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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg – Dr.-Rudolf-Eberle-Preis – 2002 Dokumentation

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Innovationspreis des LandesBaden-Württemberg– Dr.-Rudolf-Eberle-Preis – 2002

Dokumentation

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Impressum

Herausgeber:Landesgewerbeamt Baden-WürttembergReferat Technik, PatenteWilli-Bleicher-Straße 1970174 StuttgartTelefon (0711) 123-26 02Telefax (0711) 123-27 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:Landesgewerbeamt Baden-Württemberg

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 zum18. Sept.ember 2002). Das Landesgewerbeamt Baden-Württemberg übernimmt dafür keine Gewähr.Den Text der Broschüre finden Sie auch im Internetunter http://www.lgabw.de/it.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Inhaltsverzeichnis

4 Einleitung

7 Übersicht der Preisträger 2002

8 Übersicht der Anerkennungen 2002

11 Vorstellung der Preise 2002

25 Vorstellung der Anerkennungen 2002

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Einleitung

Auf Vorschlag des Ministers für Wirtschaft, Mittelstandund Technologie, Dr. Rudolf Eberle, beschloss die Landesregierung 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 Wirtschafts-minister insbesondere um den Mittelstand erworbenhat, 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 1sowie Urkunden vergeben.

Bewerbungen für den Innovationspreis werden vonfolgenden Organisationen der Wirtschaft entgegen-genommen:• Baden-Württembergischer Handwerkstag• Baden-Württembergischer Industrie- und Handels-

kammertag• Landesverband der Baden-Württembergischen

Industrie e.V.

Das Wirtschaftministerium hat das LandesgewerbeamtBaden-Württemberg mit der organisatorischen Durch-führung beauftragt.

Über die Vergabe des Preises entscheidet ein Preis-komitee.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 Veran-staltung.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Die Mitglieder des Preiskomitees:

Matthias BaumstarkGeschäftsführer der Josef 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

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

Manfred WolfenspergerHauptgeschäftsführer derHandwerkskammer Konstanz

Dem Landesgewerbeamt Baden-Württemberg lagen2002 insgesamt 81 Bewerbungen vor.

Das Preiskomitee hat den Innovationspreis 2002 sechs Unternehmen zuerkannt. Der Geldpreis wurdeaufgeteilt in 2 x 15.000 1 und 4 x 5.000 1.

Die Preise wurden am 19. November 2002 in eineröffentlichen Veranstaltung verliehen.

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

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Preisträger 2002

Verax Ventilatoren GmbHForsthausstr. 178048 Villingen-SchwenningenTel.: (07721) 9989-0Fax: (07721) 507405www.verax.deGeräuscharmer PC-Ventilator

Mafell AGBeffendorfer Str. 478727 Oberndorf a. N.Tel.: (07423) 812 -253Fax: (07423) 812-218www.mafell.deMobiles Plattensägesystem

Franz Kessler GmbHFranz-Kessler-Str. 288422 Bad BuchauTel.: (07582) 809 -0Fax: (07582) 809 -170www.franz-kessler.deFräs-Spindel mit Synchronmotor

Hermann Winker GmbH & Co. KGDellinger Weg 178549 SpaichingenTel.: (07424) 704 -0Fax: (07424) 3150www.hewi-sicherungsmuttern.deNeues Ganzstahl-Sicherungsmuttern-System

Hobe GmbH HartmetallwerkzeugeBaindter Str. 2788255 BaienfurtTel.: (0751) 56092-0Fax: (0751) 49305www.hobe-tools.deWerkzeugsystem zur Bearbeitung von Mikroteilen

J. Dittrich Elektronic GmbH & Co. KGBahnhofstr. 6776532 Baden-BadenTel.: (07221) 64103Fax: (07221) 17103www.dittrich-elektronic.deFehlersichere Sauerstoffsonde

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Anerkennungen 2002

aquila wasseraufberei-tungstechnik gmbhWilly-Brandt-Str. 997877 WertheimTel.: (09342) 918830Fax: (09342) 918833www.aquila-wasser.deFiltersystem zur Aufbereitung vonBadewasser in öffentlichen Bädern

ASTORplastKLEBETECHNIK AGLimesweg 1973553 AlfdorfTel.: (07172) 303-0Fax: (07172) 303-99www.astorplast.deKlebstoffsystem auf Basis von UV-vernetztem Polyacrylat

CTV Computer Technology Vertrieb GmbHFrankfurter Str. 8/171732 TammTel.: (07141) 6889960Fax: (07141) 6889970www.ctvgmbh.deMedizinische und Reinraum-Rechnersysteme

Dr. Fenyves und GutDeutschland GmbHLotzenäcker 972379 HechingenTel.: (07471) 9374-0Fax: (07471) 9374-30www.fg-deutschland.deTragbares Aufzeichnungsgerät für die ambulante Schlafdiagnose

Hämmerle GmbH & Co. KGBuchauer Str. 2588422 OggelshausenTel.: (07582) 9321-0Fax: (07582) 9321-90www.haemmerle-bau.deHydraulischer Rechteckvortriebfür den Tunnelbau

HIT HagmeierInnovation & Technik GmbHHofstr. 273340 Amstetten-SchalkstettenTel.: (07331) 43678Fax: (07331) 40972www. hit-hagmeier.deAutomatisches Warn-Systemfür Kraftfahrzeuge

imt robot AGBlumenstr. 4770736 FellbachTel.: (0711) 95260 -0Fax: (0711) 95260 -167www.imt-robot.deWissensbasierte Robotersysteme für die industrielle Produktion

Interstuhl Büromöbel GmbH & Co. KGBrühlstr. 2172469 Meßstetten-TieringenTel.: (07436) 871-268Fax: (07436) 871-308www.interstuhl.deErgonomischer Arbeitsstuhl

Markus KlotzTheodor-Heuss-Str. 2375378 Bad LiebenzellTel.: (07052) 92336Fax: (07052) 92338www.fa-klotz.dePartikelzähler als Bio-Chip-Reader

Singer International GmbHPrinz-Eugen-Str. 9088069 TettnangTel.: (07542) 9357-4Fax: (07542) 9357-2www.singer-international.deThermisches Bearbeitungssystem für Fruchtzubereitungen

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Anerkennungen 2002

Solarsiedlung GmbHWiesentalstr. 1979115 FreiburgTel.: (0761) 45944-30Fax: (0761) 45944-39www.solarsiedlung.deSolarhaus mit positiver Energiebilanz

VAUDE Sport GmbH & Co. KGVaude-Str. 288069 TettnangTel.: (07542) 5306 -0Fax: (07542) 5306 -60www.vaude.deJeans in Denim-Optikaus Hightech-Gewebe

Wenzler Medizintechnik GmbH& Co. KGHauptstr. 178595 Hausen o. V.Tel.: (07424) 4497Fax: (07424) 501764www.wenzler-medizintechnik.deVerfahren zur Herstellung von MRT-tauglichem Instrumentarium

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Die Preise 2002

Geräuscharmer PC-Ventilator

Mobiles Plattensägesystem

Fräs-Spindel mit Synchronmotor

Neues Ganzstahl-Sicherungsmuttern-System

Werkzeugsystem zur Bearbeitung von Mikroteilen

Fehlersichere Sauerstoffsonde

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Geräuscharmer PC-VentilatorVerax Ventilatoren GmbHVillingen-Schwenningen

PC-Arbeit führt zu erhöhter Empfindlichkeit gegen Umgebungsgeräusche. Die Bildschirm-arbeitsverordnung empfiehlt deshalb, bei überwiegend kreativen oder geistig anspruchs-vollen Tätigkeiten wie bei technisch-wissenschaftlicher Arbeit, beim Entwerfen, Überset-zen, Korrigieren schwieriger Texte und beim Programmieren einen Grenzwert von35–45 dB(A) für die Geräuschemission (Schallleistungspegel) einzuhalten, bei sonstigerBürotätigkeit 45–55 dB(A). Der Schalldruckpegel von 35 dB(A) wird von den meistenComputern mit Taktfrequenzen > 1 GHz nicht eingehalten. Allein durch den PC ameigenen Arbeitsplatz wird die Untergrenze der Empfehlung bereits überschritten.Verax hat gezielt extrem leise Ventilatoren für PC-Prozessoren und PC-Netzteile entwickelt,die kaum Geräusch entstehen lassen. Das durchschnittliche Geräusch eines PCs, der mitdrei dieser Ventilatoren ausgerüstet ist, beträgt nach DIN 27779 und 9296 im Standby-Betrieb 18,9 dB(A). Durch eine gemeinsame, aufeinander abgestimmte Entwicklung vonVentilator und Kühlkörper entstehen Kühlsysteme, die bei minimaler Geräuschentwicklunghohe Wirkungsgrade besitzen.Die Ventilatoren erfüllen zusammen mit den speziell darauf abgestimmten Kühlkörpern dieAnforderungen der aktuellen Prozessoren.

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Die AusgangslageDie Geräuschminderung spielt bei Computern und Büro-geräten eine immer stärker werdende Rolle. Die Stei-gerung der Arbeitsleistung durch Lärmminderung ist mess-bar. Schon bei 6 dB(A) leiserer Umgebung reduziertsich die Fehlerrate bei der Computerarbeit um 52 %.PCs mit Hochleistungsprozessoren haben einen unan-genehmen Geräuschpegel erreicht. Mit dem Über-schreiten der 2 GHz-Grenze stieg die Leistungsaufnah-me der PC-Prozessoren auf bis zu 75 W. Diese Ent-wicklung ist noch nicht beendet. Zur Kühlung dieserProzessoren sind geräuscharme Kühlsysteme mit extremhohem Wirkungsgrad erforderlich. Die Wärmeleistungvon 75 W muss bisher über eine Fläche von 128 mm2

abgeführt werden bei den neuesten Prozessoren sogarüber nur 82 mm2.

Die neu entwickelten Radialventilatoren beschleunigendie Luft gleichmäßig über einen wesentlich längerenWeg als gleich große Axiallüfter. Dadurch entstehtweniger Luftgeräusch. Die berechnete Form der Lüfter-blätter vermeidet Beschleunigungsspitzen.Schon im Lufteinlass ist die Luftgeschwindigkeit kleinerals bei Axiallüftern. Der Strömungsquerschnitt im Lüfterverjüngt sich entsprechend der wachsenden Luftge-schwindigkeit. Dadurch entstehen kaum Wirbel im Lüf-ter, die unangenehme Geräusche verursachen.Auch am Luftaustritt erzeugt der Lüfter keine nennens-werten Wirbel und Geräusche. Bei Netzteillüfternbefinden sich in diesem Bereich oftmals Luftgitter undGehäusedurchbrüche, die zusammen mit den Verwir-belungen die Luftgeräusche erzeugen.

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Die InnovationDie Entwicklung der leisen Radialventilatoren erfolgtenach einem neuen Konzept. Sie basieren auf

• Abkehr vom axialen hin zum radialen Arbeitsprin-zip,

• Gleichmäßiger Luftbeschleunigung und geringer Luft-geschwindigkeit,

• Minimierung von Wirbelbildung,• Verjüngtem Strömungsquerschnitt,• Optimierung des Arbeitspunktes für die Anwendung

in PCs.

Je kleiner die Luftgeschwindigkeiten im Lüfter, um sogeringer das Geräusch. Die Luft muss im Lüfter beschleu-nigt werden, sonst erzeugt der Lüfter keine Strömung.

Das UnternehmenDie Verax GmbH wurde 1998 als Dienstleistungsunter-nehmen für Ventilatorhersteller gegründet. In den Jah-ren 1998 und 1999 wurden mit 4 Mitarbeitern Mess-einrichtungen für Ventilatoren entwickelt. Es entstanddie Idee zum geräuscharmen Ventilator für PCs. Proto-typen wurden gebaut und erwiesen sich als sehr leise.Nach Gesprächen mit Computerherstellern fiel die Ent-scheidung, die Entwicklung bis zur Serienreife zu brin-gen. Auf der CeBIT 2001 wurde der inzwischenpatentierte geräuscharme PC-Ventilator der Öffentlich-keit vorgestellt. Aufgrund der erfolgreichen Vermark-tung ist der Zahl der Beschäftigten auf 14 angestiegen.

Langer Beschleunigungsweg der Luft im Radiallüfter Kurzer Beschleunigungsweg der Luft im Axiallüfter

Großer Einlassquerschnitt des RadiallüftersGeringe Wirbelbildung am Luftaustritt

Ringförmiger Einlassquerschnitt beim AxiallüfterWirbelbildung am Luftaustritt

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Mobiles PlattensägesystemMafell AGOberndorf a. N.

Kern der Entwicklung ist der motorische Vorschub eines mobilen Elektrowerkzeuges. Beidem mobilen Plattensägesystem PSS 3000 wird dieser motorische Vorschub erstmals ein-gesetzt. Wo bisher schwere und unhandliche Plattenwerkstoffe auf stationären Maschi-nen bearbeitet wurden, ist nun das Arbeitsprinzip „Mit der leichten Maschine zum Werk-stoff“ möglich. Weitere wesentliche Vorteile liegen in der einfachen Handhabung dieserMaschine beim präzisen Zuschneiden von Plattenwerkstoffen im Betrieb und auf der Bau-stelle. Hierbei sind insbesondere die Bedienung der Maschine von einer zentralen Stelle,das effektive Absaugsystem und die deutliche Zeitersparnis wichtig.

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Einfaches Handling der PSS 3000beim Plattenzuschnitt

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Die AusgangslageIn den letzten Jahren entwickelte sich ein anwachsen-der Trend zur Verwendung von Plattenbaustoffen. Mitden bisher zur Verfügung stehenden transportablenMöglichkeiten war es in der Vergangenheit schwierig,die Bearbeitung von Plattenbaustoffen oberflächen-schonend, präzise, rationell und für den Verarbeiterergonomisch sinnvoll zu gestalten. Maschinen, diediese Anforderungen erfüllen, sind stationäre Maschi-nen mit einem hohen Investitionsvolumen.Als transportable Maschine gab es bisher nur dieHandkreissägen mit Führungsschiene und Staubsauger.Sie weist folgende Nachteile auf:Die Kreissäge muss von Hand auf der Schiene überdie Platte geführt werden. Häufig ist dabei ein Bege-hen der Platte unvermeidlich. Die Platte kann dadurchbeschädigt oder beschmutzt werden. Beim Absaugen mit einem separaten Staubsauger wer-den der Absaugschlauch und das Netzkabel der Sägeüber die Führungsschiene und die Platten gezogen.Häufige Arbeitsunterbrechungen aufgrund verhakterKabel und abgezogener Schläuche sind unvermeid-lich.Diese Art des Plattenzuschnitts ist nicht präzise undzeitintensiv in Vorbereitung und Durchführung.

Die InnovationDie PSS 3000 ist eine tragbare Plattensäge mit moto-rischem Vorschub, die den Bedienkomfort und dieSchnittqualität stationärer Plattensägen erreicht. Allegängigen Formate an Bau- und Tischlerplatten könnenbearbeitet werden. Sie kann somit als Bausäge (mini-male Staubentwicklung, z. B. bei gipsgebundenenPlatten) oder als Schreinersäge (hohe Präzision undausrissfreie Schnittkanten, z. B. bei beschichteten Plat-ten) eingesetzt werden. Eine hocheffektive Absaugungermöglicht den Einsatz in geschlossenen Räumen. BeiDurchführung und Vorbereitung des Zuschnitts werdenzudem deutliche Zeit- und Handlingvorteile gegenübereinem handgeführten System erreicht.

Zur Realisierung dieser Vorteile steht die Innovation„motorischer Vorschub eines Elektrowerkzeuges“ imVordergrund. Für diesen motorischen Vorschub waren Entwicklungs-leistungen in folgenden Bereichen erforderlich:• die Anordnung eines motorisch betriebenen, längs-

beweglichen Elektrowerkzeuges auf einer frei be-weglichen Führungsschiene,

• integrierter Absaugkanal in der Führungsschiene mitpatentierter Abdeckung,

• die Mechanik des motorischen Vorschubs,• die elektronische Regelung des motorischen Vor-

schubs und• Anordnung und Steuerung der Bedienelemente zum

Schutz der Anwender.

Diese Innovationen tragen maßgeblich dazu bei, dasssich die PSS 3000 durch folgende Leistungen aus-zeichnen kann:• Arbeitsprinzip „mit dem leichten Sägesystem zur

schweren Platte“,• max. Schnittlänge 2800 mm bei maximaler Schnitt-

tiefe von 45 mm,• motorischer Vorschub der Säge mit stufenlos regel-

barer Geschwindigkeit von 4–20 m/min,• Möglichkeit zur Ausführung von Tauchschnitten durch

den versenkbaren Spaltkeil,• optimales Handling durch geringes Gewicht (16,9 kg),• Transportfähigkeit durch einfaches Zerlegen des

Systems in zwei Teile,• Bedienung von einer zentralen Position,• Absauganschluss und die Energieversorgung an der

Bedienseite,• effektive, im Schienensystem integrierte Absaugung

und• Vorritzfunktion für ausrissfreie Kantenbearbeitung.

Das UnternehmenDie Mafell AG hat ihren Ursprung 1926 in Fellbachals Hersteller hochwertiger Maschinen für das Zimme-rerhandwerk. Hervorgegangen aus der Maschinen-fabrik Fellbach fertigt die Mafell AG heute in Obern-dorf am Neckar mit rund 250 Mitarbeitern Elektro-werkzeuge für alle Bereiche des Holzhandwerks. EinMeilenstein in der Unternehmensgeschichte war 1980die Erfindung des Konstruktionsprinzips der Unterflur-zugsäge. Die Unterflurzugsäge Erika steht seit mehrals 20 Jahren für mobiles Sägen auf der Baustelleoder im Betrieb.Für die Produktqualität ist die außergewöhnlich großeEigenfertigungstiefe von zentraler Bedeutung. InOberndorf verfügt Mafell über Werkzeugbau, Kunst-stoffspritzerei, Metallverarbeitung, Motorenwicklungund Pulverbeschichtung. Die somit erreichte Eigenferti-gungstiefe beträgt bis zu 85 %. Für die Entwicklung des Unternehmens ist Innovations-kraft und Bereitschaft zum „Innovationsrisiko“ von zen-traler Bedeutung. Durch ständige Innovationen und dieenge Verbundenheit mit dem Handwerk, ist es Mafellgelungen, sich gegen den allgemeinen rückläufigenKonjunkturtrend zu behaupten.

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Fräs-Spindel mit SynchronmotorFranz Kessler GmbHBad Buchau

Es wurde eine Baureihe von Hauptspindeln mit permanent erregtem Synchronmotor ent-wickelt. Das wesentlich neue an diesem Produkt ist, dass der Motor nicht länger als eineFremdkomponente behandelt wird, die in die Spindel eingebaut wird, sondern der Motorals integralen Bestandteil der Spindel betrachtet wird. Dadurch kann er sowohl hinsicht-lich seines Leistungsvermögens als auch hinsichtlich seines Verlustleistungsverhaltens idealauf die Bedürfnisse der Spindel abgestimmt werden. Dazu wurde ein völlig neues Syn-chronmotor-Prinzip entwickelt, bei dem die Magnete direkt auf die Welle geklebt wer-den, so dass auf die sonst übliche Rotorhülse verzichtet werden kann.Besondere Anwendung findet dieses neue Prinzip z. B. in einer Fräsmaschine. Die hierzugebaute Synchronspindel mit einer maximalen Drehzahl von 20.000 U/min zeichnetsich durch einen sehr schmalen Durchmesser verbunden mit einem sehr hohen Drehmo-ment aus. Durch dieses Bauprinzip können extrem kurze Beschleunigungen (0,6 sec von0 auf 20.000 U/min) erreicht werden, was bei häufigen Werkzeugwechseln und ver-schiedenen Bearbeitungen (bspw. Herstellung von Gewinden) deutliche Zeiteinsparungenermöglicht.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageBis heute werden Motoren für Motorspindeln beiWerkzeugmaschinen meistens als Asynchronmotorenausgeführt. In den letzten drei Jahren werden auch ver-stärkt permanent erregte Synchronmotoren bei Spin-deln eingesetzt, wobei hier die Drehzahlregelung derAntriebe deutlich schwieriger zu realisieren ist, als beiAsynchronantrieben. Dazu kommt der Nachteil, dassSynchronantriebe im Bereich der so genannten Feld-schwächung (das ist der Drehzahlbereich, in dem dieLeistung konstant ist und das Drehmoment abfällt) sehrschwierig zu regeln und abzusichern sind. Ein weitererGrund für die seitherige Nichtverwendung liegt in denbenötigten Magnetqualitäten begründet. Erst in jüngs-ter Zeit gibt es Permanentmagnete, die in Bezug aufIhre Gebrauchseigenschaften eine technische Nutzungerlauben.Vorteilhaft bei Synchronantrieben ist, dass sie einehöhere Leistungsdichte aufweisen als Asynchronmoto-ren, d. h. bei gleicher Baugröße ist mit höherer Leis-tung zu rechnen.

Die InnovationEs wurde eine Baureihe von permanent erregten Syn-chronmotoren als Antriebe für Hauptspindeln ent-wickelt. Das Besondere bei der Neuentwicklung ist,dass der Synchron-Motor als integraler Bestandteil derSpindel betrachtet wird, d. h. die Spindel wird nichtmehr um einen Motor herum konstruiert, sondern derMotor ist elementarer Bestandteil der Spindelkonstruk-tion. Dadurch kann der Motor sowohl hinsichtlich sei-nes Leistungsvermögens als auch hinsichtlich seinesVerlustleistungsverhaltens ideal auf die Bedürfnisse derSpindel abgestimmt werden. Darüber hinaus kann aufdie sonst notwendigen Teile zur Motoradaption ver-zichtet werden, so dass sowohl die drehende Welleals auch das Außengehäuse der Spindel in Bezug aufdie Abmessungen minimiert werden kann. Durch die Integration ist die Fertigung der Spindel-einzelteile zwar komplexer, aber die Anzahl der Ein-zelteile wird reduziert und die Leistungsfähigkeit derSpindel wird enorm gesteigert.

Folgende Vorteile können realisiert werden:1. Bei gleicher Spindelaußengeometrie kann ein höhe-

res Drehmoment und eine höhere Leistung erzieltwerden (in der Praxis konnte eine Steigerung von80 % erzielt werden).

2. Bei vorgegebener Leistung (Drehmoment) kann dieSpindel insgesamt kleiner bauen. Dadurch hat derMaschinenhersteller einen größeren Freiheitsgradbei der Gestaltung und Konzeption der Maschine.

3. Aufgrund des deutlich kleineren Massenträgheits-moments und des hohen Leistungsvermögens sindextrem kurze Beschleunigungszeiten möglich (Be-schleunigungszeit ca. 30 % von vergleichbarenSpindeln).

4. Beim permanent erregten Synchronmotor treten alleelektrischen Verluste im Stator auf, d. h. der sich

4. drehende Rotor arbeitet quasi verlustfrei und damitbleibt die Wellentemperatur auf einem sehr niedri-gen Niveau.

Das neu entwickelte Motorprinzip kann in unterschied-lichen Bereichen eingesetzt werden:Bei Hauptspindelantrieben für Drehmaschinen werdenrelativ niedrige Drehzahlen gefordert – verbunden mitsehr hohen Drehmomenten im unteren Drehzahlbe-reich. Die Spindeln verfügen über ein ca. 70 % höhe-res Drehmoment bei gleichen Außenabmessungen unddarüber hinaus ist der Innendurchmesser der Spindel-welle, der so genannte Stangendurchlass, deutlich ver-größert worden. Dies ermöglicht dem Drehmaschinen-anwender die Bearbeitung von Halbzeugen mit größe-rem Außendurchmesser, d. h. der Einsatzbereich derDrehmaschine wird vergrößert.Der Einsatz des neuen Synchronmotors bei Frässpin-deln zielt vor allem darauf ab, Spindeln mit möglichstkleinem Außendurchmesser und ganz extremem Be-schleunigungsvermögen zu bauen. Daraus resultierteine drastische Verkürzung der Nebenzeiten beimWerkzeugwechsel. Außerdem kann eine deutlicheZeitersparnis erzielt werden, wenn im Verlauf der Be-arbeitung Drehzahlwechsel notwendig sind, wie bspw.beim Gewindeschneiden, wo dauernd zwischenRechts- und Linkslauf umgeschaltet werden muss. Sowird z. B. bei einem Gehäusedurchmesser von 145 mmein maximales Beschleunigungsmoment von 70 Nmrealisiert. Dies verbunden mit einem sehr kleinenMassenträgheitsmoment (aufgrund der direkt aufge-brachten Magnete anstatt des Rotorpaketes) führt zueiner Beschleunigungszeit von 0,6 s von 0 auf20.000 rpm. Die extreme Dynamik wird auch beimGewindeschneiden deutlich, wo die Umschaltzeitzwischen 6.000 rpm. Linkslauf auf 6.000 rpm.Rechtslauf mit ca. 0,2 Sekunden extrem kurz ist.

Das UnternehmenDie Franz Kessler GmbH, seit 1949 in Bad Buchauansässig, ist Spezialanbieter im Bereich elektrischerAntriebe. Seit 1993 werden zusätzlich Motorspindelnfür die Werkzeugmaschinenindustrie hergestellt. Belie-fert werden alle namhaften deutschen Werkzeugma-schinenhersteller sowie zunehmend auch Anbieter imeuropäischen Ausland. Aufgrund der konsequenten aufInnovation ausgerichteten Geschäftspolitik (ca. 2/3 desUmsatzes des letzten Jahres wurde mit Produktenerwirtschaftet, die jünger als drei Jahre sind) konntedas Unternehmen in den letzten Jahren beständigwachsen. So wurden ca. 150 der insgesamt 350Arbeitsplätze in den vergangenen zwei Jahren neugeschaffen. Sehr großen Wert wird auf die innerbe-triebliche Ausbildung gelegt. Derzeit werden ca. 50junge Leute ausgebildet, u.a. auch in dem neuenBerufsbild des Mechatronikers.

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Neues Ganzstahl-Sicherungsmuttern-SystemMetallwarenfabrik Hermann Winker GmbH & Co. KG Spaichingen

Sicherungsmuttern sollen ein Lösen von Schraubenverbindungen bei dynamischen Bean-spruchungen verhindern, zum Beispiel in Kraftfahrzeugen. Beim Aufschrauben auf einenSchraubenbolzen müssen die Muttern hierzu ein Sicherungs- oder Klemmdrehmoment auf-weisen. Das neu entwickelte Sicherungsmuttern-System bietet gegenüber den heute übli-chen Ausführungen eine Reihe von Vorteilen:

Die Klemmdrehmomente sind genau passend für den jeweiligen Anwendungsfall ein-stellbar und weisen eine deutlich verringerte Streuung auf. Das führt in der Montage zuwesentlich stabileren Verschraubungsprozessen. Dadurch entfielen bei einer kritischenVerschraubung im PKW-Fahrwerksbereich durch Einsatz dieser Muttern beträchtlicheNacharbeitskosten.

Die Klemmdrehmomente werden darüber hinaus nur gering durch Toleranzen und Ober-flächenbeschaffenheit der verwendeten Schrauben beeinflusst. Deshalb kann die neueSicherungsmutter problemlos auf allen Arten von Bolzen und Schrauben verschraubt wer-den. Das eröffnet den Anwendern, speziell in der Automobilindustrie, ein großes Poten-tial zur Variantenreduzierung, da sich mit einem Teil des neuen Sicherungsmuttern-Systemseine Vielzahl heute verwendeter Muttern ersetzen lassen.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageHeute gebräuchliche Sicherungsmuttern weisen eineReihe von Einschränkungen auf. Bei Sicherungsmutternmit Kunststoffring treten beispielsweise folgende Pro-bleme auf:• Erhöhte Kosten durch Montage des Sicherungsringes• Nicht geeignet für Einsatz bei höheren Temperaturen• Sicherungsmomente liegen immer am unteren Ende

der Toleranz• Keine modernen Korrosionsschutz-Überzüge mög-

lich, die bei 300 Grad eingebrannt werden

Die Nachteile herkömmlicher Ganzstahl-Sicherungs-muttern sind:• Sehr stark streuende Sicherungsmomente• Gefahr des „Fressens“ der Mutter auf dem Schrau-

benbolzen durch Kaltverschweißungen• Starker Abfall der Sicherungsmomente bei mehrmali-

gem Aufschrauben• Starker Einfluss von Schraubentoleranzen und Ober-

flächenbeschichtung• Beschädigung des Oberflächenschutzes der Schrau-

be, vermehrte Korrosion am Schraubenende

Weitere Probleme haben sich in den letzten Jahrenhinsichtlich der Oberflächenbeschichtung ergeben, dadie Anforderungen an den Korrosionsschutz von Ver-bindungselementen enorm gestiegen sind. Außerdemverfolgen die Automobilhersteller mehr und mehr dasZiel der Standardisierung der Verbindungselemente.Zum Beispiel soll eine Mutter für eine Vielzahl vonSchraubverbindungen verwendet werden, also zusam-men mit verschiedenen Schrauben und Bolzen. Dasführt sehr oft zu der Situation, dass die Klemmdrehmo-mente zwar an einer Verbauungsstelle stimmen, aufeinem anderen Bolzen aber zu hoch oder zu niedrigsind.

Die InnovationDie aufgeführten Überlegungen führten zur Entwicklungeines neuen Sicherungssystems. Diese Mutter verfügtüber ein speziell gestaltetes Sicherungselement in Formvon drei elastischen Klemmzungen am oberen Endeder Mutter. Die optimale Form und Größe des Siche-rungselementes mussten durch aufwändige Berechnun-gen und Versuche bestimmt werden. Durch diese Kon-struktion lassen sich sehr konstante, exakt einstellbareKlemmdrehmomente erreichen mit folgenden Vorteilen:

• Keine Gefahr des „Fressens“ beim Verschrauben,• keine Nacharbeitskosten• Sehr geringer Einfluss von Schraubentoleranzen und

Oberflächenbeschichtung• Verwendung auf allen Arten von Schrauben und Bol-

zen möglich • Alle Arten von Korrosionsschutz-Überzügen möglich• Keine Einschränkungen bei erhöhten Temperaturen• Geringe Beeinträchtigung des Korrosionsschutzes

am Schraubenende

Das Prinzip einer Sicherungsmutter mit Klemmzungenist schon länger bekannt. Eine Produktion war aberbisher nur durch sehr aufwändige und teuere Herstell-verfahren möglich. Deshalb wurden diese Muttern nurfür Spezialanwendungen eingesetzt, zum Beispiel imFlugzeugbau. Der Aufgabe bestand deshalb darin,das Prinzip einer Sicherungsmutter mit Klemmzungenin einer Form weiterzuentwickeln, die eine kostengüns-tige Fertigung durch vorhandene Fertigungsprozesseauf vorhandenen Maschinen in Millionen-Stückzahlenermöglicht. Erst dadurch wird ein Einsatz für eine Viel-zahl von Verbindungsstellen in einem Kraftfahrzeugmöglich.

Erster Anwendungsfall der neuartigen Sicherungsmutterwar die Montage von Fahrwerksstreben im PKW-Bereich. Dabei erfolgt die Verschraubung auf blankenKugelbolzen, wobei die Probleme mit den bisherigenSicherungsmuttern in Form von immensen Nacharbeits-kosten eskaliert waren. Die Verbauungsergebnisse mitden neuen Muttern waren derart gut, dass daraus derAnstoß zur Entwicklung einer ganzen Teile-Familieentstand. Heute sind Muttern des neuen Sicherungs-systems in den Abmessungen M 8 bis M 14 sowohlals Sechskant- als auch als Flanschmuttern verfügbar,bei verschiedenen Automobilherstellern freigegebenoder im Test und bereits mehrfach im erfolgreichenSerieneinsatz beziehungsweise Serienanlauf.

Das UnternehmenDie Firma Hermann Winker GmbH & Co. KG, kurzHEWI genannt, wurde 1957 von Hermann Winkerzusammen mit seinem Bruder Helmut gegründet. Heuteist das Unternehmen im Besitz und unter der Leitungder zweiten Familiengeneration, den beiden Ingenieu-ren Gerhard und Dr. Alexander Winker. In Spaichin-gen zwischen Schwäbischer Alb und Schwarzwaldgelegen beschäftigt die Firma heute etwa 450 Mitar-beiter.Die Firma ist mittlerweile auf ihrem Gebiet größterHersteller in Europa und anerkannter Entwicklungspart-ner der gesamten europäischen Automobil-Industrie.Weitere Abnehmer sind unter anderem auch derMaschinen- und Bergbau.

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Werkzeugsystem zur Bearbeitung vonMikroteilenHobe GmbH HartmetallwerkzeugeBaienfurt

Das unter der Bezeichnung „borin®“ vertriebene Werkzeugsystem besteht aus einempatentierten Werkzeughalter und neu entwickelten Schneideinsätzen zur Bearbeitung von feinmechanischen Mikroteilen. Es ermöglicht deren Serienfertigung mit sehr geringemRüstaufwand und geringstem Werkstückausschuss. Kernstück der Entwicklung ist dasSpannprinzip. Die Wiederholgenauigkeit der Werkzeugspannung ist systembedingtquasi fehlerfrei. Betrachtet man bei einem Werkzeugwechsel die Lage des Werkzeug-nullpunktes, der sich aus den Werten der Längs-, Durchmesser- und Verdrehpositionergibt, wird die Präzision des Systems deutlich: Der Austausch der verschiedenstenSchneideinsätze ist in einem Genauigkeits-Fenster von 0,010 mm3 gewährleistet.Zum Werkzeugwechsel muss der Werkzeughalter nicht aus dem Arbeitsraum der Zer-spanungsmaschine genommen werden, dadurch entfallen alle bisher notwendigen Werk-zeug-Einstellarbeiten. Als besonders bedienerfreundlich zeigt sich auch die Befestigungder Schneideinsätze, zu deren Wechsel kein Werkzeug benötigt wird. Durch Einsätze,die mit Hilfe eines zum Patent angemeldeten Verfahrens mit „ultra-harten Schneidstoffen“bestückt wurden, kann nunmehr in vielen Fällen das Innenschleifen von gehärtetenStählen durch das Ausdrehen substituiert werden. Dadurch können die Bearbeitungszei-ten und der Energieeinsatz um bis zu 90 % reduziert werden. Da diese Bearbeitungennun „trocken“ erfolgen, entfällt auch die Entsorgung von Kühlschmierstoffen.

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AusgangslageZiel der Entwicklung war es, ein Werkzeugsystemanzubieten, welches die Serienfertigung von Mikro-Tei-len ermöglicht. Solche Kleinstteile werden in mechani-schen Armbanduhren, in elektronischen Geräten (Com-puter, Handy, Unterhaltungsgeräte, ...), in Medizin-geräten (Zahnarztinstrumente, Endoskope, Zahnim-plantate, ...) und in der Automobilindustrie (Einspritz-ventile, Hochdruckpumpen, ...) benötigt. Die Tatsache,dass mechanische Komponenten immer kleiner werdenund mit immer höherer Präzision gefertigt werden müs-sen, begrenzt den Einsatz bisher bekannter Werkzeug-systeme. Diese haben außerdem den Nachteil, dassSpannkräfte vollständig oder zumindest teilweise ra-dial und somit auf den Umfang der Schneideinsätzewirken. Diese Kräfte erzeugen am Aufnahmeschaftzwangsläufig eine Dreh- oder Längsbewegung beimBetätigen des Spannelementes.

Die InnovationIm ersten Schritt war es notwendig ein Spannsystem zu entwickeln, das gegenüber dem Stand der Technikwesentlich kleinere Baumaße besitzt. Die Wiederhol-genauigkeit von Werkzeugspannung zu Werkzeug-spannung sollte möglichst noch genauer als bei bisherbekannten Spannmitteln sein.Das Ergebnis war eine sehr einfach strukturierte, völligneuartige Werkzeugaufnahme, die darüber hinaus, imVergleich zu konkurrierenden Systemen, sehr kosten-günstig herzustellen ist. Neben der axialen und radia-len Lageorientierung der Schneide, bieten die neuarti-gen Werkzeugaufnahmen auch eine absolute Drehla-genpositionierung des aufzunehmenden Schneidwerk-zeugkörpers. Alle Werkzeughalter besitzen eine pass-genaue Axialbohrung, in der die Schneideinsätze auf-genommen werden. Im Unterschied zu bisherigenSystemen ist dieses Passungsspiel wesentlich einge-engt. Die sonst üblichen seitlichen Druckschrauben zurWerkzeugspannung und -orientierung entfallen. ZurPositionierung des Schneideinsatzes dient ein präziseangeordneter Ouerbolzen, dessen Lage den Ursprungdes Koordinatensystems für alle Längen- und Breitenab-stände darstellt.

Mit dem neuen System haben die Anwender die Mög-lichkeit, ihre Produkte, über die bisherigen Grenzender Herstellbarkeit hinaus, weiter zu entwickeln.Ein weiterer, nicht zu unterschätzender Vorteil in derPraxis ist, dass zum Austausch einer Werkzeugschnei-de kein Werkzeug, wie Schraubendreher oder -schlüs-sel erforderlich ist. Der Wechsel der Schneideinsätzekann von Hand durchgeführt werden. Mit der realisier-ten Lösung kann die sonst übliche Werkzeugvormon-tage in zusätzlichen, teuren Werkzeughaltern sowiedie Werkzeug-Vorvermessung auf investionsintensivenMessmaschinen vermieden werden. Der Rüstaufwandauf Werkzeugmaschinen verkürzt sich dadurch erheb-lich, die Werkzeugwechselzeiten reduzieren sich umbis zu 75 %. Auch die Ausschussquote von Werk-stücken nach einem Werkzeugwechsel ist wesentlichgeringer.Im zweiten Schritt wurde an diese Produkte die Forde-rung gestellt, dass besondere Schneidstoffe auf dieMiniatur-Hartmetallschäfte aufgebracht werden kön-nen. Zur Bearbeitung von Metallen, wie z. B. Titanund Inconell, die in der Medizintechnik verwendetwerden, kommen Werkzeugschneiden mit einer Bin-dung von kubischem Bornitrid und Keramik zum Ein-satz. Werkzeuge aus kubischem Bornitrid sind auchzum Zerspanen von gehärteten Wälzlager- und Ventil-stählen geeignet. Dabei wird die Prozesszeit und dienotwendige Arbeitsenergie bei der Innenbearbeitungum bis zu 90 % reduziert. Außerdem kann auf eineaufwändige Schleifeinheit verzichtet werden und derEinsatz von Schleifstiften entfällt. Da die Bearbeitungbeim „Hartdrehen“ ohne Kühl- und Schmiermittel er-folgt, entfällt auch die sonst notwendige anschlie-ßende Reinigung der bearbeiteten Teile. Somit müssenkeine Kühl- und Schmiermittel entsorgt werden und Rei-nigungsmittel werden überflüssig. Eine Verschleppungdieser unerwünschten Stoffe am Arbeitsplatz und indie Umwelt wird vermieden.

Das UnternehmenDer Firmengründer Max Hobe sen. hat sich als Fein-mechaniker und Hartmetall-Werkzeugschleifer 1971 inRavensburg selbständig gemacht. 1979 bezogen diedamals 9 Mitarbeiter das neue, firmeneigene Ge-bäude in Baienfurt. 1987 trat sein Sohn Max Hobejun. in den Betrieb ein. Dieser sammelte zuvor lang-jährige Erfahrungen in namhaften Unternehmen derRegion beim Bau von Groß-Drehmaschinen, feinwerk-technischen und messtechnischen Geräten. 1993 über-gab der Seniorchef die Firmen an seine Tochter Dag-mar und seinen Sohn Max Hobe.Im Jahr 1999 wurde das Produktionsgebäude und derFertigungsbetrieb wesentlich erweitert. Derzeit werden27 Mitarbeiter beschäftigt, der überwiegende Teil derBelegschaft hat Aufgaben aus dem Produktbereichborin® übernommen. Aufgrund der sich abzeichnen-den Absatzsteigerung in diesem Bereich können weite-re Arbeitsplätze geschaffen werden.

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Fehlersichere SauerstoffsondeJ. Dittrich Elektronic GmbH & Co. KGBaden-Baden

Die neu entwickelte dynamische Sauerstoffsonde misst die Sauerstoffkonzentration imAbgas von Feuerungsanlagen, optimiert mit Hilfe eines Verbundreglers die Verbrennungund senkt somit den Brennstoffverbrauch. Die Kopplung einer intelligenten Hardware miteinem Sauerstoffsensor auf Zirkoniumdioxidbasis ermöglicht erstmals die Konstruktioneiner Sauerstoffsonde, die während ihres Betriebs ihre eigene Funktion überwacht undohne den Einsatz von Personal und Referenzgas elektrisch kalibrierbar ist. Die Sauerstoff-sonde ist damit fehlersicher (erstmals vom TÜV bestätigt), was bedeutet, dass der sonstbei der Verbrennung aus Sicherheitsgründen vorgegebene und Brennstoff verbrauchendeLuftüberschuss minimiert werden kann. Zudem reduziert dies den vormals personal- undkostenintensiven Wartungsaufwand. Da außerdem in die Sauerstoffsonde Aufbereitungund Ausgabe der Messwerte integriert sind, und sie mit nur einem Sauerstoffsensor – stattüblicherweise zwei – auskommt, ist das System für die Sauerstoffüberwachung in mittle-ren und kleinen Feuerungsanlagen (Krankenhäuser, Hotels) rentabel. Die kompakte Bau-weise eröffnet neue Einsatzfelder, beispielsweise in der Umwelttechnik, bei der Kompo-stierung, in der medizinischen und biologischen Grundlagenforschung und in der Brenn-stoffzelle. Der Sensor misst Sauerstoffkonzentrationen von 0,1 bis 25 oder 100 Vol %Sauerstoff in einer Umgebungstemperatur bis zu 250 °C.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageDer Wirkungsgrad von Feuerungsanlagen erhöht sichentscheidend, wenn die Luftzufuhr während der Ver-brennung regelbar und nicht, wie in den herkömmli-chen bzw. fest eingestellten Anlagen der Fall, ineinem festen Verhältnis von Luft- zu Brennstoffvolumenvorgegeben ist. Dies bewerkstelligen in Kraftwerkenund industriellen Feuerungen Sauerstoffsonden aus Zir-koniumdioxid, die zusammen mit Verbundreglern dasBrennstoff-Luftverhältnis korrigieren. Da hierbei derBrennstoffverbrauch und somit die Emissionen vonNOx und CO2 sowie die Kosten sinken, ist eine Sau-erstoffregelung auch in mittleren und kleineren Feue-rungsanlagen (ab 500 kW) erstrebenswert, jedochbisher unrentabel, zum einen wegen des hohen Prei-ses der Sauerstoffsonde an sich, zum anderen auf-grund ihrer teuren Wartung. Ein weiterer Vorteil istauch, dass dann unterschiedliche Brennstoffqualitätenverbrannt werden können.Normalerweise muss die Verbrennung mit einem ent-sprechend hohen Sauerstoff- das heißt Luftüberschussablaufen. Dies soll verhindern, dass Schwankungender atmosphärischen Parameter wie Luftdruck, Tempe-ratur und Feuchte oder Heizwertschwankungen desBrennstoffs einen relativen Sauerstoffmangel und somiteine unvollständige Verbrennung verursachen, waswiederum eine erhöhte Emission von Schadstoffen wieCO und Ruß und, im schlimmeren Fall, gefährlicheVerpuffungen zur Folge hat. Die im Überschuss zuge-gebene Luft muss jedoch ebenfalls im Brenner erwärmtwerden, was einen erhöhten Brennstoffverbrauchbewirkt. Genau an dieser Stelle kommt die Sauerstoff-sonde zum Einsatz: Da sie den Sauerstoffgehalt imAbgas misst, kann mit Hilfe des Verbundreglers dasLuft-Brennstoffgemisch optimal eingestellt werden, sodass Sicherheit und Umweltfreundlichkeit weiterhingewährleistet sind und keine überschüssige Lufterwärmt wird.

Die InnovationUm den Luftüberschuss und damit den Brennstoffver-brauch gefahrlos zu minimieren, muss die Sondeselbstüberwachend und fehlersicher sein, das heißt,sie muss während des Betriebs ohne Einsatz von Per-sonal ihre eigene Funktion überprüfen können.Der Sauerstoffmessfühler arbeitet dynamisch auf Zirko-niumdioxidbasis und misst den Sauerstoffpartialdruckdirekt in dem Gasgemisch. Dadurch ist das Mess-verfahren über einen Bereich von 0,1 bis 100 Vol %Sauerstoff linear. Die Sauerstoffsonde gibt über zweiverschiedene Kanäle zwei Messsignale, ein analogesund ein digitales, aus. Sie funktioniert nur dann fehler-frei, wenn beide Werte übereinstimmen, das digitaleSignal innerhalb eines definierten Zeitfensters liegt und

nicht statisch ist. Die Fehlermeldung erfolgt jeweilsüber den digitalen Kanal der Sauerstoffsonde, der Ver-gleich der Messwerte in den vom Anwender nachge-schalteten Einrichtungen.Da das Messprinzip dynamisch ist, kann die Sauer-stoffsonde ohne Referenzgas und Personal bei atmo-sphärischer Luft elektrisch kalibriert werden. Es ermög-licht zudem die regelmäßige Simulation einer Sauer-stoffkonzentration über einen Testkanal. Errechnet dieSauerstoffsonde die virtuelle Sauerstoffkonzentrationmit einer maximalen Abweichung von 4 %, arbeitet siefehlerfrei („Fremdtest“). Diese Testanordnung ermög-licht es zum ersten Mal, während des Betriebs Fehlerdes gesamten Systems zu entdecken, also nicht nur ander Hardware der Sonde, sondern auch am Sensorselbst: der Zirkoniumdioxidkammer.Damit entspricht die Sauerstoffsonde der DIN-Vorschriftfür die „Elektrische Ausrüstung von FeuerungsanlagenDIN 57116/VDE 0116“ und ist die einzige, die inpuncto Fehlersicherheit eine TÜV-Prüfung bestandenhat (TÜV Süddeutschland).In die Sauerstoffsonde sind zusätzlich zum Sauerstoff-sensor Aufbereitung und Auswertung der Messwerteintegriert. Zudem kommt die Sonde statt mit den üb-licherweise zwei Sauerstoffsensoren mit nur einemSensor aus. Dadurch entsteht ein kompakteres, preis-werteres System, das nicht nur für kleinere Feuerungs-anlagen rentabel ist, sondern z. B. auch in Kompo-stieranlagen, in der Biotechnologie, Umwelttechnik,Grundlagenforschung oder in der Brennstoffzelle zumEinsatz kommt.

Das UnternehmenDie 1970 von Irmgard Dittrich gegründete Firmawurde 1998 in die J. Dittrich Elektronic GmbH & Co.KG umgewandelt. Entwickelt, hergestellt und vermark-tet werden neben der Sauerstoffsonde verschiedeneGasmeßsysteme für explosible und toxische Dämpfe,so z. B. ein TÜV-geprüftes CO-Meßsystem für Tiefgara-gen und ein DMT-geprüftes Meßsystem für den Explosi-onsschutz. Für viele Bereiche liegen Patente vor, z. B.für die Überwachung der NO-Konzentration in Gasge-mischen, oder, zusammen mit einem großen Chemie-konzern, für die Entstickung von Diesel für LKWs.Anfang 2003 soll ein neu entwickelter Sauerstoffsen-sor produktionsreif sein, mit dem die Sauerstoffrege-lung auch in den Feuerungsanlagen von Privathaushal-ten rentabel wird. Ein weiterer Schwerpunkt liegt inder Auftragsentwicklung und Fertigung von elektroni-schen Schaltungen und Baugruppen. Zudem bestehenKooperationen mit Forschungseinrichtungen. Derzeitsind im Unternehmen 15 Mitarbeiter tätig, davon vierin Forschung und Entwicklung.

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Die Anerkennungen2002

Filtersystem zur Aufbereitung von Badewasser in öffentlichen Bädern

Klebstoffsystem auf Basis von UV-vernetztemPolyacrylat

Medizinische und Reinraum-Rechnersysteme

Tragbares Aufzeichnungsgerät für die ambulanteSchlafdiagnose

Hydraulischer Rechteckvortrieb für den Tunnelbau

Automatisches Warn-System für Kraftfahrzeuge

Wissensbasierte Robotersysteme für die industrielleProduktion

Ergonomischer Arbeitsstuhl

Partikelzähler als Bio-Chip-Reader

Thermisches Bearbeitungssystem für Fruchtzubereitungen

Solarhaus mit positiver Energiebilanz

Jeans in Denim-Optik aus Hightech-Gewebe

Verfahren zur Herstellung von MRT-tauglichem Instrumentarium

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Filtersystem zur Aufbereitung von Bade-wasser in öffentlichen Bädernaquila wasseraufbereitungstechnik gmbh Wertheim

„Captura“ stammt aus dem lateinischen und kann als „Zugewinn“ übersetzt werden. Der lateinische Name kommt nicht von ungefähr, die Römer haben es geschafft, mit ihren Viadukten Wasser über weite Strecken zu transportieren, ohne Einsatz von externerEnergie. Heute erscheint dies undenkbar, wir setzen lieber noch eine Pumpe mehr ein,und machen uns über die ökologischen, wie auch ökonomischen Folgen nur sehr wenigGedanken. Der „Captura“ hat sich auf diese Möglichkeiten zurückbesonnen, er ver-schenkt kein Watt Energie und keinen Liter Wasser.

Das Filtersystem weist folgende Besonderheiten auf:

• Keine Filterbettverwerfungen, dadurch beste Filtratgüte• Effektive und kurze Spülung durch optimalen Schmutzaustrag• Ca. 30 % – 50 % weniger Energieeinsatz als bei Drucksandfiltern• Ca. 30 % – 50 % weniger Flächenbedarf als bei Drucksandfiltern• Ca. 40 % – 60 % weniger Raumbedarf als bei Drucksandfiltern• Ca. 45 % – 50 % weniger Spülwasser als bei Drucksandfiltern• Wartungsarm, da vollautomatisch

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageDie wichtigste Aufgabe einer Badewasseraufbereitungist, ein hygienisch einwandfreies Wasser herzustellen.Je besser die Wirkung einer Filteranlage, desto kleinerdas Risiko für den Badegast. Nicht minder wichtig ist,den Verbrauch der Ressourcen Wasser und Energie zuminimieren.Die Kennwerte der zur Zeit hauptsächlich eingesetztenDrucksandfilter sind folgende:

je m3 aufbereitetes WasserEnergiebedarf 80–100 Watt Raumbedarf 1,4–1,9 m3

je m3 FilterflächeSpülwasserbedarf 8 m3

Raumhöhe 5 m

Die InnovationDie Kennwerte der „Captura“ Filter sind:

je m3 aufbereitetes WasserEnergiebedarf 40–50 Watt Raumbedarf 0,7–0,9 m3

je m3 FilterflächeSpülwasserbedarf 4 m3

Raumhöhe 2,8 m

Es wurde das gleiche technische Grundprinzip unddie gleichen zur Aufbereitungsgüte beitragenden Aus-stattungsmerkmale, wie bei den bewährten Drucksand-filtern verwendet. Die Strömungsverhältnisse innerhalbdes „Captura“ wurden jedoch erheblich optimiert.Dadurch konnte neben allen anderen Vorteilen die Fil-tratgüte und damit die Wasserqualität gesteigert wer-den.Durch den kompakten und modularen Aufbau wirdunabhängig von der Aufbereitungsleistung nur eineEinbringöffnung zur Technikzentrale von min. 0,6 m x0,9 m benötigt. Gerade bei Sanierungen stellt dieserVorteil ein wichtiges Argument für den „Captura“ dar.

Die erhebliche Energieeinsparung ist größtenteils dar-auf zurückzuführen, dass vorhandene geodätischeHöhenunterschiede innerhalb der Technikzentrale undder Verrohrung, in Verbindung mit frequenzgesteuertenUmwälzpumpen genutzt werden.Die deutliche Raumreduzierung resultiert zum einenaus der raumsparenden viereckigen Form und zumanderen aus der Möglichkeit, die Filterspülung aufeiner sehr kleinen Fläche von nur 1 m3 durchzuführen.

Prinzipskizze

Die ökonomischen und ökologischen Vorteile:In bisher 7 Projekten mit einer Wasseraufbereitungs-leistung von insgesamt 9.500 m3/h ist das Systemeingeplant. Dabei wird der Verbrauch gegenüberkonventionellen Anlagen folgendermaßen reduziert.

Strom 4.000.000 kWh/aWasser/Abwasser 130.000 m3/aWärme 2.600.000 kWh/a

Damit ergibt sich ein theoretisch mögliches CO2-Sen-kungpotential von 4.892 Tonnen im Jahr. Dies ent-spricht dem Ausstoß von annähernd 2.000 moder-nen Mittelklassewagen im gleichen Zeitraum. DieKommunen, als Träger dieser 7 Anlagen werden ein-malig um ca. 2.500.000,– 1 Investitionskosten und750.000,– 1 Betriebskosten im Jahr entlastet.

Das UnternehmenDie aquila wasseraufbereitungstechnik wurde im Som-mer 2000 gegründet. Mit inzwischen 23 Mitarbeiternwerden Wasseraufbereitungsanlagen für öffentlicheBäder im ganzen Bundesgebiet installiert bzw. beste-hende Anlagen optimiert. Ein weiterer Schwerpunktbildet die Steuerungstechnik und der Dienstleistungs-bereich, bestehend aus Wartung und Instandhaltung.

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Klebstoffsystem auf der Basis von UV-vernetztem PolyacrylatASTORplast KLEBETECHNIK AGAlfdorf

Eine von ASTORplast entwickelte neue Produktfamilie auf der Basis von UV-vernetztemPolyacrylat (Haftklebebänder/Haftklebeschäume) löst in vielen Anwendungsbereichenauch komplizierte Verbindungsprobleme. Acrylathaftklebstoffe zeichnen sich durch einehohes Leistungsspektrum, eine sehr gute Witterungs- und Alterungsbeständigkeit, einerelativ geringe Wärmeempfindlichkeit und eine gute Stabilität gegenüber UV-Licht aus.Nachteilig war bisher die Notwendigkeit, Lösungsmittel einzusetzen. Bei der neuen Produktfamilie kann auf Lösungsmittel völlig verzichtet werden. Dadurch sinken die Anlagen-Investitionskosten, und es besteht ein deutlich geringererPlatzbedarf für die Anlagen. Es treten geringere Energiekosten auf. Das Fehlen vonLösungsmitteln führt zur Entlastung der Umwelt. Diesem Umstand kommt besondereBedeutung zu beim Einsatz der Produkte in den Bereichen des Baugewerbes (Baubiolo-gie), im Fahrzeugbau (Innenraum bei Kfz und Schienenfahrzeugen), im Flugzeugbau und in der Möbelindustrie. Je nach Einsatzgebiet werden die unterschiedlichsten Trägermaterialien (Spezialpapiere,Polyester-Folien, LDPE-Folien, sowie PE-Schäume in unterschiedlichen Stärken undAbdeckungen) beschichtet.

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AusgangslageDie Aspekte des Umweltschutzes – sowohl in Bezugauf die Herstellung und Produktion, als auch in derspäteren Anwendung – führten in den vergangenenJahren immer mehr zu Überlegungen, lösungsmittelhal-tige Klebstoff-Systeme durch lösungsmittelfreie Systemezu ersetzen. Gesetzliche Bestimmungen und Verord-nungen wurden in der Folge verabschiedet.

Dabei sollten die guten klebetechnischen Eigenschaf-ten der lösungsmittelhaltigen Klebstoffe erhalten blei-ben. Bei den UV-vernetzbaren Polyacrylat-Schmelzhaft-klebstoffen wurde dieses Ziel erreicht.

Die InnovationUV-vernetzbare Polyacrylat-Schmelzhaftklebstoffe zeich-nen sich durch ein hohes Leistungsspektrum, eine sehrgute Witterungs- und Alterungsbeständigkeit, eine rela-tiv geringe Wärmeempfindlichkeit und eine gute Stabi-lität gegenüber UV-Licht aus.

Die Abwesenheit eines Verdünnungs- bzw. Transport-mediums ist bei dieser Stoffklasse von besonders hoherökonomischer und ökologischer Bedeutung.

Vorteile in der Praxis sind vor allem • die deutlich niedrigeren Investitionskosten• der wesentlich geringere Platzbedarf für die Anla-

gen• die deutlich niedrigeren Energiekosten• kein Anlösen der Substratoberfläche durch freige-

setzte Lösemitteldämpfe, somit keinerlei morpholo-gischen Veränderungen der zu verklebenden Ober-flächen

Aus ökologischen Gesichtpunkten ergeben sich die fol-genden Vorteile einer emissionsfreien Verarbeitung:

• keine Notwendigkeit von aufwändigen Lösungsmit-telrückgewinnungsstufen bei der Produktion

• völliges Ausbleiben von Migrationen von Lösemittel-resten (Ausdampfen) beim Endprodukt

Das Ausgangsmaterial des neuen Klebesystems ist einKlebstoffgrundprodukt, bestehend aus Acrylatpolyme-ren mit einem eingebauten Fotoinitiator aus dem HauseBASF Ludwigshafen, das als so genannter „hotmelt“verarbeitet wird.Nach der Beschichtung des Trägermaterials wird derKlebstofffilm durch ultraviolettes Licht vernetzt. Durch

eine entsprechende Dosierung des UV-Lichtes können,entsprechend den Anforderungen des Kunden, bzw.des Einsatzgebiets des Endproduktes die erforderli-chen klebetechnischen Eigenschaften wie Klebkraft,Scherfestigkeit, Temperaturbeständigkeit etc. eingestelltwerden.

Durch diese Art der „kontrollierten Vernetzung“ ist esdaher möglich ein extrem breites Sortiment von Haft-klebebändern mit unterschiedlichsten, maßgeschnei-derten Klebeeigenschaften für einen nahezu universel-len Einsatz in vielen weiter verarbeitenden Industrie-bereichen herzustellen.

Dem Umstand der Lösemittelfreiheit kommt besondereBedeutung in zahlreichen Einsatz- und Anwendungsge-bieten zu. So findet das Produkt Anwendung in denverschiedensten Bereichen der Bauwirtschaft (Baubio-logie), im Fahrzeugbau (Innenraum von PKWs, Omni-bussen und Schienenfahrzeugen), im Flugzeugbau, inder Möbelindustrie, sowie bei Produkten, die in direk-tem Kontakt mit der menschlichen Haut stehen (Schuh-/Lederindustrie).Darüber hinaus hat der Klebstoff die lebensmitteltech-nische Zulassung und eignet sich somit auch zur Ver-klebung von Lebensmittelverpackungen.

Die vielfältigen Lieferformen reichen je nach Anwen-dungs-/Einsatzgebiet von Rollen- und Plattenware, überStanzteile bis hin zu – für die industrielle Weiterver-arbeitung wichtigen – Kreuzspulen.

Das UnternehmenAls Rechtsnachfolge eines 1962 gegründeten Unter-nehmens hat sich das Pfahlbronner Mittelstandsunter-nehmen kontinuierlich weiterentwickelt. Seit 1988 wurdeder Umsatz stetig von 7 Mio. auf 20 Mio. Euro gestei-gert. In der gleichen Zeit stieg die Mitarbeiterzahl von75 auf aktuell 110. Auch im abgelaufenen Jahr konnteerneut eine Steigerung, sowohl im Umsatz, als auchim Ergebnis erreicht werden.

Derzeit verfügt das Unternehmen, das im August 2000in eine Aktiengesellschaft umgewandelt wurde, übereine Exportquote von 33 %, die in den nächsten 4 Jah-ren durch eine konsequente weitere Bearbeitung voninternationalen Märkten auf 50 % gesteigert werdensoll.

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Medizinische und Reinraum-RechnersystemeCTV Computer Technology Vertrieb GmbHTamm

Für alle keim- und staubfreien Umgebungen, wie man sie z. B. in Operationssälen, Inten-sivstationen, Laboratorien, in Reinräumen der Pharma- und chemischen, der Nahrungs-mittel- oder Hightechindustrie vorfindet, müssen Rechnersysteme besonderen Anforderun-gen standhalten.Neu entwickelt und erstmals auf den Markt gebracht wurde ein komplett geschlossenesRechnersystem, das sich auf Grund seiner Geschlossenheit für Reinräume jeglicher Arteignet. Das Eindringen jeglicher Viren und Bakterien in den Rechner sowie das Austretenvon Sporen im System wird verhindert. Vorwiegend kommt dieses System in OP-Sälen, dem Anästhesie- und Intensivbereichsowie für Dokumentationszwecke zum Einsatz.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageBereits Mitte der neunziger Jahre war klar, dass zu-künftig die EDV auch vor dem Operationssaal nichtHalt macht. Der Grund dafür war, dass die OP-, dieAnästhesie-, sowie die Intensivdokumentation in Zu-kunft per EDV erstellt werden.Aufgrund dieser Aussage wurde überlegt, wie man einRechnersystem konzipiert, das möglichst wenig Platzbenötigt und eine problemlose Montage an der Wandoder an einem OP-Ampel- und Deckensystem befestigtwerden kann und zusätzlich noch möglichst steril undkeimfrei arbeitet.Als Konsequenz aus diesen Überlegungen wurde einRechner auf der Basis eines Industrierechners, jedochohne herkömmliches Be- und Entlüftungssystem ent-wickelt mit einem speziellen Gehäuse, das gegenWasser, Chemikalien und andere Umwelteinflüssegeschützt ist.

Die InnovationEs wurde ein Rechnersystem entwickelt, dass auf Indu-strierechnerbasis funktioniert. Durch die Anordnung dereinzelnen Komponenten und das aufwendige Kühlsy-stem, das die Innentemperatur von 50–80° Celsiusauf das gesamte Systemgehäuse ableitet, werden dieRechner trotz hoher Prozessorleistung nur handwarm.

Der Rechner verfügt über glatte Außenflächen ohneAußenrippen und Profilkörper zur Ableitung derWärme, wobei das Grundsystem Wanne mit Deckeldie erforderliche Geschlossenheit gewährleistet. Die eingelassene Sekuritglasscheibe wurde mit einerspeziellen latexfreien Moosgummidichtung verpresst,

so dass auch von der Vorderseite keine Partikel in dasGehäuse eindringen können. Aufgrund der modularenBauweise der Systeme ist es möglich, die Rechnerauch nach Jahren wieder auf den neuesten Stand zubringen, ohne dass das Gehäuse ausgetauscht oderverändert werden muss. Die Rechnersysteme wurden nach dem Medizinpro-duktegesetz (MPG) – Richtlinie 93/42 EN zertifiziert,d. h. sie werden als Medizinprodukt der Klasse I/II beingestuft.

Das UnternehmenDas Unternehmen wurde 1988 von Frau Iris Knothezusammen mit ihrem Mann gegründet.In den Jahren 1988 bis 1995 beschäftigte sich dieFirma CTV vorwiegend mit dem Bau von Industrierech-nersystemen, sowie mit dem Verkauf von Computer-Komponenten und war in der Sparte MaschinenbauAutomotiv und Mess- und Regeltechnik tätig.Ab Mitte 1995 legte die Firma den Schwerpunkt ihrerAktivitäten auf die Neuentwicklung der komplett ge-schlossenen Rechnersysteme und fing an, den Kranken-haus- und Reinraumbereich aufzubauen. Zwischenzeitlich ist man mit weit über 2000 installier-ten Rechnersystemen in Krankenhäusern Marktführerauf diesem Gebiet. Noch in diesem Jahr sollen die Märkte in Österreichund der Schweiz erschlossen werden.Ein weiteres Geschäftsfeld, das seit 2001 in Angriffgenommen wurde, ist die Entwicklung kundenspezifi-scher Rechnersysteme für verschiedene Medizingeräteauf der Basis der OP-Rechnersysteme und die digitalenBildverarbeitung (Radiologie im OP), ebenfalls auf derBasis der geschlossenen Systeme.Heute beschäftigt die Firma 12 Mitarbeiter.

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Tragbares Aufzeichnungsgerät für dieambulante SchlafdiagnoseDr. Fenyves und Gut Deutschland GmbHHechingen

Das neu entwickelte Aufzeichnungs-Gerät für ambulante Schlafdiagnose ist ein kleines,portables, am Oberkörper tragbares Gerät, das es gestattet, eine Stufendiagnostikschlafbezogener Atemregulationsstörungen (Schnarchen bzw. Schlafapnoen) ambulantdurchzuführen. Erstmals ist es nun möglich, neben den sonst üblichen Parametern, mit nur einer einzigen3-Punkt-Elektrode eine vollautomatische Schlafstadienanalyse durchzuführen. Bisher wur-den für diese Untersuchung bis zu 20 Elektroden, Sensoren und ein enormer apparativersowie personeller Aufwand benötigt, so dass ein Patient für diese Untersuchung immer inein klinisches Schlaflabor eingewiesen werden musste. Durch die neue Entwicklung kanndiese Untersuchung nun ambulant oder sogar zu Hause geschehen.Durch den modularen Aufbau kann das Aufzeichnungsgerät der jeweiligen Aufgaben-stellung angepasst werden. Es ist deshalb überall sofort einsetzbar, ob bei der Vorsorge-untersuchung im eigenen Schlafzimmer des Patienten oder als erste Diagnosestufe in derKlinik.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageIn den letzen Jahren nehmen die schlafbezogenenAtmungsstörungen einen erheblichen klinischen Stellen-wert in der Medizin ein. Das Schlafapnoe-Syndrom(Schnarchen verbunden mit Atemstillständen bis zumehreren Minuten) ist ein Krankheitsbild, unter dem inDeutschland weit mehr Personen leiden, als bisher an-genommen wurde. Nach Aussagen von Experten sindca. 4 Mill. Menschen in der BRD von einer behand-lungsbedürftigen Schlafapnoe betroffen.Der menschliche Organismus braucht die nächtlichenRuhephasen. Die häufigen Atemstillstände führen zuständigen Weckreaktionen, verbunden mit einem kon-stanten Sauerstoffmangel. Dieser nächtliche Stress hateine chronische Müdigkeit zur Folge. Schlafanfälle amArbeitsplatz oder im Auto sind eine häufige Unfall-ursache. Schwere Folgeschäden, wie Schlaganfall oderHerzinfarkt, bleiben oft nicht aus.Im Hinblick auf bis zu vier Millionen potentiellerSchlafapnoepatienten und dem damit erhöhten Bedarfan Diagnostik und Behandlungsmaßnahmen sehen dieKrankenkassen eine Kostenlawine im zweistelligen Mil-liardenbereich auf sich zurollen. Obwohl in den ver-gangenen Jahren die Anzahl der Schlaflabore ständigerhöht wurde, sind Wartezeiten von bis zu 6 Monatenkeine Ausnahme. Solange sind die Patienten weiterhinlebensbedrohlichen Risiken ausgesetzt.Mit ein Grund für die langen Wartezeiten ist das Feh-len geeigneter, einfacher, aber vor allem auch preis-werter Diagnosesysteme, die sowohl im ambulantenals auch im stationären Bereich eine Stufung der medi-zinischen Vorgehensweise ermöglichen. In einer erstenVorstufe müssen die Ursachen der Schlafstörungen mitsolchen Geräten genauer differenziert werden, um soeine Fehlbelegung teurer Schlaflaborbetten zu vermei-den.

Die InnovationDurch die Kooperation von zwei kleinen, unabhängi-gen Firmen wurde ein neues Produkt geschaffen, daseine vorhandene Marktlücke füllt. Aus dem bereits vonder Firma Axon in Schmalkalden entwickelten 10 x 15cm großen neuartigen Gerät zur automatischen Schlaf-stadienanalyse wurde ein sehr kleiner, modularer Bau-stein mit dem Namen „Neuroport“ geschaffen, der indem neu entwickelten tragbaren Aufzeichnungsgerät 5einsetzbar ist. Das aus dieser Kombination heraus ent-

standene Gerät ist so klein und leicht, dass es miteinem Brustgurt am Körper getragen werden kann,ohne den Menschen bei seinen üblichen Schlafge-wohnheiten zu stören. Das tragbare Aufzeichnungsgerät ist damit das ersteund derzeit einzige, besonders für den ambulantenEinsatz konstruierte Gerät, das mit seinen 11 Kanälenalle zu einer Diagnose notwendigen Parameter auf-zeichnen, befunden und zeitgleich mit einer automati-schen Schlafstadienanalyse verknüpfen kann. Eine sol-che Untersuchung ist bisher nur im stationären Schlaf-labor möglich gewesen. Die üblicherweise hier not-wendigen ca. 20 Elektroden und Sensoren könnenvon einem Patienten zu Hause jedoch nicht angelegtwerden.Bei der Neuentwicklung sind im Regelfalle nur 3 Sen-soren notwendig. Damit ist ein Patient überhaupt erstin der Lage, ein solches Gerät selbst an sich anzule-gen. Jetzt können Voruntersuchungen sehr kostengüns-tig und realitätsbezogen zu Hause stattfinden.

Das UnternehmenDie Firma wurde 1973 in Bodelshausen, Kreis Tübin-gen, als Dienstleistungsunternehmen im Bereich derLungenfunktions- und Kreislaufdiagnostik gegründet.Anfang der 90er Jahre wurde neben den obengenann-ten Dienstleistungen eine eigenständige Entwicklungund Produktion im Bereich der Schlafdiagnostik zusam-men mit einer renommierten deutschen Fachklinik be-gonnen. Die daraus entstandenen Geräte wurden einzweites Standbein des kleinen Unternehmens, dasheute als Entwicklungs- und Produktionsfirma mit einerbreiten Palette von Dienstleistungen im medizinischenBereich tätig ist.Mit 3 Mitarbeitern, darunter erfahrene Ingenieure, istman kompetent, flexibel und kundennah. Die Zusam-menarbeit mit den Fachhochschulen für Medizintechnikin Ulm und Schmalkalden, sowie der langjährige Kon-takt zu bekannten Kliniken macht es möglich, neuesteTechnologien schnell dort einzusetzen, wo eine besse-re Diagnosemöglichkeit gefordert wird. Die im Hauseangesiedelte Endmontage, Endkontrolle, Service u.Kundenbetreuung gewährleisten die hohe Qualität derProdukte und die Kundenzufriedenheit. Die Firma kannim nächsten Jahr auf eine erfolgreiche 30-jährigeTätigkeit zurückblicken.

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Hydraulischer Rechteckvortrieb für denTunnelbauHämmerle GmbH & Co. KGOggelshausen

Das neu entwickelte Gesamtkonzept ermöglicht das Erstellen von unterirdisch, horizontalverlaufenden Tunnel/Unterführungen in geschlossener Bauweise bis zu einer lichten Höhevon 2,90 m und einer lichten Breite von 3,50 m. Durch die speziell für den Rechteckvor-trieb entwickelte Brems/Leitklappentechnik (Flapcontrol) wird das Bauwerk horizontal undvertikal zielgenau vorgetrieben. Der für den Vortrieb problematischen Verrollung kanngegengesteuert werden.

Diese Art der Durchführung ermöglicht es, im Vortriebsverfahren Tunnel oder Unterführun-gen herzustellen, die 20 % größer sind als bei herkömmlichen runden Querschnitten. Bau-vorhaben, die mit der bisherigen Technik realisiert werden konnten, können nun wesent-lich kostengünstiger und mit erheblich geringerem Platzbedarf verwirklicht werden.

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AusgangslageUm bestehende Anlagen wie z. B. Gleise, Straßen,Gewässer, Gebäude, hohe Dämme o. ä. zu unterque-ren, ist eine offene Bauweise oft nicht möglich odersehr kostenintensiv. Daher bietet sich in vielen Fälleneine Unterquerung in geschlossener Form an. Beim herkömmlichen Verfahren wurden runde Rohrevorgetrieben. Dies hatte bei Abwasser- und Trinkwas-serkanälen keine Nachteile, da Flüssigkeiten sich derForm des Rohres anpassen können. Werden jedochandere Ansprüche an die Nutzung gestellt wie z. B.Fußgängerunterführungen, mit Förderanlagen oder Lei-tungen bestückte Verbindungstunnel oder begehbareVerbindungskanäle, wird eine gerade Unterflächebenötigt. Um dies mit einem herkömmlichen rundenQuerschnitt sinnvoll zu erreichen, sind riesige Durch-messer erforderlich.Aus zuvor genannten Gründen war man seit längerembestrebt, ein gangbares Mittel zum Vortrieb von Recht-eckprofilen zu entwickeln.Ein Abweichen von dem aufgrund der Ringwirkunggünstigen runden Profil auf einen rechteckigen Quer-schnitt ist wesentlich komplizierter, als dies zunächstden Anschein macht. Hier ist es extrem wichtig, einGesamtkonzept aus Vortriebsverfahren, Steuerungs-technik und Medium zu erreichen.

Die InnovationUm eine möglichst flexible Anpassung an die weit-gefächerten Bedarfsmöglichkeiten zu erlangen, wurdeder Vortriebsschuh mit einem speziellen Baukastensy-stem sowohl in der Breite, als auch in der Höhe ver-stellbar gefertigt.

Dadurch sind momentan Größen von i. L. 2,20 x 2,20 mbis ca. 2,90 x 3,50 m möglich. In die flexible Anpas-sung ist die Steuerungstechnik integriert. Die Steuerungerfolgt nicht wie beim herkömmlichen „runden Rohr-vortrieb“ mit komplett neigbarem Vortriebsschuh, son-dern mittels einer speziell für den Rechteckvortriebentwickelte „Brems-/Leitklappentechnik“. Dieses so ge-nannte Flapcontrol sorgt für die horizontale und ver-tikale Steuerung des 10 t schweren Steuerkopfes. Gleich-zeitig muss sie der im Vortrieb unvermeidbaren Verrol-lung entgegenwirken.

Der Vortrieb erfolgt mit bis zu 2400 t Vortriebskraft beibis zu 600 bar Öldruck. Die Verteilung der enormenVortriebskräfte auf die Stahlbetonfertigteile erfolgt miteinem sogenannten Druckring aus Stahlträgern in Kom-bination mit einem Hartkunststoff. Der Abbau des Erd-materials im Rohrinneren wird mit einem den eigenenBedürfnissen des Rechteckvortriebs angepassten elek-trischen Abbaugerät und Förderbändern/Loren vorge-nommen.

Die Stahlbetonfertigteile wurden von Ihrem Querschnitther für die auftretenden Kräfte und Umlagerungen beiden Vortriebsarbeiten optimiert und werden mit sehrhoher Güte hergestellt.

Das UnternehmenDie Hämmerle GmbH & Co. KG entstand 1973 ausder Fusion von 5 leistungsfähigen Einzelfirmen mitunterschiedlicher Ausrichtung. Es entstand dadurch einBetrieb, der bis in die heutige Zeit erfolgreich in denSparten Hoch-, Ingenieur-, Tief-, Straßen- und insbe-sondere Spezialtiefbau tätig ist. Seit Anfang der 60er Jahre werden Rohrvortriebsar-beiten durchgeführt, damit ist das Unternehmen einerder Pioniere in diesem Leistungssektor. Alle in diesemBereich eingesetzten Maschinen inklusive dem Zube-hör wurden und werden in Eigenregie entwickelt. DieReparatur und Wartung wird gleichfalls im eigenenHause durchgeführt.Heute werden vom Firmensitz in Oggelshausen mit100 Beschäftigten in ganz Oberschwaben Baumaß-nahmen in den zuvor genannten Bereichen ausgeführt.In den Spezialtiefbausparten Rohrvortrieb, Kanalsanie-rung und Verbau sind wir bis in den Großraum Frank-furt tätig.

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Automatisches Warn-Systemfür KraftfahrzeugeHagmeier Innovation & Technik GmbHAmstetten

Auf Grund von Unfallrekonstruktionen konnte nachgewiesen werden, dass bei früherem Erkennen einer Gefahrensituation um nur 0,5 bis 1 Sekunde 50 % aller Unfälle vermeidbar sind.Durch das automatische Warnsystem (AWS) kann die Forderung der Unfallforschung,Notsituationen wie Notbremsung, starkes Schleudern, abnormale Lage des Fahrzeugs,Crash, frühestmöglich erkennbar zu machen in der Praxis erfüllt werden.AWS aktiviert bei oben genannten Notsituationen automatisch die Warnblinkanlage und die dazugehörende Warn-Blitzleuchte, die gelbes Blitzlicht abstrahlt.

Mit der Entwicklung des AWS und der dazu ebenfalls amtlich zugelassenen Warn-Blitz-leuchte ist erstmals das hochgesetzte Warnblinksignal verwirklicht worden. Die Warn-leuchte kann auch solo, also wie eine dritte Bremsleuchte verwendet werden. AWS istgeeignet für den Serieneinbau in PKW- und Nutzfahrzeugen und kann auf einfacheWeise in jedem Fahrzeug nachgerüstet werden.

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

Warnleuchte

„AWS“-Steuergerät

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageDurch steigende Unfallzahlen und Staus auf den Auto-bahnen und Fernstraßen sowie hohe Verletzungsfolge-kosten (vom menschlichen Leid ganz abgesehen) wirdseit einigen Jahren nach Lösungen gesucht, Unfälle zuvermeiden. Zu den Möglichkeiten, die schnell umge-setzt werden können, gehört frühzeitiges Erkennen vonNotsituationen durch visuelle Signale am Fahrzeug.Die Lösungsansätze waren in der Autobahnstudie vonProf. Dr. K. Langwieder, der im Auftrag von Bund undLändern über mehrere Jahre 204 tödliche Autobahn-unfälle rekonstruierte, zu finden.Dabei konnte klar definiert werden:Die zweithöchste Unfallursache nach dem „Einschla-fen“ ist die „Fehleinschätzung des vorausfahrendenFahrzeugs“.Ebenfalls wurde ermittelt, dass gelbes Blinklicht vonallen am Fahrzeug zugelassenen Leuchten die höchsteWarnwirkung bei Notsituationen hat.Darüber hinaus sucht das Bundesministerium für Ver-kehr, Bau- und Wohnungswesen in den letzten Jahrennach Lösungen zum Thema „Optimierung des rückwär-tigen Signalbildes zur Reduzierung von Auffahrunfällenbei Gefahrenbremsung“.

Die InnovationUm in Notsituationen, bei denen Fahrzeuglenker keineMöglichkeit haben irgendwelche Warneinrichtungenzu betätigen, Warnsignale sofort zu aktivieren, musseine automatische Einrichtung diese Aufgabe überneh-men. Diese ist im „AWS“ vorhanden.

Die besondere innovative Leistung im „AWS“ bestehtaus:

• einem Sensor, der drei Größen der Fahrdynamikerfasst: Verzögerung, Zeit und Lage

• einem zweiten in Kombination mit dem ersten ge-schalteten Sensor, der statisch reagiert. Dadurchwerden nahtlos alle Situationen erfasst: von der Not-bremsung über eine abnormale Lage des Fahrzeugsbis hin zum Crash

• differenziertes Schalten unterschiedlicher Frequen-zen bei einer Notsituation: Warnblitzleuchte wird inNotsituation mit der doppelten Frequenz aktiviertwie die Warnblinkanlage, dadurch kann ein Notsig-nal eindeutig vom normalen Warnblinken unterschie-den werden

• modularem Aufbau – Steuergerät und Blitzleuchtekönnen auch getrennt verwendet werden – Steuer-gerät nur zum aktivieren der Warnblinkanlage –Blitzleuchte als hochgesetzter Warnblinker mit inte-griertem Stoßschalter und elektronischer Erkennungdes Richtungsblinkers – dadurch wird beim Rich-tungsblinken das Warnblinksignal nicht mehr unter-brochen, weil die zentrale Warnleuchte weiterblinkt.

Prinzipskizze

Das UnternehmenDie Firma Hagmeier Innovation & Technik GmbHwurde 1997 gegründet, um das Automatische Warn-System „AWS“ zur Marktreife zu entwickeln und diebehördlichen Zulassungen dafür zu bekommen. DieErgebnisse aus einem gemeinsamen Forschungsprojektfür automatisch gesteuerte Fahrzeugsitze an der TUBerlin brachten die Erkenntnisse, dass die dafür ent-wickelte Sensorik für weitere Einsatzgebiete im Bereichder Fahrzeugdynamik geeignet ist. Daraus wurde dieIdee geboren, ein automatisches Warn-System für Fahr-zeuge zu konzipieren. Für eine Zulassung des Automatischen Warn-Systemsin den USA wurden bereits alle behördlichen Vorgabenerfüllt, so dass ein Einsatz dort ohne Probleme möglichsein wird.

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Wissensbasierte Robotersysteme für die industrielle Produktionimt robot AGFellbach

Die Flexibilität von Maschinen entscheidet heute über die Sicherheit von Investitionen.Roboter gelten als besonders flexibel hinsichtlich ihrer Einsatzfelder und Anwendungen.Die Software musste bisher für jeden Anwendungsfall neu geschrieben werden.

Auf Basis der von der imt robot AG neu entwickelten wissensbasierten Robotertechnik,lassen sich unterschiedlichste Automatisierungslösungen zusammenstellen. Ziel ist es,kurze Realisierungszeiten und hohe Prozesssicherheit zu erreichen. Gerade bei komple-xen Aufgabenstellungen für Roboter mit Bildverarbeitung und Multisensoranwendungenkommt der Vorteil dieser Software zum Tragen.

Die Systemkonfiguration wird dabei immer von dem Leitsatz eines minimalen mechani-schen Aufwandes bestimmt, damit der Software so viel „Freiheit“ wie möglich gegebenwerden kann. Im Wesentlichen bestehen die Roboteranlagen aus Fördertechnik undverschiedenen Robotermodulen. Über die Bildverarbeitung kann die Anlage an jedes Produkt angepasst werden.

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AusgangslageBisher blieb der Einsatz von Robotertechnik in derRegel auf Bereiche beschränkt, die einen hohen Stan-dardisierungsgrad und hohe Stückzahlen aufweisenkonnten. So konnten gerade handwerklich geprägteBranchen, wie beispielsweise die Lebensmittelproduk-tion, ihre Prozesse nur schwer automatisieren, da dieProdukte in der Regel starke Toleranzschwankungenaufweisen. Neue Möglichkeiten der Sensorik und derBildverarbeitung ermöglichten zwar die Erkennung vonProduktunterschieden und Schwankungen der Qualität,jedoch war die Umsetzung in Handhabungsaufgabensehr aufwändig und damit oft unwirtschaftlich. Es fehl-te ein durchgängiges Konzept, Roboter und Sensor-technik miteinander zu verbinden und für Produktions-aufgaben wirtschaftlich nutzbar zu machen.

Die InnovationKern der wissensbasierten Robotertechnik ist die System-architektur, die streng modular gehalten ist. Die eigent-liche Innovation wird bei der Umsetzung komplexerAufgabenstellungen sichtbar. So lässt sich die im Fol-genden beschriebene Roboteranwendung schnell undwirtschaftlich mit diesem Baukasten realisieren.

1. Die Produkte kommen unsortiert auf einem Förder-band.

2. Die Produkte werden von der Kamera erkannt.3. Die Positionsdaten werden in einem Zentralrechner

von dem Logistikmodul in Echtzeit für die Bearbei-tung durch die Roboter umgerechnet.

4. Die in diesem Beispiel dargestellten Sortierrobotererhalten ihre Bewegungsbefehle von dem Zentral-rechner und gruppieren die Produkte in eine vorge-gebene Formation. Dabei werden freie Flächen aufdem Förderband genutzt.

5. Die so gruppierten Produkte werden von einem wei-teren Roboter beispielsweise in eine Verpackungs-maschine oder auf einen Werkstückträger abge-legt.

Der Kunde hat die Möglichkeit ohne eine Änderungan der Mechanik des Robotersystems:

• Die verarbeiteten Produkte zu verändern.• Die Lageformationen der Produkte in der Packung zu

verändern.• Die Durchsatzmenge zu variieren (im Falle einer

Steigerung ist lediglich die Anzahl der Roboter zuerhöhen).

• Die Qualität seiner Produkte mittels Kamera- undSensortechnik zu überwachen.

• Die Anlage mit kleinen (bis zur Losgröße 1) Char-gengrößen zu nutzen.

• Die neuen Produkte über Fernwartung einzuspielen.

Die flexible Einsatzfähigkeit hat die wissensbasierteRobotertechnik in verschiedensten Branchen bereitsunter Beweis gestellt. Die Systeme arbeiten beispiels-weise im Bereich der Lebensmittelproduktion und derHerstellung von Pharma- und Hygieneprodukten.

Das UnternehmenDie Fa. imt robot AG hat seit 17 Jahren Erfahrungenim Bereich Robotertechnik für Handhabungsaufgabengesammelt. Schwerpunkte der Entwicklungen lagenam Anfang in einer geeigneten Steuerungskonfigura-tion für BOSCH Roboteranwendungen und die Unter-stützung des Maschinenbaus durch Softwareerstellungund Programmierschulungen. Dieser Weg wurde kon-sequent ausgebaut und durch einen eigenen Vertriebs-auftrag für BOSCH Roboter unterstützt. So konnten derUmsatz durch Robotertechnik und die dazugehörigenDienstleistungen kontinuierlich gesteigert werden.

Die Entwicklung der eigenen patentierten ProduktreiheULIXES zur wissensbasierten Robotertechnik brachteein deutliches Wachstum des Systemgeschäftes. Die-ses wurde durch den Aufbau eines Vertriebsnetzes for-ciert. Der Umsatz stieg innerhalb von drei Jahren umca. 130 % auf den heutigen Stand von ca. 13 Mio.Euro. So konnte in den letzten drei Jahren die Anzahlder Mitarbeiter von 28 (Anfang 1999) auf derzeit 91gesteigert werden.

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Ergonomischer ArbeitsstuhlInterstuhl Büromöbel GmbH & Co. KGMeßstetten-Tieringen

Der Arbeitsdrehstuhl der Familie Sintec setzt neue Maßstäbe im Hinblick auf die ergo-nomische Gestaltung der Sitzgelegenheiten am produktiven Arbeitsplatz in der Industrie.Dadurch werden krankheitsbedingte Ausfallzeiten reduziert, und ermüdungsarmes Arbei-ten führt zu einer Steigerung der Produktivität.Durch vielfältige Optionen und Einstellmöglichkeiten erlaubt dieser Arbeitsstuhl eineideale Anpassung der Sitzposition an die räumlichen Bedürfnisse des jeweiligen Arbeits-platzes. Sintec Arbeitsdrehstühle sind in ESD-Ausführung (elektrostatische Ableitfähigkeit)für den speziellen Einsatz im Labor und der Elektronikfertigung geeignet. Der Sintec erfülltu. a. die Normen der VDI 2083 Reinraumklasse 1 und kann somit Einsatz im Bereich derReinraumfertigung finden.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageIm Produktionsbereich gibt es aufgrund der unter-schiedlichsten Arbeitsaufgaben erhöhte Anforderungenan die Flexibilität, Stabilität und insbesondere auchder Ergonomie eines Stuhls im Vergleich zum Bürobe-reich. Dennoch wurde die Ergonomie des Sitzens vor-nehmlich im Bürobereich vorangetrieben. Rückenleiden, Muskel- und Skeletterkrankungen verur-sachen etwa ein Drittel aller krankheitsbedingten Aus-falltage. Eine schlechte Sitzhaltung trägt maßgeblichzu diesen Erkrankungen bei.Ergonomisch optimierte Arbeitsplätze reduzieren dieErmüdung während der Arbeitszeit und mobilisieren so bis zu 40 % Leistungsreserven ohne Mehrbelastungdes Werktätigen.Diese betriebswirtschaftlichen Vorteile ergonomischoptimierter Arbeitsplätze werden durch einen volkswirt-schaftlichen Nutzen in Form reduzierter Kosten imGesundheitswesen ergänzt.

Eine systematische Untersuchung und Dokumentationder Anforderungen des Arbeitsumfeldes in der Produk-tion an den Arbeitsstuhl waren bis Anfang der 90erJahre nicht verfügbar. In Zusammenarbeit mit demFraunhofer-Institut für Arbeitswissenschaft und Organi-sation betrieb die Firma Interstuhl Grundlagenfor-schung zur Festlegung von Richtlinien zur ergonomi-schen Gestaltung von Arbeitsstühlen.Nach Investitionen von mehr als einer Million Euro und einer mehrjährigen Entwicklungszeit entstand dieArbeitsstuhlfamilie „Sintec“.

Die InnovationNeue Sitzformen führen zu einer Entlastung der Wir-belsäule, indem die Rundung des Rückens währenddes Sitzens verhindert wird. Diese Entlastung wird zumeinen durch eine einstellbare Sitzneigung und zumanderen durch die spezielle Formgebung des Sitzkis-sens erreicht.Das Herzstück des Stuhls stellt die Synchronmechanikdar, die ein dynamisch entspanntes Sitzen ermöglicht.Diese Mechanik erlaubt eine korrekte Sitzposition undUnterstützung des Körpers sowohl während der norma-len Arbeitsposition als auch bei zurückgelehnter, ent-spannter Arbeitshaltung. In der zurückgelehnten Posi-tion wird die Wirbelsäule entlastet und beugt damitErmüdungserscheinungen vor.Die Arbeitsstühle zeichnen sich durch optimale Funk-tionalität aus. Sie finden Anwendungen im normalenArbeitsgebrauch, aber auch im Umfeld speziellerAnforderungen für den Elektronikarbeitsplatz oder imReinraumbereich. Durch seinen modularen Aufbaukönnen Verschleißteile leicht erneuert und der Stuhl an andere Arbeitsumgebungen, wie z. B. andere Sitz-höhen angepaßt werden. Auch Detailverbesserungen,wie eine verjüngt zulaufende Rückenlehne zur Verbes-serung der Bewegungsfreiheit der Arme, erhöhen dieFunktionalität des Stuhls im praktischen Einsatz.

Die einfach zu handhabenden Bedienelemente desStuhls ermöglichen die schnelle und problemlose An-passung des Stuhls an die individuellen Bedürfnisseseiner Besitzer. Dies ist ein wichtiges Kriterium, um dieergonomischen Möglichkeiten des Stuhls insbesondereim Mehrschichtbetrieb durch mehrere Besitzer voll zunutzen.

Das UnternehmenFirmengründer Wilhelm Link richtete 1930 eineSchmiedewerkstatt ein, aus der 1967 das Unterneh-men Interstuhl hervorging. Die Kernkompetenz desUnternehmens liegt in der Entwicklung, Produktion unddem Vertrieb qualitativ hochwertiger, ergonomischerund innovativer Sitzgelegenheiten im Bürobereich undim produktiven Arbeitsumfeld.Seit 1981 existieren die ersten Niederlassungen imbenachbarten Ausland (Österreich und Holland). Wei-tere Niederlassungen folgten 1990 und 1992 in meh-reren Ländern Europas und in Südafrika.2001 erweiterte die Firma Interstuhl ihre Präsenzaußerhalb von Europa und schloß ein Joint Venture mit einem US-amerikanischen Unternehmen der Möbel-industrie. Anfang 2002 nahm das Joint Venture, Inter-Trend Seating, die Produktion in den USA auf.Heute beschäftigt das Unternehmen Interstuhl ca. 480Mitarbeiter.

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Partikelzähler als Bio-Chip-ReaderMarkus KlotzBad Liebenzell

Diagnoseverfahren in der molekularen Medizin sowie die Überprüfung von Pharmazie-produkten und Analyse von Chemikalien sind stark im Zunehmen begriffen.Auch die Überwachung von Trinkwasser wird an Bedeutung gewinnen.Bisherige Verfahren verwenden sogenannte Biochips als Trägerplatten.Diese Biochips müssen mit aufwändigen Verfahren bestückt, fixiert und gewaschenwerden. Mit Hilfe eines klassischen Biochip Readers wird die Information anschließendausgelesen. Der Biochip Reader muss jedes einzelne Pad auf dem Biochip abscannen.Da die Strukturen sehr klein sind, müssen die Systeme hoch präzise sein. Das Verfahrensowie das Lesegerät (Reader) ist sehr aufwendig und teuer.

Bei dem neu entwickelten Verfahren werden einzelne Partikel als Träger für eine Informa-tion vorbereitet. Der Reader ist dabei ein etwas modifizierter Partikelzähler.Das gesamte Verfahren ist durch den Einsatz der Biopartikel und des Biopartikelreaderswesentlich einfacher und kostengünstiger.

beschichteter Partikel

Partikelzähler Syringe

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AusgangslageBisherige Fluoreszenzverfahren verwenden als Träger-material starre Plastikoberflächen, wie z. B. Mikrotiter-platten. Die Geräte- und Auswertetechnik ist bei die-sem Verfahren sehr teuer und überaus kompliziert undsomit auch fehler- und störanfällig.Die Latexpartikel (Biopartikel) können wesentlich kosten-günstiger vorbereitet werden.Der modifizierte Partikelzähler (Biopartikelreader) istebenfalls sehr kostengünstig und einfach.

Die InnovationDurch die Innovation, anstatt starren Biochips plasti-sche Partikel zu verwenden, ergeben sich neue Per-spektiven für wesentlich vereinfachte diagnostischeVerfahren, für die bisher strukturierte Chips (unter-schiedlich beladene Matrixelemente, z. B. XNA-Chip),die nicht hoch integriert sein müssen, Verwendungfinden. Voraussetzung ist, dass neben dem optischenSignal zur Größenbestimmung simultan Fluoreszenzsig-nale detektiert werden, die den jeweiligen Größen-klassen zugeordnet werden, was zu einer Neukonzep-tion und Erweiterung des Geräts führt.

Die Vorteile, die sich durch diese Methode ergeben,sind erheblich:• Unabhängigkeit vom Material der Partikel, es kön-

nen Latex-, Kunststoff-, Glas- oder Metallpartikel ver-wandt werden.

• Die einzelnen Größenklassen lassen sich in separa-ten Ansätzen beladen, was eine bessere Qualitätgarantiert (Qualitätskontrolle!) als Spotting- oder Syn-theseverfahren.

• Die spezifischen Testansätze (z. B. pellets) könnenbeliebige Mischungen der einzelnen Partikel-Größen-klassen enthalten.

• Hybridisierung mit Zellextrakten, Körperflüssigkeitenoder Testflüssigkeiten erfolgt extern in normalerKüvette (entsprechend den Temperierbedingungen).

• Waschvorgänge zur Diagnostik sind nicht notwen-dig, der Küvettenansatz kann direkt analysiert wer-den.

• Dadurch weniger Einzelschritte, erhebliche Zeit- undMaterialersparnis, keine weitere aufwendige Geräte-technik.

Das UnternehmenDie Firma Markus Klotz wurde 1990 gegründet. Seit-her beschäftigt sie sich mit Lasertechnologien in derMedizin und Geräten zur Partikelmessung. Entwickelt,gefertigt und geprüft wird die komplette Produktpaletteder optischen und elektronischen Komponenten inunseren Produktionsstätten Bad Liebenzell und Burg-holz.Die Partikelmessgeräte werden zur Überprüfung vonFlüssigkeiten, der Überwachung von Gasen und rei-nen Räumen sowie zur Korngrößenanalyse eingesetzt.Im Bereich der Kontaminationskontrolle werden vorallem Geräte zur Trinkwasserkontrolle und der Über-wachung von Ölen im Bereich der Flugzeug- und Indu-striehydraulik eingesetzt. In der pharmazeutischen In-dustrie müssen laut Norm sämtliche Lösungen mit Parti-kelzähler stichprobenweise überwacht werden. Im Kran-kenhausbereich werden vor allem Operationsräumemit Luftkeimsammlern und Luftpartikelzählgeräten imOnline-Betrieb überwacht. Dabei soll vor allem dieBelastung durch Partikel und Keime in der Luft über-wacht werden.Ein weiterer Schwerpunkt ist die Konzipierung undindustrielle Fertigung von Diagnostikgeräten in derMedizin. Mit Hilfe unterschiedlicher Fluoreszenzver-fahren lassen sich mit diesen Geräten verschiedeneKrankheitsbilder nachweisen. Seit einigen Jahren be-schäftigt sich die Firma mit einem neuartigen Bio-Chip-Reader.

Deutlich erkennbar das Fluoreszenzsignal der Partikel, an die einKrankheitserreger angedockt hat

Partikel ohne angedockte Krankheitserreger weisen keine Fluores-zenz auf

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44 Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Thermisches Bearbeitungssystem für FruchtzubereitungenSinger International GmbHTettnang

In der industriellen Herstellung von Lebensmitteln und Lebensmittelzubereitungen, z. B.Fruchtjoghurt, Marmelade, covenience-food, Fruchtmark mit stückigen Bestandteilen, istnicht nur eine homogene Mischung der Bestandteile, sondern auch gleichzeitig eineTemperaturbehandlung (Heizen, Kühlen) erforderlich. Mischung und Temperaturbehand-lung sollen weitestgehend gleichmäßig erfolgen, damit Konsistenz, Farbe, Zusammen-setzung, Geschmack und Inhaltsstoffe der Bestandteile erhalten bleiben.

Bei der neu entwickelten Anlage erfolgt der Wärmeaustausch nicht allein an der Behäl-terwand, wie bisher, sondern im Mischgut selbst. Heiz- bzw. Kühlmedium wird durch die Rührwerkswelle und die Rühreroberflächen, sowie durch spiralförmige, beweglicheElemente im Mischraum geleitet. Außerdem wird der Behälter liegend angeordnet. Durch geeignete Geometrie der Oberflächen und der Elemente kann eine vergleichs-weise schonende Mischung bei gleichzeitig engsten Temperaturtoleranzen im Mischguterfolgen. Darüber hinaus werden Aufheiz- und Abkühlzeiten drastisch vermindert undvergleichmäßigt.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageBisher werden für solche Herstellungsvorgänge Behäl-ter verwendet; die Mischung erfolgt über Rührwerke.Zur Temperierung sind in der Behälterwand Doppel-mäntel oder Taschen angeordnet. Der Wärmeaustauschfindet in der Regel nur an der Behälterwand statt. Des-wegen können im Mischgut erhebliche Temperatur-unterschiede auftreten; örtliche Über- oder Unterschrei-tungen der zulässigen Temperaturen sind unvermeid-lich. Außerdem sind die Chargengrößen begrenzt, weilmit zunehmendem Behältervolumen die Wandflächeeines Behälters – und damit die wirksame Fläche fürdie Wärmeübertragung – relativ abnimmt. Aus Kosten-gründen sind aber immer höhere Chargengrößen wün-schenswert: Qualität muss kostengünstig bleiben.

Die Innovation Der ausgebildete Mischer zur Mischung von Fruchtzu-bereitungen für die Nahrungsmittelindustrie dient zu-gleich als thermischer Überträger, wodurch der thermi-sche Hauptübertragungsbereich direkt im unmittel-baren Wirkungsbereich des Produktes liegt. Das zumischende Gut wird dadurch schneller auf die ge-wünschte Temperatur gebracht. Dies ist zum Beispielbei der Haltbarmachung von Nahrungsmitteln vongroßem Interesse, damit die Nahrungsmittel geschontwerden und ein Großteil ihrer wertvollen Bestandteileerhalten wird.Die Heiz- und Kühlflächen verbinden sich mit denMischorganen zu einer Einheit, so dass eine Förde-rung des zu temperierenden Gutes in einer definiertenund zirkulierenden Strömungsrichtung nicht nur in denRührflächen, sondern auch durch die Heiz- und Kühl-schlange auftritt.Von großem Vorteil und ein erheblicher Fortschritt istdie Erwärmung der Mischerwelle. Nun kann sich hier-auf kein nicht erhitztes Produkt mehr absetzen und zuKotaminationen führen. Die Verhinderung dieser bakte-riellen Beschädigung ist nun möglich geworden.

In den hergestellten Zubereitungen bleiben die qua-litätsbestimmenden Eigenschaften der Bestandteile, wiez. B. Aussehen, Größe, Geschmack, Farbe, Inhalts-stoffe, Bissfestigkeit etc. unverfälscht erhalten. Abgese-hen von diesen Qualitätsverbesserungen können mit

der Innovation auch vergleichsweise größere Chargenverarbeitet werden. Dies führt zu einem tendenziellenRückgang der Herstellkosten. Die Innovation wurde in dieser Größenordnung erst-mals im Jahr 2001 in die betriebliche Praxis umge-setzt. Bei der praktischen Anwendung wurden nachstehendeDetaillösungen kostengünstig verwirklicht:• An der drehbaren Welle sind Rührorgane zugleich

wärmeübertragende Elemente.• Welle, Rührorgane und wärmeübertragende Elemen-

te bilden im Mischgut eine sich ergänzende Einheit,die definiert durch das Mischgut bewegt wird.

• Das System ist so ausgeführt, dass eine großeWärmetauscherfläche im Verhältnis zum Produkt-volumen erreicht wird.

• Es wird eine definierte Förderrichtung (zirkulierendeStrömung des Mischguts) erreicht. Dadurch wird dieVermischung intensiviert und eine schnellere undgleichmäßigere Temperierung gewährleistet.

• Die Wärmetauscherflächen sind segmentiert undlassen sich zu parallel geschalteten Einheitenkombinieren, wodurch eine zusätzliche Vergleich-mäßigung des Temperaturniveaus im Mischgut ein-tritt.

• Die Energiezufuhr erfolgt über eine spezielle Vertei-lereinheit. Sie bewirkt einen Wasserstrahlpumpenef-fekt. Damit entstehen eine höhere Strömungsge-schwindigkeit des Heiz- oder Kühlmediums, sowieeine gezielte Verteilung infolge der Saugwirkung amAusgang.

• Behälter und Mischwerk arbeiten in einem produkt-spezifisch optimierten Winkel. Der Druck auf dasMischgut wird dadurch minimiert.

Die Anlagen sind leicht reinigungsfähig. Reinigungund Sterilisation des Innenraums können inline automa-tisiert erfolgen.

Das UnternehmenDie Singer International GmbH wurde im Jahr 2000als Ingenieurgesellschaft für Systemtechnologie gegrün-det. Das Arbeitsfeld ist die Forschung und Entwicklungfür optimale Ausrüstung mit handwerklicher Erprobung. Gründer sind Dipl.-Ing. Rudolf Singer und Dipl.-Ing.Bernhard Traube. Herr Singer war 30 Jahre in der Ver-fahrenstechnik tätig, davon 20 Jahre als Geschäfts-führer eines innovativen Unternehmens für den Bau von Anlagen für die Herstellung von Nahrungsmitteln,Getränken und Arzneimitteln mit Schwerpunkt Steril-technologie. Kunden sind global tätige Hersteller in den Branchenfood, beverages and drugs, sowie Biotech.

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46 Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Solarhaus mit positiver EnergiebilanzSolarsiedlung GmbHFreiburg

Angesichts schwindender Energieressourcen und zunehmenden Klimaveränderungenwerden auch im Bereich des Bauens neue Impulse für die Einsparung konventionellerEnergien gefordert. Das Plusenergiehaus®, als konsequente Weiterentwicklung desNiedrigenergie- und Passivhauses, bietet die Möglichkeit, einen aktiven Beitrag zumUmwelt- und Klimaschutz zu leisten und gleichzeitig in den Genuss eines modernenWohnkomforts zu kommen, ohne auf Wirtschaftlichkeit verzichten zu müssen: Mit seinem konsequenten Energiekonzept auf Basis der Sonnenenergie erzeugt das Plus-energiehaus® mehr Energie, als es benötigt. Der Hausbesitzer wird zum Energie-produzenten.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageDie Schonung von Klima, Umwelt und Ressourcen istweltweit zu einer der größten Herausforderungen unse-rer Gesellschaft geworden. Während bei der Strom-erzeugung mit Sonne und Wind in den vergangenenJahren große Fortschritte erzielt wurden, zeigt sich derWohnungsbau in Deutschland noch relativ unbeein-druckt von den Notwendigkeiten der Energieeinspa-rung und Nutzung erneuerbarer Energien. Doch gera-de hier zeigt sich ein erheblicher Handlungsbedarf:Die Nutzungszeit eines neu gebauten Hauses von 50Jahren und mehr überschreitet die Reichweite der welt-weit verfügbaren Erdöl- und Erdgasvorräte. Mit dem Plusenergiehaus® für den Bereich Wohnungs-bau wird eine realistische Antwort auf die drängendenFragen unserer Energiewirtschaft aufgezeigt.

Die Innovation Das Plusenergiehaus® ist ein konsequent auf Sonnen-energienutzung optimiertes Wohnhaus in Holzbau-weise, dessen Beheizung fast ausschließlich durchgroßflächige, mit spezieller Solarverglasung versehe-nen Fensterflächen erfolgt. Das Dach ist komplett alsSolarstromanlage ausgeführt. Durch die Solarstrom-anlage und durch den effizienten Umgang mit Energieerzeugt das Plusenergiehaus® in der Jahressumme mehrEnergie als die Bewohner verbrauchen.Das Plusenergiehaus® zeigt neue Wege, um ressoucen-schonendes, nachhaltiges Bauen mit den Wünschennach einem behaglichen Eigenheim in Einklang zubringen. Bei der Entwicklung des Plusenergiehauses® flossenjahrzehntelange Erfahrungen, insbesondere mit demExperimentier- und ersten Plusenergiehaus® Heliotrop®

mit ein. Das Ergebnis ist ein modernes Wohngebäude,das aufgrund seines zukunftsweisenden Energiekon-zeptes nicht nur einen erheblichen Beitrag zum Um-welt- und Klimaschutz leistet, sondern gleichzeitig einehohe Wertstabilität aufweist und mit der attraktivenSolararchitektur eine hohe Wohnqualität garantiert. Großzügige, nach Süden ausgerichtete Fensterflächenmit dreifach Solarverglasung lassen im Winter Sonne,Licht und Wärme ins Haus. Die kompakte Bauweise, auf Vor- und Rücksprünge,Erker und Gauben etc. wird bewusst verzichtet, opti-miert das Oberflächen-/Volumenverhältnis des Gebäu-des.Zusätzlich reduziert die hochwärmegedämmte undwinddichte Außenhülle den Energiebedarf auf einMinimum. Die aktive Wohnungslüftung nutzt die Wärmeder Abluft, um die frische Zuluft vorzuwärmen. Nebendem Effekt der Energieeinsparung ergibt sich mit derWohnungslüftung eine stets hohe Raumluftqualität.

Die vergrößerte Süddachfläche des Plusenergiehausesist vollständig mit großflächigen und effizienten PV-Modulen bestückt. Diese erzeugen über das Jahr weitmehr Energie als im Haus verbraucht wird. Der Solar-strom wird in das öffentliche Netz eingespeist unddank des Erneuerbare-Energien-Gesetzes vom zustän-digen Netzbetreiber vergütet. Warmwasserkollektoren, installiert auf Remisen oderintegriert in Balkonbrüstungen, sorgen für solaresBrauchwasser. Die Restwärme wird über ein Holzhack-schnitzelheizkraftwerk mit Nahwärmenetz oder einenintegrierten Holzpelletsofen bei Plusenergiehausgrup-pen und Einzellösungen bereitgestellt.Mit den genannten konstruktiven Wärmedämmmaß-nahmen und der passiven Nutzung von Sonnenener-gie benötigt das Plusenergiehaus® nur ein Zehntel desHeizenergiebedarfs eines herkömmlichen Hauses. Mitder Erzeugung des Sonnenstroms auf dem Hausdachist das Plusenergiehaus® bezogen auf die Energie- undKlimarelevanz 2,5-mal effektiver als das „Passivhaus“.Es erfüllt damit alle Anforderungen für ein nachhaltigesund klimaschonendes Bauen. Plusenergiehäuser® werden komplett in Holzbauweiseerrichtet. Das verwendete Holz ist zertifiziert undstammt aus regionaler Produktion. Holz ist gespeicher-te Sonnenenergie und als nachwachsender Rohstoffauch CO2-Speicher. Obwohl als Reihenhaus konzipiert, bietet das Plusener-giehaus® eine Vielfalt an gestalterischen Möglichkeitenund ein Höchstmaß an Individualität: Hausgröße undGrundrisse lassen sich fast beliebig variieren, einunterschiedliches Wohnflächenangebot von 75 bis270 m2 bietet Raum für alle Wohnformen – vomSinglehaushalt bis zur Großfamilie.

Das UnternehmenDie Solarsiedlung GmbH wurde am 24. Juni 1998 mitSitz in Freiburg gegründet. Ziel der SolarsiedlungGmbH ist die Entwicklung, Realisierung und Errichtungdes Plusenergiehauses® sowie dessen weiterentwickel-te Formen als Einzelhaus oder in Solarsiedlungen. Gesellschafter der Solarsiedlung GmbH sind MarliHoppe-Ritter, Inhaberin der Alfred Ritter GmbH & Co.KG Schokoladenfabrik sowie Alfred T. Ritter, Inhaberder Alfred Ritter GmbH & Co. KG Schokoladenfabrikund Geschäftsführer der Paradigma GmbH & Co. KG,Karlsbad Verwaltungsrat der Sustainable Asset Mana-gement AG, Zürich, Ökomanager des Jahres 1997.Architekt Rolf Disch, Inhaber des Architekturbüros RolfDisch und Ökomanager des Jahres 1997 ist geschäfts-führender Gesellschafter der Solarsiedlung GmbH.

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48 Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

Jeans in Denim-Optik ausHightech-GewebeVAUDE Sport GmbH & Co. KGTettnang

Mit der DryJeans hat VAUDE ein Novum auf den Markt gebracht: die erste Jeans ausHightech-Fasern. Sie besteht aus einer Gewebekonstruktion, die Baumwolle mit derfunktionellen Polyesterfaser CoolMax verbindet. Herkömmliche Jeans bestehen zu 100Prozent aus Baumwolle und sind daher mit dem materialspezifischen Nachteil der langenTrocknungszeit und damit eines unangenehmen Tragegefühls bei warmen Temperaturenoder sportlichen Aktivitäten behaftet. Bei der geringsten Anstrengung oder bei sommer-licher Witterung kleben sie auf der Haut. Im Gegensatz dazu sorgt die spezielle Gewe-bezusammensetzung der DryJeans dafür, dass die Feuchtigkeit von der Haut weg nachaußen transportiert wird und das Gewebe wesentlich schneller trocknet als konventionel-ler Jeans-Stoff, wobei die klassische Denim-Optik voll erhalten bleibt.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageIn den letzten Jahren ist ein Outdoor-Trend besondersbei Jugendlichen und jungen Familien zu verzeichnen.Dieser Zielgruppe auf die Kleidung geschaut, lässtsich beobachten, dass ein Großteil der jungen Men-schen auf vielen sportlichen Unternehmungen, dieeigentlich funktionelle Bekleidung erfordern, Jeansträgt. Das heißt, die herkömmliche Denim-Jeans findetbeim Wandern, Reisen, Kanufahren und ähnlichenOutdoor-Aktivitäten ihren Einsatz, obwohl sie dafürgänzlich ungeeignet ist. Denn bei schweißtreibendenTätigkeiten klebt sie unangenehm auf der Haut. Wirdsie nass, benötigt sie lange um zu trocknen.

Ausgehend von diesen Beobachtungen hat sichVAUDE das Ziel gesetzt, das trendgemäße und stil-echte Äußere einer Jeans mit den Hightech-Funktioneneiner echten Outdoor-Hose zu verbinden.

Die InnovationIm Vergleich zu herkömmlichen Jeans unterscheidetsich die VAUDE DryJeans erstens durch ihren Poly-esteranteil von 38 Prozent und zweitens durch die stra-tegische Platzierung des Polyesters. Die VAUDE Dry-Jeans besteht aus einem zweilagigen Gewebe. Dasäußere, sichtbare Gewebe besteht, wie bei einer tra-ditionellen Jeans, aus Baumwolle in Denim-Optik. Dasheißt, von außen ist der Unterschied zu einer her-kömmlichen Denim-Jeans nicht ersichtlich. Das Materialsieht nicht nur aus wie ein konventioneller Jeansstoff,sondern fühlt sich auch gleich an und lässt sich aufdieselbe Weise verarbeiten.

Auf der Innenseite der DryJeans wird eine funktionellePolyesterfaser eingesetzt. VAUDE hat sich für Vier-kanal-Faser CoolMax von DuPont entschieden, da die-ses Produkt auf dem Outdoor-Markt bereits ein hohesRenommee genießt. Diese Faser wurde zusätzlich miteinem Chemie-Finish hydrophil ausgestattet. Das Wir-kungsprinzip ist folgendermaßen: Die hydrophileEigenschaft der Polyesterfasern sorgt dafür, dassSchweiß in Dampf- und in Tröpfchenform sofort aufge-saugt wird. Da das Polyester selbst keine Feuchtigkeitaufnimmt, wird diese direkt an das äußere Baumwoll-gewebe weitergegeben. Die spezielle Vierkanal-Kon-struktion der CoolMax-Faser schafft eine vergrößerteOberfläche, auf der die Feuchtigkeit sehr schnell vomKörper wegtransportiert wird. Auf der äußeren Ge-webelage verbreitet sich die Feuchtigkeit großflächigund verdampft zügig.

Dieser Effekt bewirkt, dass die DryJeans im Unter-schied zu einer herkömmlichen Jeans hoch atmungsak-tiv ist. Wasserdampf und Schweiß wird sehr schnell

vom Körper weg transportiert, und auch bei schweiß-treibenden Aktivitäten bleibt stets ein angenehmtrockenes Gefühl auf der Haut. Die hohe Atmungsakti-vität der DryJeans hat einen temperaturregulierendenEffekt und verhindert somit leistungshemmende Hitze-staus. Der hohe Polyester-Anteil der DryJeans bewirktweiterhin, dass eine bereits nasse Hose dreimalschneller trocknet als eine herkömmliche Baumwoll-Jeans.

Ein weiterer, günstiger Nebeneffekt besteht darin, dassman aus dem 2-lagigen DryJeans-Gewebe deutlichleichtere und dünnere Sommerstoffe herstellen kann,da diese dank des hohen Polyesteranteils nicht soschnell ausbeulen wie herkömmliche Jeansstoffe aus100 % Baumwolle.

Das Unternehmen1974 gründete Albrecht von Dewitz das Unternehmen,das in 27 Jahren vom kleinen Familienbetrieb zurinternationalen Firma heranwuchs, die in Deutschland 172 Mitarbeiter/innen beschäftigt. Anfänglich vertriebVAUDE Bergsportausrüstung und fertigte Rucksäcke,doch bald schon folgte die eigene Herstellung vonZelten, Schlafsäcken und Bekleidung für alle Outdoor-Aktivitäten. Mittlerweile wurden die Kernsegmente umBike- und Seglerausrüstung ergänzt; jüngstes Marktseg-ment ist der funktionale Fashion- und Trend-Markt, dervor allem durch den Einsatz selbst entwickelter High-tech-Materialien erobert wird. Der Umsatz der VAUDE-Gruppe wächst seit Jahren zweistellig. Im Jahr 2001lag der Umsatz bei über 61 Millionen Euro, wobei 40Prozent auf den Export entfallen – Tendenz steigend. VAUDE-Produkte werden teilweise in eigenen Nieder-lassungen in ganz Europa, den USA, Japan, Korea,Australien, Neuseeland, China und Hongkong vertrie-ben. VAUDE produziert in eigenen Betrieben in Tett-nang, China, Polen und Spanien.

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Verfahren zur Herstellung von MRT-tauglichem InstrumentariumWenzler Medizintechnik GmbH & Co. KGHausen o.V.

Der Einsatz eines MRT (Magnet-Resonanz-Tomographen) während einem chirurgischenEingriff (interoperativ) oder zur Nachuntersuchung (postoperative Kontrolle) ist heute, auf-grund der Patienten schonenden Wirkung, alltäglich.Für herkömmliche Instrumente oder Implantate aus Stahl oder Titan wirft das durch denMRT produzierende Magnetfeld einerseits statische Probleme, andererseits Probleme mitder Konturenschärfe, sogenannte „Artefakte“, bei der Bildwiedergabe auf. Gelöst wurde das Problem durch die Verwendung des magnetfreien Werkstoffes Titanund durch ein spezielles Verfahren zur Oberflächenverdichtung, so dass eine artefakte-freie Darstellung erreicht wird.

Die Darstellung mittels einer SE-Sequenz zeigt eine nahezu 1:1-Darstellung des Rongeures.Die Öffnung der Greifbacken ist sehr gut zu erkennen. Im diesem Bereich lässt sich Gewebeerkennen und ist während einer Intervention nicht durch Artefakte verdeckt. Die weißenRänder um das Instrument sind Artefakte, die sich bei Aufnahme eines metallischenGegenstandes mit einer SE-Sequenz generell ergeben.

Bei der Darstellung des Rongeures mit einer TSE-Sequenz ist das Verhalten eines metallischenGegenstandes bei der MR-Messung anschaulich zu sehen. Die Darstellung zeigt dasInstrument annähernd in den tatsächlichen Dimensionen.

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Innovationspreis des Landes Baden-Württemberg

AusgangslageIn der Bevölkerung ist kaum bekannt, dass in derMedizin zwischen den Computertomographen (CT)und den Magnet-Resonanz-Tomographen (MRT) unter-schieden wird. Der Unterschied liegt im Wesentlichendarin, dass der Computertomograph mit Röntgenstrah-len arbeitet, der Magnet-Resonanz-Tomograph, wie esder Name sagt, mit Magnetfeldern. Röntgenstrahlensind ab einer bestimmten Konzentration für den Men-schen gefährlich, während Magnetfelder bei zeitlicherEinschränkung nach heutigem Stand der Wissenschaftals unbedenklich gelten.Da der MRT mit einem starken Magnetfeld arbeitet,mussten die herkömmlichen Instrumente aus Stahlwährend einer interoperativen Kontrolle mittels MRTaus dem Operationsfeld entfernt werden, da diesesonst an die Innenwand des MRT gerissen wordenwären.Wie man auch aus der Werkstoffkunde weiß, ist Titannahezu nichtmagnetisch und ist deshalb im MRT ein-setzbar. Ein weiteres Problem der Konturenschärfe(Artefakte) zum Operationsfeld wurde jedoch aufge-worfen.Namhafte Institute und Firmen haben sich an derLösung dieses Problems versucht, die Herstellung sol-cher artefaktefreien Instrumente galt jedoch bisher alsnahezu unmöglich.

Die InnovationDie wesentliche Herausforderung war die Entwicklungund Herstellung von Instrumenten und Implantaten ausTitan, die restlos antimagnetisch und artefaktefrei sind. Durch ein spezielles Vergütungsverfahren wird eineoptimale Härte und in der Folge eine hohe Schnitt-festigkeit erreicht. Dadurch wird eine Verzerrung desRöntgenbildes ausgeschlossen. Ein weiterer Vorteil die-ses Vergütungsverfahrens ist der sehr geringe Abriebdes Instrumentes, so dass das Operationsfeld nicht ver-unreinigt wirdMit diesen neuen Instrumentarien werden neue Opera-tionsfelder eröffnet, die ein schonenderes Operierenermöglichen, wie beispielsweise Operationen im Wir-belsäulenbereich, an Hand-, Knie- und Armgelenkenim offenen Kernspintomographen.Eine Operation unter Verwendung herkömmlicherInstrumente im offenen Kernspintomographen war bis-her nicht möglich.Die Entwicklung stellt sich wie folgt dar:• Das Finden der dafür geeigneten Titanqualität, zur

Vermeidung von magnetischen Wechselwirkungenwird Titan mit einer Qualität von Grade 2 als Werk-stoff verwendet.

• Die weitere Optimierung der stofflichen Eigenschaf-ten wird durch eine Titan-Vanadium-Legierung er-reicht. Hierbei ist es günstig, wenn der Titananteilmindestens 90 Gew.-% beträgt.

• Durch ein besonderes Fertigungsverfahren wird dasFormteil durch Gießen von flüssigem Werkstoff ineine spezielle Gießform in Rohform als Gußstückgebildet. Das erkaltete Gußstück ist in seiner Ober-flächenbeschaffenheit so verdichtet, was in seinerAuswirkung eine erhebliche, ja fast nicht sichtbareArtefaktebildung unter der MRT-Kontrolle zur Folgehat, und entsprechend eine Auswertung des Opera-tionsbildes vom operierenden/behandelnden Chir-urg zulässt.

• Als Nebenprodukt wurde als Folge dieses Gießvor-gangs eine signifikante Verbesserung der Härte undSchneidhaltigkeit erreicht

• Durch Wasserstrahlschneiden wird ein exaktes Form-nest im Bereich von 1/100 mm und dieses ist eben-falls total frei von Rückständen wie z. B. Metallen.

• Für die Feingestaltung muss das Gussstück durcheine spanende Oberflächenbearbeitung nachbe-arbeitet werden. Dabei sollten vorzugsweise auskeramischen Schneidstoffen bestehende metallfreieSchneidmittel eingesetzt werden.

Untersuchungen der hergestellten Instrumente im Ma-gnetfeld eines Kernspintomographen mittels in dermedizinischen Bildgebung üblicher Hochfrequenz-Impulssequenzen, haben die ausgezeichnete Einsatz-tauglichkeit unter Beweis gestellt. Es wurden keinerleidie Handhabung beeinträchtigende magnetische Kraft-einwirkungen festgestellt.Das Instrument ließ sich in einem Gewebephantomohne Bildverzerrung darstellen, es wurde auch keinekritische Erwärmung durch Induktion im elektromagneti-schen Wechselfeld festgestellt.Aufgrund der speziellen Gießverarbeitung ergab sicheine signifikante Härteverbesserung gegenüber her-kömmlichen Umformverfahren, wodurch der Einsatzauch für Implantate begünstigt wird.

Das UnternehmenDie Gründung des Unternehmens erfolgte 1987 durchKurt Wenzler unter dem Namen „Kurt Wenzler, Chirur-gische Instrumente“. Der Sitz des Unternehmens warAldingen. Hergestellt wurden damals, wie auch nochheute, ausschließlich chirurgische Instrumente für Sinu-skopie, Athroskopie, Hals-Nasen-Ohren, Laminekto-mie.1989 zog das Unternehmen nach Erwerb einer geeig-neten Betriebsstätte nach Hausen ob Verena, in derNähe von Spaichingen, um. 1992 erfolgte die Umbe-nennung des Unternehmens in „Wenzler Medizin Tech-nik GmbH & Co. KG“. Zur Zeit werden 12 Personenbeschäftigt. Seit 12 Jahren ist das Unternehmen erfolgreich im Sek-tor der Mikrochirurgie tätig, des Weiteren spezialisiertauf Sonderinstrumente, die speziell nach Kunden-wunsch hergestellt werden.

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