezu überflüssig. Diese Erleichterung derBedienbarkeit des Systems hat umgehend bei vielenAnwendern zu positiven Ergebnissen geführt. Fehlein-stellungen von Seiten des Anwenders werden durchdie Automatik ausgeschlossen und die Prozesssicher-heit dadurch erhöht.

Das UnternehmenDas Unternehmen LUBRIX GmbH wurde erst im Juli2001 gegründet und befasst sich seitdem ausschließ-lich mit der Entwicklung und Herstellung modernerMMS-Systeme. Alle führenden Mitarbeiter brachtenwertvolle Erfahrungen aus dem Bereich des Sonderma-schinenbaus ein. Das Unternehmen war dadurch inder Lage, elektronische Regelprozesse und verfahrens-technische Neuentwicklungen prozesssicher in MMS-Systeme zu integrieren.Bereits während der ersten Monate des Bestehens derLUBRIX GmbH konnten viele, bislang für die Anwen-dung der MMS-Technologie als äußerst schwierig gel-tende Prozesse, erfolgreich bei Anwendern realisiertwerden. Aufgrund dieses Erfolges wurde auch im Jahr2002 weiter in die Entwicklung und Funktionalität derSysteme investiert. Die hohe Innovationskraft desUnternehmens, sowie die neuartige Qualität und Funk-tionalität der MMS-Systeme in Verbindung mit ausge-zeichnetem Kundenservice, sind die Erfolgsfaktorendes Unternehmens.


Optischer Scanner zur verletzungsfreienDiagnose in der Haut

ISIS optronics GmbHMannheim

Mit dem optischen Scanner „SkinDex 300“ ist es zum ersten Male möglich, nahezumikroskopische Aufnahmen verletzungsfrei bis 1mm unter der Hautoberfläche zu erzeu-gen. Nach wenigen Sekunden stehen bereits 2-dimensionale Schnittbilder für die Dia-gnose zur Verfügung. Neben strukturellen Informationen in 2 oder 3 Dimensionen könnenauch physiologische Parameter wie Hautfeuchte ermittelt werden. Einsatzgebiete sind die dermatologische Forschung und klinische Diagnose. Ziel ist es,beim Dermatologen den Einsatz von verletzenden Nadel-Biopsien auf ein Minimum zureduzieren und den Patienten durch die verletzungsfrei arbeitende Alternative zur regel-mäßigeren Frühkontrolle zu motivieren. In der kosmetischen Industrie wird das Gerät zurbegleitenden Forschung und bei den „Product Claims“ eingesetzt. Um den robusten praktischen Einsatz einer sehr präzisen Technologie, bei gleichzeitighoher Datenrate, zu ermöglichen, wurde eine integrierte optische Chip-Technologie wei-terentwickelt. Mit der eigenen Konstruktion eines Spezialobjektives gelang es den Auf-nahmen nahezu mikroskopische Qualität zu verleihen.

Der Original-Chip mit 50 mm Länge und 10 mm Breite. Links sindansatzweise die Fasern zu sehen, welche den Chip mit den Licht-quellen und Detektoren flexibel verbinden.

Optisches Chip mit 3 der 8 Interferometer-Kanälen schematisch dar-gestellt. Ganz links sind die Symbole der Lichtquellen und Detektoreneingezeichnet


physiologische wie die Hautfeuchte zu erhalten, wird der physikalische Parameter Brechungsindex ortsaufgelöst gemessen. Dazu wurde das Spezial-objektiv mit dem zusätzlichen Freiheitsgrad der Ver-schiebung einer Linse versehen. Mit der elektrischenPositionierungsmöglichkeit der Linse im Mikrometer-- bereich und einem speziell entwickelten mathemati- schen Algorithmus lässt sich der Brechungsindex an jeder Tiefenposition errechnen.

Die Vorteile des speziellen optischen Chips sind:• Mit der Integration von 8 parallelen Interferometer-

Kanälen auf engstem Raum kann die Aufnahmezeit bei einem Schnittbild (2D) auf 1/8 gegenüber der eines Kanales gesenkt werden. Ebenso können durch die miniaturisierte und leichte Bauweise des Chips schnell alle Raumrichtungen automatisiert gescannt werden;

• Die Chipbauweise erlaubt eine sehr hohe Präzisi-on aller Kanäle untereinander. Mit einem „klassi-schen“ Freistrahlaufbau der 8 Kanäle wäre dies produktionstechnisch praktisch nicht zu erreichen, da die Interferometrie im Submikrometer-Bereich empfindlich ist. Ebenso ist die Position des Chips beim Einbau unproblematisch, da alle Kanäle unter-einander durch das präzise Herstellungsverfahren abgeglichen sind. Aufgrund der geringen Dimensio-nen des Chips ist eine kompakte Bauweise im opti-schen Teil des Sensorkopfes möglich. Damit werden wiederum Fehler, z. B.aufgrund von thermischen Aus-dehnungen, minimiert.

Das UnternehmenISIS optronics GmbH wurde Anfang 1999 in Mann-heim durch den Geschäftsführer Dr. Alexander Knüttelgegründet. Nach intensiver Produktentwicklung undCE-Zertifizierung wurde SkinDex 300 ab 2001 welt-weit als erster dermatologischer Scanner kommerziali-siert.

Heute wird die Entwicklung, Produktion und der Ver-trieb mit 8 Beschäftigten durchgeführt. Um die interna-tionalen Marketing- und Vertriebsziele zu erreichen,wurden bereits Vertriebsorganisationen in den USAund Japan verpflichtet. Als zusätzliches wirtschaftlichesStandbein entstand im Jahre 2003 eine neue Produkt-generation. Basierend auf einer ähnlicher Technolo-gie, wird das neue Produkt in der berührungslosen Pro-zesskontrolle für Schicht- und topografische Vermessun-gen eingesetzt.

AusgangslageHautkrankheiten sowie Allergien sind oft eine Kombi-nation aus genetischer Veranlagung und sich negativverändernden Umwelteinflüssen. Da die Hautverände-rungen in der Regel unterhalb der Oberfläche bis fast1mm Eindringtiefe entstehen, darf sich die Diagnosenicht auf die sichtbare Oberfläche beschränken. Esexistiert zwar mit der Nadel-Biopsie ein Verfahren,welches Strukturen unter der Oberfläche gut erkennt,aber dafür muss die Haut punktuell aufgeschnitten wer-den. Dieser verletzende Eingriff steht der Motivationdes Patienten für eine regelmäßige Frühkontrolle, unddamit dem Potenzial kostenintensive Langzeittherapienauf ein Minimum zu senken, entgegen. Die bereits exis-tierende verletzungsfrei arbeitende Ultraschall-Bildge-bung hat sich in der Dermatologie wegen unzurei-chender Auflösung nicht durchgesetzt.Das zunehmende Körberbewusstsein der Menschen undsteigender Konkurrenzdruck stellen die Kosmetikindust-rie vor immer neue Herausforderungen. Um möglichstrealitätsnah die Wirkung von Kosmetika unter derOberfläche zu beschreiben, ist die Kosmetikindustrieauf der Suche nach einem geeigneten verletzungsfreiarbeitenden Verfahren.

Die InnovationDas technische Grundprinzip basiert auf OCT („Opti-cal Coherence Tomography“) und ähnelt der Ultra-schall-Bildgebung, wobei die akustischen Pulse durchoptische „Lichtwellen“ ersetzt sind. Bei den eingesetz-ten Interferometern wird das Licht in einen Objekt- undReferenzarm aufgeteilt. Nach Reflektion von demObjekt und einem terminierenden Spiegel in dem Refe-renzarm kann nur dann ein elektrisches Interferenzsig-nal erzeugt werden, wenn beide Teilstrecken die glei-che optische Weglänge besitzen. Zusammen mit denautomatisierten Bewegungen in lateraler Richtung,d. h. parallel zur Objektoberfläche, wird ein Schnitt-oder 3D-Bild im Computer errechnet. Die wesentlichenEigenschaften des SkinDex 300 liegen darin, nahezumikroskopische räumliche Auflösung zu erzielen undgleichzeitig Robustheit und maximale Aufnahmege-schwindigkeit beim praktischen Einsatz in der Derma-tologie zu gewährleisten. Die besonderen innovativenLeistungen im Einzelnen:• Herzstück des optischen Sensorkopfes ist die Inte-

gration von 8 kompletten Interferometern in einen optischen Chip, welcher patentiert wurde. Eine be-sondere Maßnahme zur Platzersparnis war die Umlenkung des Lichtes in den Referenzarmen an den Punkten T1– 8 (s. Bild).

• Durch ein inzwischen patentiertes Spezialobjektiv kann der optische Fokus über einen relativ langen Weg in Tiefenrichtung (bis 1 mm in die Haut) automatisch bei praktisch optimaler Brennschärfe gehalten werden. Damit wird eine nahezu mikroskopi-sche Ortsauflösung von etwa 3 –5 Mikrometer über den gesamten Tiefenbereich garantiert.

• Um neben den strukturellen Informationen auch


Chemische Spitzen zur chemischen Kraftmikroskopie

NanoCraftEngen

Die Rasterkraftmikroskopie erlaubt die Abbildung von Oberflächen bis in den molekula-ren Nanometerbereich. Mit den bisher verwendeten Spitzen des Rasterkraftmikroskopslassen sich, aufgrund ihrer chemischen Undefiniertheit, keine chemischen Informationenüber die Oberfläche erhalten.Mit den chemisch modifizierten Spitzen kann zusätzlich zur Abbildung der Topografieeine „chemische Landkarte“ der Oberfläche erstellt werden.Durch verschiedene Modifikationsvarianten der Spitze können unterschiedliche Wechsel-wirkungen ausgenutzt werden, um eine chemische Matrix über die Oberfläche zu erhal-ten. Durch eine geeignete Anwendung dieser Methode können chemische und selbst bio-logische Oberflächen (z. B. Zelloberflächen in physiologischen Medien) systematisch auf ihre chemischen Endgruppen untersucht werden. Eingesetzt wird die neue Technik beider Entwicklung von neuartigen Wirkstoffen und in der chemischen Nanotechnologiebzw. Materialforschung zur Optimierung neuer Materialien und Verfahren.


AusgangslageSeit ihrer Erfindung 1986 hat die Rasterkraftmikrosko-pie eine rasche Entwicklung erfahren. Durch die Ein-führung verschiedener Betriebsmodi ist es möglichgeworden, eine Charakterisierung von Oberflächen inverschiedenen Parametern mit Nanometergenauigkeitdurchzuführen. Eine entsprechende chemische Charak-terisierung der Oberfläche war bislang aufgrund derverfügbaren chemisch undefinierten Sondenspitzennicht möglich.

Die InnovationDurch die Einführung von chemisch modifizierten Spit-zen wird die Abbildung chemischer Kontraste mit fun-dierten Interpretationsmöglichkeiten, auf der Basis eta-blierter Modelle erstmals ermöglicht. Ein chemisches„Mapping“ der Oberfläche ist mit der richtigen Wahlder Spitze möglich.Anwendung findet diese neue Technik unter anderemin der Medizintechnik, wo Wechselwirkungen zwi-schen Wirkstoffen und Antikörpern auf molekularerEbene sowohl quantitativ, als auch nach Art der Kräf-te, erfasst werden können. Weitere Aufträge kamenaus der Druck-, Pharma-, Kosmetik-, chemischen undoptischen Industrie.

Das UnternehmenDie Firma NanoCraft wurde 2001 durch Dr. SabriAkari als Ausgründung des Max-Planck-Instituts für Kol-loid- und Grenzflächenforschung Golm (MPI-KGF) imInnovationszentrum Engen gegründet. Dr. Akari warfünf Jahre als Habilitant und Gruppenleiter am MPI-KGF beschäftigt. Das gewonnene Know-how und dasgeknüpfte Netzwerk an persönlichen und wissenschaft-lichen Kontakten war für den erfolgreichen Start derFirma sehr hilfreich. Ein Kernarbeitsgebiet der Firma istdie Durchführung von Forschungs- und Entwicklungs-projekten im Bereich der Nanotechnologie. Die Aufträ-ge kommen meist aus mittleren und großen deutschenUnternehmen. Ein weiteres Kernarbeitsgebiet derFirma ist die Entwicklung von Nanometerzubehör fürden Einsatz in der Nanotechnologie und Nanotechno-logie-Forschung. Zu diesen Produkten zählen die che-mischen Spitzen und Stempelkissen für Microprinting.Die Umsätze der Firma konnten kontinuierlich seit derGründung gesteigert werden. Derzeit werden 4 Mitar-beiter in der Firma beschäftigt.


Die Anerkennungen 2003

Profilfräsautomat für Zylinderschlüssel

Kostengünstiges 3D - Scan - System

Handschuh-Haartrockner

Metall-Bandsägemaschine in Portalbauweise

System zur Quantifizierung des Nutzens von Websites

Spektrometersystem für Aerosle

Drucklager aus microstahlfaserbewehrtem Hoch-leistungsfeinbeton

Kraft-Wärme-Kopplung mit Stirlingmotor

Störstoff-Trenner

Heißluft- Inhalationssystem

Trekking-Bekleidung mit besonderer textiler Ausrüstung

Hybridschlepper

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Profilfräsautomat für Zylinderschlüssel

Bosch GmbHPfullendorf

Der neu entwickelte Profilfräsautomat ist eine Maschine zur Herstellung von Schlüssel-Rohlingen.Im oberen Teil des Gerätes wird das Längsprofil des Originalschlüssels mit einer Messein-heit horizontal abgetastet, die ermittelten Messdaten werden abgespeichert. Im unterenTeil des Fräsautomates wird das Profil des gemessenen Schlüssels mit einer Mikro-Fräs-scheibe in einen universellen Rohling gefräst, der dann mit herkömmlichen Schlüssel-Fräsmaschinen weiterverarbeitet werden kann. Der Profilfräsautomat bearbeitet hierbeibeide Seiten des Rohlings in einem Arbeitsgang mit so großer Präzision, dass ein absolutpassgenauer Nachschlüssel- Rohling entsteht. Selbst feinste Sonderprofile für Schließanla-gen werden exakt dupliziert. Der Fräsvorgang läuft vollautomatisch ab.

25Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageUm ein Schlüsselduplikat für Schließzylinder anfertigenzu können, muss ein vorgefertigter passender Schlüs-selrohling, der dem Profil des Originalschlüssels ent-spricht, vorhanden sein.

Da es schätzungsweise bis zu 10.000 verschiedeneSchlüssel-Profile gibt, ist eine Bevorratung aller Rohlin-ge für einen Schlüsseldienst nicht möglich.

Außerdem werden von der Schlüsselindustrie viele Pro-file gar nicht angeboten. Dies gilt insbesondere fürSchlösser, die neu auf den Markt gebracht wurden, fürSchließanlagen und für ausländische Produkte.

Ein weiteres Problem sind die umfangreiche Lagerhal-tung und die damit verbundenen Kosten, sowie diezeitaufwändige manuelle Suche des passenden Roh-lings. Die Rohlinge unterscheiden sich oft nur durchkleinste Abweichungen. Durch eine solche Maßabwei-chung kann es jedoch vorkommen, dass das Schlüssel-duplikat nicht richtig im Schloss sitzt und nicht schließt.

Diese Punkte machen deutlich, dass die Fertigungeines Schlüssels durch Kopieren des Originals direktim Schlüsseldienst eine sehr komfortable Lösung wäre.

Doch die bisher von der Schlüsselindustrie eingesetz-ten Fräsautomaten sind zur Herstellung eines einzelnenRohlings im Schlüsseldienst indiskutabel. Die Gründedafür sind: der Platzbedarf, die vielen benötigtenFormfräser, mit denen jeweils nur ein Profil hergestelltwerden kann, und der damit verbundene enormeKostenaufwand, der in keinem Verhältnis zum Ertragstehen würde.

Die InnovationDer Profilfräsautomat „easy-entrie“ zeichnet sich da-durch aus, dass er mit einem Gewicht von 12 kg undeiner Abmessung von nur 25 x 25 x 25 cm dasbeschränkte Platzangebot eines Schlüsseldienstesberücksichtigt.Durch die kompakte Bauweise und die neuartige Tech-nik kann der Fräsautomat in jedem Schlüsseldienstwirtschaftlich eingesetzt werden.

Das Gerät ist einfach zu bedienen, erfordert keineFachkenntnisse und ermöglicht das Fertigen allererdenklichen Schlüsselprofile mit Längsnuten bzw.Längsrippen, wodurch die Lagerhaltung von Schlüssel-rohlingen entfällt.

Alle Profilformen werden ohne Fräserwechsel mit nureinem Fräser gefertigt.

Die einzelnen Arbeitsschritte werden auf einem Dis-play angezeigt und wenn nötig genauer erklärt. Derzu kopierende Schlüssel wird in dem Profilautomatenvermessen, die Messdaten werden in der Rechenein-

heit des Gerätes aufbereitet und über Schrittmotorenauf die Fräseinheit übertragen. Mit der Fräseinheitwird nun in einen speziellen Rohling das Profil einge-fräst.

Der Messvorgang dauert ca. 2 Minuten, der Fräsvor-gang ca. 7 Minuten.

Das so gefertigte Profilduplikat ist von größter Passge-nauigkeit. Ein Einstellen der Maschine ist nicht erfor-derlich, da sich der Fräsautomat laufend selbst über-prüft und evtl. Maßabweichungen nachjustiert. Ein ver-gleichbares Gerät wird weltweit nicht angeboten.

Das UnternehmenDie Bosch GmbH Pfullendorf wurde 1992 gegründet.Die Geschäftstätigkeit umfasst die Herstellung und denVertrieb von Geräten und Maschinen zur Fertigungvon Schlüsselduplikaten.Zusätzlich vertreibt die Bosch GmbH Schlüsselrohlingeund Zubehörartikel für Schlüsseldienste.Zum Kundenkreis gehören Bau- und Heimwerkermärktesowie Fachschlüsseldienste in Deutschland und imeuropäischen Ausland.Durch eine konsequente auf Innovation ausgerichteteGeschäftspolitik konnte das Unternehmen ständigwachsen. Die Kunden werden heute von Pfullendorfaus mit 25 Mitarbeitern betreut.Im Jahre 2002 wurde die Bosch GmbH Esslingengegründet. Vier Mitarbeiter sind dort mit der Weiter-entwicklung und weltweiten Vermarktung des Profilfräs-automates beschäftigt.

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Kostengünstiges 3D-Scan-System

corpus.e AGStuttgart

Der so genannte „MagicalSkin“-Scanner ermöglicht mit einem einfachen textilen Überzugund einer handelsüblichen Digitalkamera die 3D-Digitalisierung eines Körpers. Damit istdas Verfahren einerseits weit genauer als gängige manuelle Verfahren wie beispielsweisedie Maßband-Vermessung und andererseits weit kostengünstiger als ein handelsüblicher3D-Scanner.


Darstellung mit Digitalkamera und MagicalSkin

Darstellung mit handelsüblichem Laserscanner


AusgangslageViele Produkte, die der Mensch eng am Körper trägt,haben keine optimale Passform. Dies liegt häufigdaran, dass die verwendeten Messverfahren mit 2-dimensionalen Hilfsmitteln – wie beispielsweise Maß-band, Gipsabdruck oder Blaupause – versuchen, die3-dimensionale Form des Körpers abzubilden. Auf deranderen Seite bieten verschiedene Hersteller 3D-Scanner an, die ein genaues digitales und 3-dimensio-nales Abbild liefern und somit weit besser zur Ver-messung geeignet sind. Der große Nachteil dieser 3D-Scanner ist jedoch, dass sie aufgrund ihrer auf-wändigen technischen Aufbauten sehr teuer in der An-schaffung und Nutzung sind.

Handvermessung (2D) und handelsüblicher 3D-Scanner

Die InnovationMit Hilfe der neuen, weltweit patentierten Technologiekann ein genaues 3-dimensionales Abbild einesKörpers mit Hilfe eines einfachen, mit einem speziellenMuster versehenen Überzugs (z. B. ein Strumpf für denFuß oder ein T-Shirt für den Oberkörper) und einerhandelsüblichen Digitalkamera berechnet werden.Der Überzug wird über das zu vermessende Körperteilgezogen und daraufhin mit der Kamera einmal rund-herum freihändig photographiert. Einzige Voraus-setzung hierbei ist, dass sich die Photos überlappen.

Systemkomponenten: Textiler Überzug, Digitalkamera

Auf diese Weise ist der Aufwand im Vergleich zuheutigen 3D-Scannern weit geringer, da diese bislangmit komplizierten optischen Aufbauten wie Laser-triangulation oder hochgenauer Projektion mitkompletter Software vor Ort arbeiten. Diese 3D-Systeme müssen zudem laufend gewartet werden, umdie Messgenauigkeit zu gewährleisten und um die

hygienischen Vorschriften wegen des direkten Kon-taktes nackter Haut zum Gerät während des Mess-vorgangs zu erfüllen.Bei der neu entwickelten Technologie sind dieInvestitions- und Betriebskosten weit geringer, da derbenötigte Hardware-Aufwand sehr viel kleiner ist undzudem die teuren Software-Komponenten zentralisiertauf einem im Internet verfügbaren Server bereitgestelltund damit weit besser ausgelastet werden.Mit dem System kann erstmals wirtschaftlich und mobildie genaue 3-dimensionale Form von Menschen imLaden vor Ort oder auch von zu Hause aus ermitteltwerden.

Visualisierung der berechneten 3D-Modelle

Momentan wird die beschriebene Technologie imOrthopädie- und Medizinmarkt angeboten, da dortdie Passform der Produkte ein wesentliches Merkmalfür die medizinische Funktion ist. Hierbei wird dasSystem zusammen mit dem Partnerunternehmen Bauer-feind AG, einem der weltweit größten Orthopädie-Unternehmen für die Vermessung von Beinen, für dieProduktion von Orthesen und Kompressionsstrümpfenvertrieben. Eine Erweiterung auf andere Produkt-gruppen ist in Entwicklung.Zudem wird das Verfahren im Rahmen des euro-päischen Forschungsprogramms „euro-shoe“ zur 3D-Digitalisierung des Fußes angepasst und seitSeptember 2003 bei führenden europäischen Schuh-herstellern evaluiert.

Das UnternehmenDie corpus.e AG wurde im Jahr 2000 von Prof.Robert Massen (FH Konstanz), Dirk Rutschmann (UniHohenheim), Marcus Josten (Fraunhofer Stuttgart) undDr. Jörg Eberhardt (massen machine vision GmbH) zurUmsetzung der beschriebenen Innovation gegründet.Heute werden insgesamt 5 fest angestellte Mitarbeiterbeschäftigt.


Handschuh-Haartrockner

Friseursalon HairteamThomas GruberHeilbronn

Beim neu entwickelten Handschuh-Haartrockner wird mittels einer speziellen Halterungein handelsüblicher Fön über einen Schlauch mit einem Handschuh verbunden. Der Luft-strom wird im Handschuh durch eine zusätzlich aufgenähte Schicht zur Innenseitegeführt. Dort tritt die Luft über genau definierte Öffnungen wieder aus.Der Handschuh ermöglicht es so, das Formen und Trocknen der Haare mit einer Handund in einem Arbeitsgang durchzuführen. Dabei ergeben sich für den Benutzer folgendeVorteile:

• Durch den Handschuh kann die warme Luft direkt an den Haaransatz gebracht werden. Dadurch verkürzt sich die Trocknungszeit und das Haar erhält mehr Volumen.

• Die Temperatur und die Geschwindigkeit des Luftstroms sind deutlich niedriger als bei bisherigen Haartrocknern. Deshalb ist das Verfahren sehr schonend und kann auch von Allergikern eingesetzt werden.

• Aufgrund seines geringen Gewichts ist der Handschuh-Haartrockner besonders geeig-net für ältere und behinderte Menschen.


AusgangslageBeim Formen und Stylen einer Frisur werden bisherzwei Hände gebraucht. Je nach Arbeitsabfolge und - fortschritt wird zum Trocknen der Haare zusätzlich einFön eingesetzt. Dabei muss der Fön, wenn bei einzel-nen Arbeitsschritten beide Hände gleichzeitig benötigtwerden, zwischendurch immer wieder abgelegt wer-den.Neben der umständlichen Handhabung des Föns hatdie bisherige Vorgehensweise weitere Nachteile: Auf-grund seines hohen Gewichts ist ein längeres Arbeitenmit dem Fön sehr ermüdend. Außerdem besteht dieGefahr, dass sich längere Haare im Bereich der Luft-ansaugung verfangen. Darüber hinaus kann das Haarund die Kopfhaut beim Trocknen durch zu hohe Tem-peraturen des Luftstroms geschädigt werden.

Die InnovationWährend der langjährigen Tätigkeit im Bereich desFriseurhandwerks entstand die Idee ein Fönsystem zuentwickeln, welches die bisherigen Probleme weitge-hend löst.In einem ersten Schritt wurde der Handschuh ent-wickelt, der einer Temperatur von bis zu 100 GradStand hält. Dabei wurden die unterschiedlichstenMaterialien getestet, ehe es gelang, dem Benutzerdes Fönhandschuhs ein besonders leichtes und filigra-nes Arbeiten beim Styling der Haare zu ermöglichen.Der Handschuh ist außerdem pflegeleicht und berück-sichtigt die verschiedenen Handgrößen sowohl vonRechts- als auch von Linkshändern. Um einen Hitzestauim Inneren des Handschuhs zu vermeiden, wurden Luft-löcher vorgesehen, deren Größe und Abstand experi-mentell bestimmt wurden. Es befinden sich in den ein-zelnen Fingern jeweils zwei Löcher, die verhindern,dass es beim Krümmen der Finger zu einem Hitzestaukommt. Die gleiche Funktion übernehmen auch zweizusätzliche Löcher am Handballen, wenn beim Arbei-ten mit dem Handschuh eine Faust gebildet wird. Umeinen hohen Tragekomfort zu erreichen, wurde inneneine Frotteschicht eingearbeitet. Die Düse im Innerendes Handschuhs ist sehr flach und liegt genau auf demHandballen auf. Eine Aussparung an der unteren Seiteder Düse dient dazu, dass beim Abwinkeln der Handdie Luftzufuhr nicht unterbrochen wird. Am hinterenEnde der Düse ist eine Nut angebracht, die es ermög-licht den Handschuh auch bei aufgestecktem Schlauchzu drehen. Die zwei Steckverbindungen, die die Ver-bindung von Handschuh und Fönhalter mit dem hitze-beständigen Schlauch bilden, sind ebenfalls um 360Grad drehbar.

Der Fönhalter dient der sicheren Aufnahme des Fönsund stellt gleichzeitig über einen federnd gelagertenTrichter die Verbindung zum Schlauch her, der die Luftin den Handschuh leitet. Durch diese Art der Lage-rung ist ein sicherer Sitz des Föns gewährleistet. DerTrichter ist so ausgebildet, dass er die überschüssigeLuft am Schlauch vorbei ableitet, damit es nicht zu

einem Hitzestau im Fön oder im Handschuh kommt. Einsatzgebiete des Fönhandschuhs sind neben Friseur-salons auch die privaten Haushalte.

Das UnternehmenDer Friseurbetrieb wurde im Jahr 1991 in Form einerGbR gegründet.Neben dem Inhaberehepaar werden derzeit zwei Voll-zeitkräfte und ein Auszubildender beschäftigt.Aufgrund der unerwartet starken Nachfrage erfolgtezusammen mit einem Partner die Gründung eines eige-nen Vertriebsunternehmens. Derzeit wird der sogenannte „Handstyler 3000“ bereits über die FirmenGoldwell, Tondeo, und seit neuestem über den Fern-sehsender Home Shopping Europe vertrieben.


Metall-Bandsägemaschine in Portalbauweise

MEBA Metall-Bandsägemaschinen GmbHWesterheim

Die Portalbandsäge MEBA 260 GP stellt ein neu entwickeltes Bandsägenkonzepthinsichtlich des Prinzips des Gehrungsschwenkens dar, für das ein Patent beantragtwurde.Gegenüber dem Stand der Technik wird die Drehbewegung für Gehrungsschnitte nichtunterhalb des Materials im Maschinenbett ausgeführt, sondern in einem oben liegendenPortal-Schwenkkopf über dem Sägeband. Dadurch ist die Lagerung völlig unanfällig fürVerschmutzung. In die Maschine sind zudem zu einem marktfähigen Preis die Merkmalemoderner Sägetechnik, die sonst nur bei Produktionsbandsägeautomaten verwendetwerden, integriert.

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auch schnell verladbar und transportabel. Zumanderen sind zahlreiche Vorteile beim eigentlichenMaterialhandling zu nennen. Z.B. ist die gleichwertigeZuführung des Materials von beiden Seiten möglich.Dies ist bei der durch logistische Optimierung undräumliche Gegebenheiten vorgegebenen Flussrichtungin den einzelnen Betrieben ein oft entscheidenderFaktor bei der Maschinenauswahl.Auch die serienmäßige Ausstattung der Maschinezeichnet sich durch folgende Komponenten modernsterSägetechnik aus: Führung des Sägerahmens an einer2-Säulen- Portalkonstruktion, stufenlos einstellbareSchnittgeschwindigkeit über einen leistungsstarkenfrequenzgeregelten AC-Antrieb, materialquerschnitts-abhängige, automatische Sägevorschubregelung mitSchnittdruckregulierung für optimale Schnittleistungen.Die Maschine ist umweltfreundlich mit einer Minimal-mengenschmierung ausgestattet, die Späneentsorgungerfolgt problemlos und komfortabel mit einem fahr-baren Spänewagen.Es ist beabsichtigt, die vorteilhafte Konstruktionzukünftig auch auf Großbandsägen auszudehnen, woeinfaches Handling und einfacher Materialflussaufgrund der zu sägenden Tonnagen noch wichtigersind.

Das UnternehmenMEBA bedeutet MEtall-BAndsägemaschinen. DasUnternehmen wurde 1958 in Esslingen am Neckargegründet. 1960 wurde der Produktionsstandort inWesterheim auf der Schwäbischen Alb eröffnet. 1982erfolgte der vollständige Umzug mit Zusammenlegungvon Verwaltung und Fabrikation nach Westerheim.

Zunächst wurde eine einfache Maschinenreihe für denExport konstruiert, hergestellt und mit dem stetigen undgesunden Wachstum der Firma regelmäßig infortschrittliche Produktionsanlagen und -mittel investiert,so dass man jederzeit den neuen Anforderungen einermodernen und sich schnell ändernden Unter-nehmensumwelt gewachsen blieb. Heute wird mit 90Mitarbeitern, modernsten Arbeitsmitteln und Arbeits-methoden auf einer Gesamtfläche von 6500 m2

produziert.MEBA bietet eine durchgängige Produktpalette vonBandsägemaschinen für Handwerk, Metall- undStahlbau, Fahrzeugbau sowie Maschinenbau undSchwerindustrie an. Es wurden zahlreiche Patente undAuszeichnungen erreicht. Kundenspezifische An-forderungen im Bereich des Materialhandlings werdenständig realisiert. Die Firma ist in Vertrieb und Serviceweltweit vertreten.

AusgangslageIm Markt für Metallsägemaschinen dominierten bisherKreissägen oder kleine Standardbandsägen, denenab gewissen Durchmessern und Werkstoffen sehrschnell Grenzen bezüglich Leistung, Schnittbereichund vor allem Handhabung gesetzt wurden. Ziel wares, eine universelle Säge sowohl für Werkstatt undSchlosserei, als auch eine „Zweitsäge“ für flexibleArbeiten in Metall- und Stahlbau zu konzipieren. Diesesollte zudem die heutigen hohen Ansprüche anProduktivität und Bedienerfreundlichkeit erfüllen, um imstarken Preiswettbewerb bestehen zu können.

Die InnovationEs wurde eine Metallbandsäge entwickelt, die demAnwender einen Einsatz für beinahe alle in derWerkstattarbeit vorkommenden Sägearbeiten er-möglicht. Profile und Vollmaterialien der meistenWerkstoffe können durch das Zusammenspiel mo-dernster Komponenten mühelos zerspant werden.Winkel können bis 30° problemlos eingestellt und aufein Zehntel Grad wiederholt genau eingestelltwerden.

Das neuartige Sägekonzept weist entscheidendeVorteile gegenüber bisherigen Konzeptionen auf, beidenen die Sägeeinheit entweder über einenSchwenkrahmen oder eine 2-Säulenführung geführtwird und die Drehbewegung für Gehrungsschnitteunterhalb des Materials im Maschinenbett erfolgt.Diese Art der Lagerung ist anfällig für Ver-schmutzungen, da die Späne und das Schmiermittelüber die Lagerstelle fallen. Der Mangel an Bedien-komfort führt zu Zeitverlusten im Arbeitsablauf.

Die neue Säge stellt das bisherige Prinzip auf denKopf, indem die Sägeeinheit über dem Materialgelagert und geschwenkt wird. Der Drehpunkt bleibtdabei in Flucht zu Sägeband und Materialanlage, sodass es keine Veränderung des Längenmaßes gibt.Dabei ist es zusätzlich gelungen, die stabilere 2-Säulenführung in das neue Konzept zu integrieren. DerSägerahmen lässt sich im wahrsten Sinne im Hand-umdrehen auf die gewünschte Gehrung schwenkenund justieren, in geklemmtem Zustand wird dann aufein Zehntel Grad genau gesägt. Für dieses „Über-Kopf-Schwenken“ wurde ein Patent beantragt.

Vorteile:Die Bedienelemente der Maschine sind zentraloberhalb des Sägerahmens ergonomisch optimalangebracht. An gleicher Stelle wird die Maschineauch in der gewünschten Gehrung justiert. DieWinkeleinstellung erfolgt stufenlos von 90° bis 30°und wird serienmäßig digital angezeigt.Als „Maschinenuntergestell“ ist durch dieses Konzeptlediglich eine Materialrollbahn notwendig. Zum einenbleibt die Aufstellfläche somit sehr kompakt, dieMaschine ist leicht unterfahrbar und damit bei Bedarf



System zur Quantifizierung des Nutzensvon Websites

Mindlab GmbHEsslingen

Das neu entwickelte Individualisierungssoftwaresystem „NetMind“ ermöglicht denschnellen und einfachen Zugriff auf die Informationen, welche in einer Internet- oderIntranetapplikation und ihrer Benutzung verborgen liegen. Dies reicht vom grund-legendem „eControlling“ bis hin zu komplexen Einblicken in die Interessen undBedürfnisse der Besucher und Nutzer.Durch das erstmalige Erfassen, Analysieren und Individualisieren der Daten in einemintegrierten Kreislauf (closed loop) können die einzelnen Seiten einer Applikationdynamisch an das Nutzungsverhalten bzw. den momentanen Nutzungstyp angepasstwerden.Der Nutzen von Websites und Intranets wird für die Betreiber messbar und quantifizierbar.Durch den ständig stattfindenden Verbesserungsprozess steigen Effizienz und Effektivität.


Mit diesen Modulen ist schließlich eine schnelle,zielgerichtete Reaktion auf den Nutzer und seineBedürfnisse möglich. Alle Module zusammen bildendie sogenannte „closed loop“ – Daten aufzeichnen,Daten analysieren und Individualisierung in einemintegrierten Kreislauf.

Die themenbezogenen Erweiterungen der Softwaredienen z. B. der zielgerichteten Analyse und Indivi-dualisierung von E-Commerce - Sites (im Rahmen derzielgruppengerechten Kundenansprache), des Intranets(für das unternehmensinterne Wissensmanagement)und von Info-Portalen (zur optimalen Informations-präsentation).

Besonders hervorzuheben neben der Datenschutz-konformität sind die Plattformunabhängigkeit, Skalier-barkeit und Verteilbarkeit des neuen Systems. Es kannauf beliebig strukturierten Serversystemen betriebenwerden und schützt dadurch bei den einsetzendenUnternehmen die Investitionen in bestehende Web-sites. Durch stark parallelisierte Prozesse wird eineextrem hohe Performance des Systems erreicht. Derinnovative Tracking-Ansatz generiert hochvalide Datenund dient gleichzeitig als Basis für eine Anpassungder Web- oder Intranetapplikation in Echtzeit.

Das UnternehmenIm Mai 1999 gründeten Michael Krieger und UliHäfele – beides Informatiker – gemeinsam mit SusanneKöhler, einer Wirtschaftsingenieurin, die Partner-gesellschaft MindLab Krieger & Partner in Plochingen.Das Team arbeitete bereits in mehreren Projekten amFraunhofer IAO in den Bereichen Data Mining,Electronic Publishing und Dokumentenmanagementerfolgreich zusammen. Die rege Nachfrage nach Produkten und Dienst-leistungen im Bereich des Wissensmanagement hat zueiner starken Expansion der Firma geführt, so dass derFirmensitz im Oktober 2000 in größere Räumlich-keiten nach Esslingen verlagert wurde.

Im März 2000 hat das Gründerteam zusammen mitdem Informatiker Bernd Ebert, einem Spezialisten fürverteilte Systeme, die MindLab WebMining GmbH inOwen/Teck ins Leben gerufen und dort das neueProdukt NetMind entwickelt. Der nächste konsequente Schritt in der noch jungenFirmengeschichte war im September 2001 der Zu-sammenschluss der beiden Firmen zur Mindlab GmbH.Heute arbeiten an beiden Standorten 20 Mitarbeiterunterschiedlichster Disziplinen in den Bereichen Soft-wareentwicklung und Services.

AusgangslageAls Person mit eigenen Wünschen und Interessenmöchte niemand gerne nach einem bestimmtenSchema behandelt werden. Deshalb gehört einemLehrer, Arzt oder Verkäufer, der auf uns eingeht, unsereSympathie. Was für die Kommunikation zwischenMenschen gilt, trifft auch für die Kommunikation desMenschen mit dem Computer zu. Informations-angebote, die sich uns anpassen, indem sieindividuell oder situativ ausgewählte Informationenbereitstellen, finden eher unsere Zustimmung alsAngebote aus denen wir mühsam die Informationenheraussuchen müssen. Wenn sich die Inhalte auto-matisch an die Wünsche anpassen, sprechen wir vonindividualisierten Informationen. Das Internet ist eine wahre Goldgrube für Spuren-sucher aus Marketing und Marktforschung. Doch wasist erlaubt, was ist nicht erlaubt? Was wird derInternet-Nutzer noch akzeptieren? Und wo sind dieethischen Grenzen der Datensuche schon über-schritten?Diese Problematik wurde erkannt und man setzte sichim Rahmen der Produktentwicklung der neuenIndividualisierungssoftware mit dem Thema Daten-schutz auseinander. Dabei wurde versucht, sowohl dieBedürfnisse der Nutzer sowie deren Recht aufAnonymität, Privatsphäre und Datenschutz zu berück-sichtigen, als auch die Bedürfnisse und Ansprüche derIndustrie, die im Rahmen des E-Commerce im Internetmehr als nur eine passive Plattform des Datentransferssehen möchte.

Das neue Produkt sollte im Stande sein – ohneunzulässige Speicherung von persönlichen Daten undohne Eingriffe in die Privatsphäre der Internet-Nutzer –Wissen und Informationen über Kundensegmente undBenutzergruppen zu entwickeln. Damit sollte esmöglich sein, zufriedenere Online-Nutzer zu schaffen,die das Medium nicht scheuen, sondern es für eigeneZwecke verwenden lernen.

Die InnovationDas neu entwickelte Softwaresystem NetMind stehtwie ein Filter zwischen Server und Client und ist ausmehreren Modulen zusammengestellt. Das Grundpaket, ermöglicht eine präzise Auf-zeichnung und Analyse des Nutzerverhaltens.Ein Aufbaupaket, ermöglicht eine Klassifizierung desNutzers auf einer semantischen Ebene. Dies geschiehtwährend dieser mit der Netzapplikation kommuniziertohne ihn dabei in seinen Möglichkeiten einzu-schränken oder auf unerlaubte Weise in seinePrivatsphäre einzugreifen. Die Klassifizierung erfolgtnach den Interessen und Bedürfnissen, die im Rahmender Kommunikation zum Ausdruck gebracht werdenunter Berücksichtigung der europäischen Datenschutz-richtlinien.


Spektrometersystem für Aerosole

PALAS GmbHPartikel- und LasermesstechnikKarlsruhe

Das Aerosol-Spektrometersystem „welas“ besteht aus einem im Vergleich zum bisherigenStand der Technik extrem kleinen Aerosolsensor und einer Steuer- und Auswerteeinheit. Der Sensor wird über Lichtwellenleiter mit der Auswerte- und Steuereinheit verbunden. Die Kombination mit dem von Palas entwickelten und patentierten System zur Randzonen-fehler-Korrektur (T-Blenden-Technik) erlaubt eine Messung ohne Randzonenfehler. EineKoinzidenzerkennung ist ebenfalls vorhanden. Der modulare Aufbau des Systems machtes möglich, Sensoren mit verschieden großen Messvolumen zur Messung in unterschiedli-chen Konzentrationen zu liefern. Dabei können mit nur einer Steuer- und Auswerteeinheitverschiedene Sensoren betrieben werden. Das neu entwickelte extrem kleine und handliche Aerosolspektrometersystem garantiertdem Anwender eine Vereinfachung komplizierter Messungen durch eine bislang uner-reichte Flexibilität bei gleichzeitiger Zeit- und Kostenersparnis.Da nur optische und mechanische Bauteile verwendet werden, ist die Messung auch inexplosionsgefährdeter Umgebung möglich. Ebenso kann der Sensor in einer Atmosphärebis –90° zur Untersuchung von Wolkenbildung eingesetzt werden.

„AWS“ in der elektrischen Beleuchtungs- anlage eines Nutzfahrzeuganhängers integriert

Warnleuchte

„AWS“-Steuergerät

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• ohne Wasserkühlung• modulares System• lange Brenndauer der Lichtquelle• mehrere Kalibrierkurven für unterschiedliche

Brechungsindizes• preiswert durch T-Blenden-Technik und Einarm-System• Erfassung von mehreren Parametern wie Druck,

Feuchte, Geschwindigkeit, Temperatur, etc. möglich• in der Praxis bewährte Auswertesoftware• Nachweis der Funktion in Dissertationen und

Diplomarbeiten• wartungsarm, da Funktionstest durch den Kunden

selbst durchführbar.

Durch den Wegfall des zweiten Photomultipliers, derfür die Randzonenkorrektur beim Vorgängermodell not-wendig war, ist das neue System im Vergleich zumVorgängermodell und zu den Geräten des Wettbe-werbs wesentlich preiswerter in der Herstellung.

T-Blende

Das UnternehmenDie Firma Palas GmbH wurde 1983 in Eggenstein-Leopoldshafen gegründet. 1984 erfolgte der Umzugin die Technologiefabrik Karlsruhe, an deren Konzep-tion Firmengründer Leander Mölter beteiligt war. Seit-her beschäftigt sich die Palas GmbH mit Entwicklung,Bau und Vertrieb von Aerosolgeneratoren, Partikelmess-geräten und Filterprüfsystemen. 1986 gewann manbereits den Innovationspreis des Landes Baden-Würt-temberg für den Aerosolgenerator und FeststoffdosiererRGB-1000. 1992 zog die Firma aus der Technologie-fabrik in größere Räume nach Karlsruhe/Hagsfeld.Zugleich vergrößerte sich die Produktpalette. Nachder anfänglichen Konzentration auf Aerosolgenerato-ren rückte nun die Partikelmesstechnik immer mehr inden Blickpunkt. 1998 wurde der Firma Palas GmbHin Atlantic City, USA, der Product Achievement Awardder Zeitschrift „Filtration & Separation“ in der Katego-rie „Testing and Monitoring Equipment“ verliehen. Die Entwicklung wurde ab 1999 durch das Innovati-onsförderprogramm des Landes Baden-Württemberggefördert.Inzwischen erreicht man mit dem neuen System deut-lich höhere Umsatzzahlen als bei den Vorgängermo-dellen.


AusgangslageIn den 70er Jahren wurde an der Universität Karlsruheein Partikelgrößenanalysator zur Messung von Partikel-größen und Partikelmengen mittels optischer Verfahrenauch in hohen Konzentrationen entwickelt. Dieses sogenannte Einarmsystem lieferte Messergebnisse, diemit einem gravierenden Randzonenfehler behaftetwaren, und musste daher ergänzt werden durch einSystem zur Randzonenfehler-Korrektur, das auf demZusatz eines zweiten Arms zur Streulichtdetektionberuhte. In Zusammenarbeit mit der Universität Karlsru-he entstand der Particle-Counter/Sizer PCS-2000(später PCS-2010). Die Weiterentwicklung des mittler-weile auf dem Markt etablierten PCS-Systems führte zuder nachstehenden Innovation. Die neue entwickelte T-Blenden-Technik erlaubt nun eine randzonenfehler-freie Messung mit nur einem Arm.

Die InnovationDas neue Weißlicht - Aerosol - Spektrometer - System,beinhaltet einen im Vergleich zum Stand der Technikextrem kleinen Aerosolsensor mit höchster Auflösung,bester Klassifiziergenauigkeit und ohne Randzonenfeh-ler. Während der Sensor des Vorläufergeräts sehrrobust und schwer war (28 kg), wiegt der ausschließ-lich aus opto-mechanischen Bauelementen bestehendeSensor des extrem kleinen und handlichen welas-Systems nur 2,8 kg und misst nur 10 x10 x 26 cm.Das neue System kombiniert die T-Blenden-Technik mitder Lichtwellenleiter-Technologie. Durch die Anordnungzweier T-Blenden – eine im Sendestrahl und eine imEmpfangsstrahl – wird ein Messvolumen von zweiunterschiedlich großen Würfeln projiziert. Fliegt nunein Partikel durch beide Volumen, wird seine Größeexakt bestimmt und die Partikelzahl gezählt. Fliegt einPartikel hingegen nur durch das große Volumen, wirdder Messwert verworfen. Somit ist eine randzonenfeh-lerfreie Messung möglich. Durch die T-Blenden-Technikund eine neue Auswertung liefert das welas-Systemzudem eine Koinzidenz-Anzeige, die unter optischenAerosolspektrometern bislang einzigartig ist. Die Licht-wellenleiter-Technik, die den Sensor mit der Versor-gungs- und Auswerteeinheit verbindet, erlaubt es, dassdie beiden Einheiten bis zu 300m voneinander ent-fernt stehen und bedeutet damit einen flexiblen Einsatzfür den Anwender. Optional kann der Sensor des Systems widerstands-fähig gegen aggressive Medien, druckfest bis 60 bar,heizbar bis 120 °C sowie bei Unterdruck betriebsbe-reit, bis –90 °C, ausgestattet werden.Folgende technisch neuartige Charakteristika zeichnendas innovative System aus:• Partikelmessung mit hoher Auflösung und bester

Klassifiziergenauigkeit mit einem extrem kleinen und handlichen Aerosolsensor

• Koinzidenzanzeige• Messungen ohne Randzonenfehler• Messungen bis –90 °C möglich• Messungen in explosionsgefährdeter Umgebung möglich


Einbaubeispiele (Balkon/Decke) Microstahlfaserbewehrtes Drucklager

Drucklager aus microstahlfaser-bewehrtem Hochleistungsfeinbeton

Schöck Bauteile GmbHBaden-Baden

Um rationelles Bauen auf der Baustelle und die Anforderungen der Energieeinsparverord-nung 2002 zu unterstützen, hat Schöck den sog. „Isokorb ®“, ein neuartiges Drucklageraus microstahlfaserbewehrtem Hochleistungsfeinbeton entwickelt. Dabei handelt es sichum ein tragendes Wärmedämmelement für den thermisch getrennten Anschluss von z. B.Balkon- und Deckenplatten. Eingesetzt wird es überwiegend im Wohnungsneubau. Durchseinen Einsatz wird der Heizenergieverbrauch am Balkonanschluss reduziert undBauschäden durch Tauwasseranfall sowie Schimmelbildung verhindert.

Das größte Potential zur Verbesserung der mittleren Wärmeleitfähigkeit von Kragplatten-anschlüssen bieten die Drucklager. Sie übertragen die entstehenden Druckkräfte, z. B.vom Balkon in die Deckenplatte. Hierbei müssen sehr hohe Anforderungen an die stati-sche Sicherheit erfüllt werden. Der für die Drucklager verwendete Hochleistungsfeinbetonbesitzt wesentlich höhere Materialeigenschaften hinsichtlich der Druckbeanspruchung alsdie in der Baupraxis bisher verwendeten Betone. Weiterhin beträgt die Wärmeleitfähig-keit des Hochleistungsfeinbetones nur etwa 1/10 gegenüber dem bisher verwendeten nicht-rostenden Edelstahl. Durch diesen Sachverhalt konnte die Wärmedämmeigenschaft umbis zu 30 % verbessert werden.


Die Stirnflächen der Drucklager sind so ausgebildet,dass diese wie „Pendelstäbe“ die durch Temperaturun-terschiede entstehenden Längenänderungen – indivi-duell durch Schiefstellung – ausgleichen können. DieKunststoffummantelung am Drucklagerkopf übernimmtdabei die Funktion einer Trennschicht und gewährleis-tet so einen störungsfreien Bewegungsablauf. Bei derDrucklagerherstellung dient die Ummantelung als sog.„verlorene Schalung“, in die der ultrahochfeste Betongegossen wird.

Dieses neuartige Hochleistungsfeinbetondrucklager hatfolgende Vorteile gegenüber dem bisher verwendetenumgeformten Edelstahldrucklager:• Verbesserung der Wärmedämmung um bis zu 30 % • Perfektes Handling bei der Verarbeitung durch auf

annähernd Dämmstoffstärke reduzierte Drucklager-länge

• Reduzierung des Isokorb-Gewichtes

Drucklager-Varianten

Das UnternehmenDie Schöck Bauteile GmbH entwickelt, produziert undvertreibt Bauelemente für den Beton- und Mauerwerks-bau. Ziel ist es, unter dem Slogan „einfach besserbauen“ stets qualitätsverbessernde und vereinfachendeBauteile zu entwickeln. Der Grundstein wurde mit demSchöck-Bautrupp im Jahre 1962 gelegt. Aus demdamaligen Bauunternehmen hat sich ein internationaltätiges Industrieunternehmen entwickelt, dessen Kern-kompetenz in Lösungen für Wärmedämmung und Tritt-schallschutz liegt. Ein neuer wachsender Bereich istdie Bewehrungstechnik. Besonderen Wert legt dasUnternehmen auch auf Serviceleistungen wie z. B.Anwendungstechnik, Schulungen, Seminare, Bemes-sungsprogramme, Technische Unterlagen und eineaktive Außendienstbetreuung mit technischer Beratung.Die Unternehmensgruppe beschäftigt insgesamt 330Mitarbeiter. Hauptsitz ist in Baden-Baden. Ferner istSchöck mit einem Auslieferungslager in Essen, miteinem Werk in Halle/Saale und Gesellschaften inÖsterreich, Schweiz, den Niederlanden und inUngarn vertreten. Die Exportaktivitäten konzentrierensich auf Mittel- und Osteuropa.

AusgangslageAufgrund des bedeutsamen Einsparpotenzials imGebäudebereich bildet die Energieeinsparverordnung(EnEV) 2002 ein wesentliches Element im Klimaschutz-programm des Bundes. Intelligentes Energiesparenbedeutet in diesem Zusammenhang den Energieauf-wand zu vermeiden, wo er vermeidbar ist. Zusätzlichwird die konsequente Berücksichtigung konstruktiverSchwachstellen eines Gebäudes, wie z. B. Wärme-brücken, positiv in Rechnung gestellt. Sie sind in Para-graph 6 der EnEV konkret geregelt: „Zu errichtendeGebäude sind so auszuführen, dass der Einfluss kon-struktiver Wärmebrücken auf den Jahres-Heizwärmebe-darf nach den Regeln der Technik und den im Einzel-fall wirtschaftlich vertretbaren Maßnahmen so geringwie möglich gehalten wird“. Wärmebrücken entstehenbeispielsweise am Anschluss von Balkonen zur Gebäu-defassade. An dieser kritischen Nahtstelle wird derSchöck Isokorb als Wärmedämmelement eingesetzt,um diese Wärmebrücken zu minimieren.

Die InnovationDie Neuartigkeit der Lösung besteht sowohl in denMaterialeigenschaften des verwendeten Betones alsauch in der Lösung der erforderlichen Horizontalver-schiebbarkeit der Drucklager.Durch die herausragend hohe Druckfestigkeit desHochleistungsfeinbetones konnte ein Optimum zwi-schen zu übertragender Druckkraft und Betonquer-schnitt realisiert werden. Dem Hochleistungsbeton bei-gemengte Microstahlfasern gewährleisten dabei einduktiles Materialverhalten, wie man es von dem klassi-schen Stahlbeton her kennt.


Kraft-Wärme-Kopplung mit Stirlingmotor

SOLO STIRLING GmbHSindelfingen

Das von SOLO entwickelte sog. „STIRLING microKWK-Modul“ stellt eine Innovation imBereich der dezentralen Energiebereitstellung dar. Die Brennstoffvariabilität, die geringenEmissionen und die lange Lebensdauer der Stirlingtechnologie tragen in vorbildlicherForm zur CO2-Reduktion und zur Umsetzung von Nachhaltigkeitsstrategien bei. Auch imBereich der solaren Anwendung oder der Kältetechnik spielt der Stirlingmotor seine Vor-teile voll aus.


AusgangslageRegenerative Energiekonzepte sind ebenso wie dieReduktion klimarelevanter Stoffe ein Schwerpunkt derweltweiten Nachhaltigkeitsbestrebungen.

Speziell die Kraft-Wärme-Kopplung ist eine derwesentlichsten Technologien, um das Klimaschutzzielzu erreichen. Durch die dezentrale, gekoppelte Erzeugung vonStrom und Wärme werden Leitungsverluste, Emissionenund Primärenergieverbrauch im Vergleich zur getrenn-ten Erzeugung stark verringert.

Bei der Kraft-Wärme-Kopplung, auch im Bereich derAnlagen bis zu 50 kW elektrischer Leistung, werdenheute üblicherweise Ottomotoren eingesetzt. DasSOLO STIRLING 161 microKWK-Modul ist das welt-weit erste Konzept zur dezentralen Kraft-Wärme-Kopp-lung auf Basis der Stirlingtechnologie, das zertifiziertist und in Serie produziert wird.

Die InnovationStirlingmaschinen sind dem Prinzip nach zwar schonfast 190 Jahre alt. Jedoch ist ihr Einsatz derzeit kaumverbreitet. Das liegt wohl auch daran, dass der Stir-lingmotor auf Grund seines Prinzips besondere Inge-nieur-Leistungen erfordert.Gerade während der zunehmenden Motorisierunghatte der Stirlingmotor das Nachsehen gegenüberOtto- und Dieselmotoren. Beim stationären Einsatzjedoch hat er entscheidende Vorteile.

So begann man im Jahr 1990 aus fast nichts (es stan-den nur wenig brauchbare Teile und Pläne zur Verfü-gung), einen Stirlingmotor zu konstruieren, der mehrsein sollte, als nur ein Experimentiermodell wie diemeisten anderen, die es gibt.

Die Vorteile der Stirlingtechnologie liegen insbesonde-re in der externen Energiezufuhr mit einer bisher nichtgekannten Variabilität bei der Auswahl des Brennstof-fes bzw. der Wärmequelle. Der Stirlingmotor ist einprädestinierter Langstreckenläufer mit minimalen Emis-sionen, der keinen Katalysator oder eine Lambda-Sonde benötigt.

Da die Maschine geschlossen ist, bleibt sie frei vonVerbrennungsrückständen und ist damit verschleiß- undwartungsarm. Und genau diese geringe Wartungmacht die Anwendung als microKWK-Modul so in-teressant und wirtschaftlich. Wann eine Wartung not-wendig wird und in welchem Umfang, kann perDatenleitung überwacht werden. Die Wartungsinter-valle liegen derzeit bei 5.000 – 8.000 Bh/a, oderanders ausgedrückt, einmal jährlich.

Geeignet für Immobilien, kommunale Einrichtungen,oder für den Einsatz in „virtuellen Kraftwerken“ bietetdas Modul eine hervorragende, zukunftsweisende

Lösung, dem weltweiten Trend dezentraler Energiekon-zepte gerecht zu werden. Der Motor ist leistungsgere-gelt und stufenlos modulierbar von 2 bis 9,5 kW elekt-risch und 8 bis 26 kW thermisch. Diese Modulations-fähigkeit ermöglicht es, dem thermischen Lastgangeines Gebäudes zu folgen und somit lange Laufzeitenzu erzielen.Hierbei wird ein Gesamtwirkungsgrad von 92 bis 96 % erreicht. Weder Wirkungsgrad noch Emissionenwerden bei der Modulation nennenswert negativbeeinflusst.

KWK- Anlage

Das UnternehmenIm Jahr 1948 gründeten die Brüder Heinz und HansEmmerich die Kleinmotoren GmbH in Stuttgart-Unter-türkheim. Hier entstanden die ersten – für diese Zeitrevolutionär – leichten und kleinen 2-Takt-Motoren.Diese fanden schnell Einsatz in tragbaren Geräten,wie z. B. Spritzen für den Pflanzenschutz in den Wein-bergen rund um Stuttgart.Aufgrund der Tatsache, dass ab sofort auch überalldort allein gearbeitet werden konnte, wo bisher meh-rere Arbeitskräfte nötig waren, wurde von den erstenKunden der Name „SOLO“ geprägt. Dieser wurdeauch kurze Zeit später zum Markennamen.

Das Unternehmen expandierte 1951 nach Sindelfin-gen-Maichingen, wo auch heute noch das Stammwerkmit 350 Mitarbeitern seinen Sitz hat.

Aus dem kleinen Zweitaktmotor sind inzwischen Gerä-te zum Schutz und zur Pflege von Garten, Landschaftund Forst geworden, die in jedes Land der Weltexportiert werden. Speziell im Bereich der rückentrag-baren Pflanzenschutzgeräte steht SOLO weltweit anerster Stelle. In Kleinserie werden noch ein Sportmotorfür den Modellrennsport und ein Flugmotor für eigen-startfähige Segelflugzeuge hergestellt und ist somiteiner der wenigen luftfahrtzertifizierten Betriebe inDeutschland.


Wertstoffe

Störstoff-Trenner

Stadler Anlagenbau GmbHAltshausen

Wertstoffe (aus Abfallgemischen) werden zukünftig zunehmend als Ersatzbrennstoffe inz. B. Kraft- oder Zementwerken verwertet werden. Um die Wertstoffe in den Öfen best-möglich einsetzen zu können, werden diese in verschiedenen Aggregaten vor derZuführung in die Öfen in kleine Teile zerhackt. Diese Aggregate müssen jedoch vor Zer-störung durch Störstoffe (z. B. Metalle, Steine, Glasbehälter) im Abfallgemisch geschütztwerden. Das bedeutet, sämtliche Störstoffe müssen aus dem Abfallgemisch vor dem Zer-kleinerungsverfahren entfernt werden.Stadler Anlagenbau hat hierfür ein technisch sehr anspruchsvolles und aufwändiges Sor-tierverfahren entwickelt, das diese Anforderung – die eindeutige und schnelle Trennungvon Wert- und Störstoffen – erfüllt. Die zentrale Aufgabe besteht darin, bei der fortlaufen-den – schnellen – Zuführung des Abfallgemisches die Analysephase und den Sortiervor-gang in Wert- und Störstoffe sehr schnell und präzise ablaufen zu lassen, um die gefor-derte fast 100 %ige Trennung sicher erfüllen zu können.

Störstoffe

1 Wertstoff

2 Störstoff

3 Transportband

4 Wertstoffgemischbunker

8 Prallplatte

10 Schwingungssensor

11 Rechner und Steuereinheit

12 Schallsensor

14 Wertstoffbunker

15 Sortierklappe

16 Störstoffbunker


nen Rechner mit dort abgespeicherten Referenzsigna-len bzw. Referenzwerten von Stör- und /oder Schwer-stoffen verglichen. Über diesen kontinuierlich durchge-führten Abgleich erkennt der Rechner Wert- bzw. Stör-stoffe, da jeder aufprallende Stoff „typische“ –bekannte – Messwerte erzeugt (ein Metallteil löst stär-kere Signale aus, als ein „normaler“ Abfall-/Wertstoffwie z. B. ein Kunststoffteil).

Die kontinuierliche Aus- bzw. Bewertung dieser Rech-nersignale aktiviert über eine Steuereinheit eine derPrallplatte nachgeschaltete Sortiereinrichtung. Sobaldder Rechner solche Stör- bzw. Schwerstoffe erkennt,werden diese über die Sortiereinrichtung dem Störstoff-bunker zugeführt, wohingegen die Wertstoffe desAbfalls – von den Sensoren als solche erkannt – inden Wertstoffbunker oder in ein weiterführendesAggregat geleitet werden. Die Sortierung erfolgt jenach Wunsch des Kunden über Klappenelemente oderSortierbänder.Da das Abfall- und/oder Wertstoffgemisch oft kunden-oder regionenspezifische Eigenheiten aufweist, sindindividuelle Modifizierungen in der Software möglich,um anwenderspezifische Schwerstofffraktionen optimalseparieren zu können.

Das UnternehmenDer Ursprung des heutigen Unternehmens Stadler Anla-genbau GmbH wurde 1791 als kleine Dorfschmiedein Altshausen gelegt.

Im Jahre 1991 trat in der 7. Generation (!) der heutigegeschäftsführende Gesellschafter Willi Stadler in dasUnternehmen ein. Die Entwicklung des Unternehmensverlief in den letzten Jahrzehnten beeindruckend: 6Mitarbeiter hatte das Unternehmen 1960, 29 Mitar-beiter 1991, nun sind über 80 Mitarbeiter angestellt.

Mit dem Eintritt des heutigen Inhabers in dieGeschäftsführung erfolgte eine strategische Neuaus-richtung und ein rasantes Wachstum des Unterneh-mens. Realisiertes Ziel war eine Umorientierung vomallgemeinen Stahlbau zum Komplettanbieter im Anla-gen- und Sondermaschinenbau, insbesondere für dieBereiche Recycling und Umwelttechnik (z. B. Sortieran-lagen von Leichtverpackungen, Gewerbe- und Baustel-lenabfällen, Altpapier, ölverschmutzte Betriebsmittel)sowie Papier- und Holztechnik.

AusgangslageDas Jahr 2005 wird für die Deponierung von beseiti-gungspflichtigen Abfällen ein bedeutsames Jahr. Abdiesem Zeitraum dürfen – laut einer neuen Verordnung– keine unbehandelten Materialien mehr auf einerDeponie abgelagert werden. Auch an die Anlagen fürdie Verwertung von Gewerbeabfällen, Leichtver-packungen, Altholz und Bioabfällen werden weitaushöhere Kriterien als bisher gestellt. Aufgrund dessenwerden sehr viel mehr – insbesondere hochkalorige –Abfälle einer sinnvollen Verbrennung zugeführt werdenals bisher. Die bestehenden Müll-Verbrennungskapa-zitäten reichen hierfür jedoch nicht aus. Somit werdensolche Wertstoffe auch als Ersatzbrennstoffe, z. B. inden Brennöfen von Kraft- oder Zementwerken, einge-setzt werden. Um dies bestmöglich und sicher durch-führen zu können, werden diese Wertstoffe in ver-schiedenen Aggregaten, wie z. B. Zerkleinerungsma-schinen, vor der Zuführung in die Öfen behandelt /zer-kleinert. Diese Aggregate müssen jedoch vor einerZerstörung durch die im Abfallgemisch enthaltenenStörstoffe (z. B. Metalle, Steine, Glasbehälter) ge-schützt werden. Das bedeutet, sämtliche Störstoffemüssen aus dem Abfallgemisch vor der Behandlung inZerkleinerungsmaschinen bzw. vor der thermischenVerwertung in den Kraft - und Zementwerken entferntwerden.

Die InnovationEin solches Verfahren, das sämtliche Störstoffe ausdem Abfallgemisch mit einer annähernd 100 %igenSicherheit aussortieren kann, lag bisher nicht vor. Esmusste deshalb ein neues Trennverfahren entwickeltwerden, das dem Nutzer ein Höchstmaß an Sicherheitgibt. Diese hohe Anforderung war die Basis der FirmaStadler für die Entwicklung des Systems Störstoff-Tren-ner.

Die Aufgabe der Anlage ist das Erkennen sowie daskorrekte Separieren von jeglichen Stör- und/oderSchwerstoffen aus einem beliebigen Abfall- oder Wert-stoffgemisch. Die große Problematik bei diesem Trenn-vorgang besteht darin, dass diese so genannten Stör-und/oder Schwerstoffe aus unterschiedlichsten Mate-rialien (z. B. Stein, Metall, Glas) bestehen.Die Entwicklungsarbeit konzentrierte sich auf die Aus-und Bewertung von Schwingungen. Das – noch unsor-tierte – Abfall- und / oder Wertstoffgemisch wird aufein Transportband aufgegeben. Am Ende dieses Ban-des fällt das Material auf eine Prallplatte, in der Sen-soren ein- bzw. angebaut sind. Diese High-Tech-Senso-ren ermitteln den entstehenden Körperschall der Prall-platte bzw. die durch den Aufprall ausgelöstenSchwingungen der Prallplatte.

Diese Messungen werden – auf Basis ihrer physikali-schen Eigenschaften – in elektrische Impulse /Signaleumgesetzt. Der Ausschlag (Amplitude) und die Dauerder Signale werden zeitgleich in einem angeschlosse-


Heißluft-Inhalationssystem

STORZ & BICKEL GmbH & Co. KGTuttlingen

Für die Heißluftextraktion werden Heilkräuter oder andere geeignete pflanzliche Substan-zen zerkleinert und mit auf bis zu 235°C erhitzter Luft durchströmt, wodurch die in denSubstanzen enthaltenen Aromen und Wirkstoffe „verdampfen“ und als Aerosol in dieHeißluft übergehen. Diese mit Aromen und Wirkstoffen versetzte Luft wird, nachdem Sieauf eine angenehme Temperatur heruntergekühlt ist, inhaliert, wobei die Wirkstoffe überdie Lungenbläschen in den Blutkreislauf gelangen. Wirkstoffe und Aromen können nundirekt – ohne den Umweg über eine pharmazeutische Aufbereitung – aus getrocknetenHeilkräutern gewonnen und inhaliert werden. In Tees oder althergebrachten Wasser-dampfinhalationen können nur Wirkstoffe verabreicht werden, die sich bei Temperaturenunter 100 °C aus dem Pflanzenmaterial lösen lassen. Bei der Heißluftextraktion werdenweit höhere Temperaturen erreicht, wodurch neue Anwendungsmöglichkeiten für Heilkräu-ter und andere pflanzliche Substanzen ermöglicht werden.Es wurde ein System entwickelt, das die räumliche und zeitliche Trennung der Heißluftex-traktion (Verdampfung) und der Inhalation (Anwendung) ermöglicht.Problemlos und komfortabel lassen sich auch Wirkstoffe aus synthetisch hergestellten Arz-neimitteln oder Reinsubstanzen in flüssiger und pulverisierter Form verdampfen und inha-lieren. Eine sichere inhalative Applikationsform alternativ zur Injektion oder oralen Auf-nahme von Wirkstoffen wird ermöglicht.

AusgangslageIn den Industrieländern werden in letzter Zeit vermehrtAlternativen zur Schulmedizin erforscht. Als eine derwenigen unstrittig seriösen Alternativen gilt dabei diePhytotherapie (Pflanzenheilkunde). Die Technik der Heißluftextraktion, in Verbindung mitder inhalativen Applikationsform des dabei entstehen-den Aerosols aus gelösten Wirkstoffen und Aromen,weckt mit der Entwicklung von brauchbaren Inhalato-ren zunehmend mehr Interesse. Seit einigen Jahrenwerden einfache Heißluftextraktionsinhalatoren ange-boten. Bisherige Produkte konnten sich aber aufgrundihrer unzureichenden Leistung nicht im wünschenswer-ten Maße durchsetzen. Vor allem die bisher als unvermeidbar angeseheneVerknüpfung der Prozesse sowohl der Heißluftextrak-tion als auch der Inhalation ergaben nur unbefriedi-gende Lösungen. Die beim Einatmen zwangsläufig ent-stehenden Volumenstromschwankungen und die darausresultierenden starken Lufttemperaturschwankungenließen sich steuerungstechnisch nicht in den Griffbekommen. Die mangelnde Zuverlässigkeit des Ver-dampfungsprozesses verhinderte den Durchbruch die-ser Technologie ebenso wie die eingeschränkte Sicher-heit und unkomfortable Anwendung durch die direkteVerbindung während der Inhalation mit dem Heißlufter-zeuger.

Die InnovationGrundvoraussetzung für einen guten Heißluftextrakti-onsinhalator ist vor allem, dass er die Temperaturwährend der Verdampfung in der Füllkammer knappoberhalb des jeweiligen Verdampfungspunktes haltenkann, um so ein Optimum an Effizienz undGeschmack (bei Heilkräutern), sowie eine gute Repro-duzierbarkeit der Dosis zu gewährleisten. Weiterewichtige Punkte sind: größtmögliche Sicherheit für denBenutzer, unkomplizierte Bedienung und insbesondereauch einen für den Privatkunden noch bezahlbarenPreis.Die innovativen Leistungen bestehen aus der:• Idee und praktischen Umsetzung der räumlichen

und zeitlichen Trennung der Prozesse der Heißluft-extraktion (Verdampfung) und der Inhalation (Anwendung). Dies ermöglicht einerseits eine pro- blemlose Verdampfung, andererseits eine absolut sichere und komfortable Anwendung.

• Entwicklung des abnehmbaren, patentierten (DE, US, EU-Pat.) Ventilballons, sowie des mit der Füll-kammer und dem Mundstück zusammenwirkendenVentilmechanismus.

• Entwicklung des Greifermechanismus, um auch kranken und behinderten Menschen eine Bedie-nung des Gerätes möglichst ohne Fremdhilfe zu ermöglichen.

• Entwicklung einer Füllkammer speziell für Kräuterund pflanzliche Substanzen mit variablem Füllstand.

• Entwicklung einer Füllkammer speziell für Flüssig-keiten mit einemTropfenkissenaus Edelstahldrahtgestrick.


• Entwicklung eines Heizblocks aus einer speziellen Aluminiumlegierung zur Lufterhitzung (Patent angemeldet) mit aus Kostengründen rein elektrome- chanischer Temperaturregelung (Bimetallregler).

• Entwicklung eines Gerätedesigns mit hohem Wie-dererkennungswert.

Der Prozess der Heißluftextraktion (Verdampfung).

Das UnternehmenDer Erfinder des Inhalationssystems, Markus Storz, hatzunächst das Unternehmen – VAPORMED InhalatorenMarkus Storz – im August 2000 gegründet. Die Produk-tion wurde gleich darauf aufgenommen und imNovember desselben Jahres begann der Verkauf derersten Geräte. Das ständig steigende Interesse unddie damit verbundene wachsende Nachfrage machtenrasch eine Neuaufstellung des Unternehmens notwen-dig. Herr Jürgen Bickel trat als Partner und geschäfts-führender Gesellschafter in das Unternehmen ein, wo-rauf die Umfirmierung zur STORZ & BICKEL GmbH &Co. KG am im Jahr 2002 erfolgte.Die Firma, die inzwischen auch international tätig ist,hat derzeit sechs Mitarbeiter. Produktionsseitig wirdderzeit lediglich die Endmontage der von Zuliefererneinbaufertig bezogenen Bauteile durchgeführt, so dassdurch die Erfindung Arbeitsplätze auch außerhalb desBetriebes geschaffen bzw. erhalten wurden.Weitere Systemkomponenten werden z. Zt. entwickelt,die mittelfristig angeboten werden sollen. Außerdem plant man ergänzend zum „VolcanoInhala-tionssystem“ ein mobiles Gerät zu entwickeln. Hierzuist eine Forschungskooperation mit der FH-Karlsruhe inVorbereitung.


Trekking-Bekleidung mit besonderer textiler Ausrüstung

VAUDE Sport GmbH & Co. KGTettnang

Der Outdoor-Spezialist VAUDE rüstet seit Sommer 2003 erstmals leichte Jacken, Hosen,Blusen und Hemden der Trekking-Kollektion mit der multifunktionellen sog.„3xDry-Techno-logie“ aus. Diese Ausrüstungstechnologie sorgt für Komfort sowohl bei extremer sportli-cher Leistung als auch beim Reisen und sonstigen Freizeitaktivitäten. Denn ein einzigesderart ausgerüstetes Kleidungsstück kann Ausstattung genug sein für wechselnde Aktivitä-ten und Wetterverhältnisse.Das leichte und dünne Gewebe aus synthetischen Fasern weist Wasser und Schmutzsprit-zer von außen ab. Auch falls unterwegs einmal der Kaffeebecher oder das Rotweinglasumkippt, muss nicht gleich die Kleidung gewechselt werden, denn auch diese Tropfenperlen einfach ab. Gleichzeitig sorgt die neue Ausrüstung auf der Innenseite für einenschnellen Feuchtigkeitstransport und somit ein trockenes Gefühl auf der Haut. Bildet sichSchweiß auf der Haut, egal ob dampfförmig oder flüssig, wird dieser umgehend von derhydrophilen Innenseite aufgenommen und großflächig verteilt. So verdunstet die Feuchtig-keit selbst bei extremer körperlicher Anstrengung und schwüler Witterung sehr rasch. DieHaut bleibt angenehm trocken und durch die Verdunstung wird ein Kühlungseffekt erzielt,der die Schweißproduktion vermindert. Im Anschluss an eine Schweiß treibende, aktivePhase macht sich also auch kein unangenehmes Frösteln breit. Dritter Pluspunkt: Das sobehandelte Gewebe trocknet deutlich schneller als bisher.


sehr leichte, dünne Materialien die gerade mal 0,4 mmdick sind, wie die Trekking-Kollektion, mit diesengegensätzlichen Eigenschaften zu versehen, ohne dassdiese miteinander in Berührung kommen.

Das Unternehmen1974 gründete Albrecht von Dewitz das Unternehmen,das in 27 Jahren vom kleinen Familienbetrieb zur interna-tionalen Firma heranwuchs, die in Deutschland rund 180MitarbeiterInnen beschäftigt. Anfänglich wurden Berg-sportausrüstungen und Rucksäcke vertrieben, doch baldschon folgte die eigene Herstellung von Zelten, Schlaf-säcken und Bekleidung für alle Outdoor-Aktivitäten. Mitt-lerweile wurden die Kernsegmente um Bike- und Segler-ausrüstung ergänzt; jüngstes Marktsegment ist der funktio-nale Fashion- und Trend-Markt, der vor allem durch denEinsatz selbst entwickelter Hightech-Materialien erobertwird. Durch ein völlig neuartiges Membransystem machtdas Unternehmen seit 1999 auf sich aufmerksam.

Um eine vollständige Outdoor-Produktpalette anbieten zukönnen, wurden in den vergangenen Jahren Spezialunter-nehmen für angrenzende Segmente, wie die Firma Mar-kill, Hersteller von Trinkflaschen und Kochersystemen,oder die spanische Klettermarke Lucky übernommen.

Der Umsatz der VAUDE-Gruppe wächst seit Jahren konti-nuierlich. Im Jahr 2002 lag der Umsatz bei rund 70 Mil-lionen Euro, wobei 40 Prozent auf den Export entfallen –Tendenz steigend. VAUDE-Produkte werden teilweise ineigenen Niederlassungen weltweit vertrieben

AusgangslageIm Bereich funktioneller Textilien kann man generell unter-scheiden zwischen Bekleidung, die wasserdicht, wind-dicht und atmungsaktiv ist und Bekleidung, die nicht was-serdicht ist. Die nicht-wasserdichten Textilien sind je nachEinsatzzweck wasserabweisend, UV-hemmend oderschweißtransportierend ausgestattet.Im Bereich der nicht-wasserdichten Textilien gibt es zweiArten: Zum einen die hydrophoben Gewebe, die wasser-abweisend sind und Wassertropfen abperlen lassen. Zumanderen die hydrophilen Gewebe, die Wasser anziehenund die Flüssigkeit (Schweiß) großflächig verteilen, damitsie schnell verdunsten kann.Beide Ausrüstungsvarianten sind gegensätzlich und konn-ten bisher nicht in einem einlagigen Gewebe vereint wer-den. Daher musste sich der Verbraucher bislang immer füreine der beiden Varianten entscheiden.

Die InnovationDie Aufgabe bestand darin, einen dünnen, einlagigenStoff auf der einen Seite wasserabweisend und auf deranderen Seite wasseranziehend, also mit zwei konträrenEigenschaften, auszustatten. Zum Verständnis, eine kurzeErläuterung dieser Eigenschaften:1. Hydrophobe, wasserabweisende Außenseite: Ein

Material lässt das Wasser abperlen, wenn es hydro-phob, also wasserabstoßend, ausgerüstet ist. Dies wird erreicht durch die Anwendung chemischer Ausrüstun-gen, die dauerhaft auf dem Material zum Einsatz kom-men, und durch Wärme jederzeit reaktiviert werden können.

2. Eine hydrophile, wasseranziehende Oberfläche ist nötig, um die Feuchtigkeit schnell vom Körper abzulei-ten. Denn nur wenn der Schweiß, der bei sportlicher Aktivität bzw. bei warmen Temperaturen auf der Haut entsteht, effizient durch die Stoffschichten nach außen transportiert wird, entsteht ein angenehmes Körperkli-ma und Wohlbefinden. Somit ist die Atmungsaktivität elementare Voraussetzung für die sportliche Leistungs-fähigkeit und für die Gesundheit, indem Hitzestau und Unterkühlung vermieden werden.

Eine textile Ausrüstung wird durch „Tränkung“ des Mate-rials mit einer flüssigen chemischen Substanz erreicht. Bis-her war es nicht möglich, ein Gewebe mit zwei verschie-denen Ausrüstungen zu tränken. Denn sobald diese Sub-stanzen miteinander in Berührung kommen, heben siesich gegenseitig auf bzw. neutralisieren sich. Es war alsoentweder die hydrophile oder die hydrophobe textile Aus-rüstung anwendbar.Durch zahlreiche Versuche und Tests gelang es, ein inno-vatives Verfahren zu entwickeln, das es erstmals ermög-licht, auf einer dünnen, einlagigen textilen Fläche ohneLaminat oder Membrane folgende Funktionen zu integrie-ren: außen Wasser abweisend, innen Schweiß transpor-tierend und zudem trocknet es deutlich schneller als ver-gleichbare Gewebe ohne diese Ausrüstung. Aufgrunddieser dreifachen Wirkung wurde die neue Technologie3xDry getauft – sprich: dreimal trocken. Es gelang damit,


Hybridschlepper

VOLK Fahrzeugbau GmbHBad Waldsee

Anders als bei herkömmlichen Hybridschleppern ist der Dieselmotor bei dem neu ent-wickelten Hybridschlepper nicht fest im Fahrzeug verbaut, sondern in ein Schnellwechsel-Dieselmotor-Generator-Modul integriert. Diese modulare Einheit ist innerhalb von nur 5 Minuten austauschbar und zudem autonom betriebsfähig. Alle gängigen Wartungs-und Reparaturtätigkeiten am Dieselmotor können daher auch unabhängig vom Fahrzeugdurchgeführt werden. Wartungs- und reparaturbedingte Stillstandszeiten können so deut-lich verkürzt werden. Für Fahrzeugbetreiber hat dies eine höhere Fahrzeugverfügbarkeitund erhebliche Kosteneinsparungen zur Folge. Zudem profitieren sie von einer höherenZukunftssicherheit ihrer Investitionen, denn der modulare Aufbau macht die Hybridschlep-per zu zukunftsoffenen und hochflexibel einsetzbaren Zugfahrzeugen.


ihrer Investitionen: Denn derartige Hybridschlepper lassen sich bei einer späteren Veränderung der Einsatzbedingungen problemlos zu einfachen Elek-troschleppern „zurückrüsten“.Umgekehrt ist es natür-lich auch möglich, als reine Elektroschlepper erwor-bene Fahrzeuge nachträglich zu Hybridschleppern aufzurüsten.

Fertigungstechnisch lässt sich durch den modularenAufbau ein späterer Variantenbestimmungszeitpunktrealisieren: Erst ganz am Ende des Fertigungsprozes-ses muss entschieden werden, ob ein Fahrzeug alsElektroschlepper oder als Hybridschlepper ausgeliefertwird und – falls letzteres der Fall ist – welcher der ver-schiedenen angebotenen Dieselmotoren dabei zumEinsatz kommt. Hieraus resultieren eine starke Vereinfa-chung der Prozesse, eine erhebliche Verkürzung derDurchlaufzeiten und eine deutliche Verringerung derBestände.

Das UnternehmenDie VOLK Fahrzeugbau GmbH wurde 1994 gegrün-det und fertigt heute mit 30 Mitarbeitern Fahrersitz-schlepper mit Anhängelasten von 1 bis 160 Tonnenund Fahrersitzwagen mit einer Nutzlast von 0,3 bis 10Tonnen. Diese Fahrzeuge sind mit Elektro-, Diesel-,Hybrid- oder Treibgasantrieb ausgestattet und werdenhauptsächlich in der Industrie, auf Flughäfen und imkommunalen Bereich eingesetzt. Eine seit 1998 bestehende strategische Allianz mitdem Flurförderzeughersteller Jungheinrich AG ermög-licht es, sich auf die Kernkompetenz – die Lösung spe-zifischer Kundenprobleme durch innovative und quali-tativ hochwertige Produkte – zu konzentrieren, ohnedeshalb auf die typischen Vorteile eines „großen“Anbieters – flächendeckendes Servicestellennetz undProblemlösungen aus einer Hand – verzichten zu müs-sen. Diese bewusste Fokussierung erleichtert es, die imMittelstand naturgemäß knappen finanziellen und per-sonellen Ressourcen im Bereich der Forschung und Ent-wicklung zu bündeln. Zudem werden Know-how undKompetenzen auch außerhalb der eigenen Organisa-tion gesucht. Kooperationsbeziehungen mit Lieferantenund Kunden werden bewusst zur Beschleunigung vonInnovationen gepflegt.

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AusgangslageSeit über 20 Jahren werden zur Bewältigung vonTransportaufgaben in der Industrie und auf Flughäfenneben Zugfahrzeugen mit herkömmlichem Diesel- oderElektroantrieb zunehmend auch Fahrzeuge mit Hybrid-antrieb eingesetzt. Da diese sowohl mit einem Elektro-als auch mit einem Dieselmotor ausgerüstet sind, istder Einsatz von Hybridschleppern immer dann sinn-voll, wenn die Einsatzbedingungen sowohl die Ver-wendung in geschlossenen Gebäuden als auch dieBewältigung vergleichsweise großer Strecken im Frei-en erfordern.Da die Einsatzbedingungen in der Industrie und aufFlughäfen oft einen durchgängigen Mehrschichtbetriebsieben Tage pro Woche vorsehen, können Wartungs-und Reparaturarbeiten in der Regel nicht auf Neben-oder Brachzeiten verschoben werden. Sie haben folg-lich zwangsläufig einen Ausfall der Fahrzeuge zurFolge. Zur Überbrückung von Ausfallzeiten müssendaher oft Ersatzfahrzeuge vorgehalten werden, wasmit erheblichen Kosten verbunden ist.Eine nähere Analyse zeigt, dass Ausfallzeiten vorallem auf die dieselmotorischen Antriebskomponentenzurückzuführen sind; während nämlich die elektrischenAntriebskomponenten – nicht zuletzt aufgrund des Ein-satzes moderner Drehstromtechnik – nahezu wartungs-frei sind, erweist sich der Dieselmotor als vergleichs-weise wartungsintensiv und reparaturanfällig.

Die InnovationDer neu entwickelte Hybridschlepper ist aus diesemGrund mit einem Schnellwechsel-Dieselmotor-Genera-tor-Modul ausgestattet. Anders als bei herkömmlichenHybridschleppern ist der Dieselmotor hier nicht fest imFahrzeug verbaut, sondern Bestandteil einer mit weni-gen Handgriffen innerhalb von rund 5 Minuten aus-tauschbaren modularen Einheit. Hieraus ergeben sichdrei zentrale Vorteile:• Da das Dieselmotor-Generator-Modul neben dem

Dieselmotor und dem Generator auch über einen integrierten Tank, eine Starterbatterie und einen Anlasser verfügt, ist es autonom betriebsfähig. Alle gängigen Wartungs- und Reparaturtätigkeiten am Dieselmotor können daher auch unabhängig vom Fahrzeug durchgeführt werden.

• Die Hybridschlepper können daher auch während der Wartungs- und Reparaturtätigkeiten am Diesel-motor-Generator-Modul problemlos weiterbetrieben werden: Einerseits ist es möglich, das Fahrzeug ohne Dieselmotor-Generator-Modul, d. h. als reinen Elektroschlepper einzusetzen. Andererseits ist es möglich, das Dieselmotor-Generator-Modul für die Dauer der Arbeiten durch ein Ersatz-Modul zu erset- zen und das Fahrzeug als vollwertigen Hybrid-schlepper weiterzubetreiben. Statt eines kompletten Ersatzfahrzeuges muss in diesem Fall folglich nur ein Ersatz-Modul vorgehalten werden.

• Aus dem modularen Aufbau ergibt sich für Fuhrpark-betreiber zudem eine größere Zukunftssicherheit

2003 - Dokumentation des Innovationspreises des Landes Baden-Württemberg 2003

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