Fraunhofer-Institut für Zuverlässigkeit und Mikrointegration IZM
Projektübersicht
Die Implementierung von Sensornetzwerken in komplexe Maschinen und Anlagen bietet die Grundlage für fortgeschrittene Konzepte der Zustandsüberwachung (Condition Monitoring), welche das Dienstleistungsangebot rund um den Anlagenbau und –betrieb erweitern. Kabellose Lösungen für die Maschinendiagnose in Form miniaturisierter Funksensorknoten mit autarker Energieversorgungseinheit ermöglichen hierbei eine örtlich hoch aufgelöste Messdatenerfassung bei gleichzeitiger Reduktion des Installationsaufwandes.
Im Projekt ECoMoS wird ein autarkes Mikrosystem mit leistungsarmer Messdatenerfassung und –verarbeitung, robuster Funkkommunikation und effizienter Energiewandlung zur Schwingungsanalyse entwickelt. Die Projektergebnisse werden in Form von Prototypen direkt am Einsatzszenario einer Papierfabrik verifiziert.
Schwerpunkte des Fraunhofer IZM und dem Kooperationspartner Technische Universität Berlin
Im Vordergrund der Arbeiten im Verbundvorhaben steht die Weiterentwicklung ganzheitlicher, systembezogener Entwicklungsmethoden für autarke Mikrosysteme. Die optimale Dimensionierung der Energieversorgungseinheit erfolgt über parametrisierte Modelle von Energy Harvestern welche modular mit den entsprechenden Modellen der elektrischen Lasten gekoppelt werden können. Für den Langzeitbetrieb unter extrem harschen Umgebungsbedingungen werden Anforderungen an zuverlässige Aufbaukonzepte abgeleitet, welche den hybriden Aufbau autarker Mikrosysteme berücksichtigen. Dabei erfolgt eine Bewertung des Miniaturisierungspotentials sowie eine Modellierung der Kosten für verschiedene Anwendungsszenarien. Ein weiterer Schwerpunkt der Arbeiten liegt auf der Untersuchung technologiespezifischer ökologische Aspekte (z.B. Toxizität und CO2-Äquivalent der Systeminhaltsstoffe) untersucht. Die Ergebnisse sollen im Rahmen einer nachhaltigen Produktentwicklung in zukünftige Designentscheidungen einfließen.