Sonntag, 24.03.2019
 
Seit 15:05 Uhr Rock et cetera
StartseiteForschung aktuellWackelsensor spart Energie21.04.2009

Wackelsensor spart Energie

Vibrationsfühler verlängert die Lebensdauer von Batterien

<strong>Technik. - Ein möglicher Trick, um die Batterielebensdauer zu verlängern, ist klevere Elektronik, die solche Geräte automatisch abschaltet, solange sie nicht gebraucht werden. Vor einigen Jahren präsentierten Karlsruher Forscher einen Miniatur-Messfühler, der genau das leisten sollte. Der "Wackelsensor zum Stromsparen" machte damals Schlagzeilen.</strong>

Von Ralf Krauter

Preiswerte Konkurrenz macht dem Strom sparenden Wackelsensor das Überleben schwer. (Ralf Krauter)
Preiswerte Konkurrenz macht dem Strom sparenden Wackelsensor das Überleben schwer. (Ralf Krauter)

Der Strom sparende Wackelsensor aus Karlsruhe ist auf dem besten Weg, eine Erfolgsgeschichte zu werden. Eine Erfolgsgeschichte, die vor acht Jahren durch Zufall ihren Anfang nahm, erinnert sich der Elektroingenieur Thomas Blank vom Forschungszentrum Karlsruhe.

"Das ist 2001 gewesen. Wir waren auf einer Messe. Da kam so ein Kleinunternehmer zu uns, der Fahrradrückleuchten herstellt. Er hatte dort Quecksilberschalter eingebaut. Und es war damals schon absehbar, dass Quecksilber in den meisten elektronischen Geräten verboten werden würde. Und er hat eben für seine Elektronik dann eine Alternative gesucht. Am Besten eine kleine, die man automatisch verarbeiten kann, auf handelsüblichen Bestückautomaten. Und das gab es zu dem Zeitpunkt so nicht. Und wir haben uns dann eben angeboten, so einen Sensor zu entwickeln."

Die ersten Entwürfe entstanden abends in der Hotelbar. Das Prinzip blieb seitdem unverändert: Ein millimetergroßer Hohlraum in einer elektronischen Leiterplatte beherbergt eine Metallkugel, die darin umher rollen kann. Bei kleinsten Erschütterungen berührt die Kugel abwechselnd Kontakte an verschiedenen Stellen ihres Käfigs - und schließt so einen Stromkreis, der die batteriebetriebene Fahrradlampe leuchten lässt. Bei einem Stopp rührt sich die Metallkugel nicht mehr. Die Lampe geht automatisch aus und schont die Batterie solange, bis die Fahrt weiter geht.

Bis 2006 haben die Forscher bereits hunderttausende der Wackelkontaktsensoren an den bayrischen Fahrradleuchten-Hersteller geliefert. drei mal 2,5 Millimeter messen die Vibrationsfühler. Hergestellt werden jeweils 1300, angeordnet in Reih und Glied auf handtellergroßen Elektronikplatinen. Thomas Blank nimmt eine in die Hand und schüttelt sie.

"Vielleicht hört man das. Das sind jetzt also diese 1300 Kugeln da drin, die da gleichzeitig klappern und wackeln. Einen einzelnen Schalter, da hören Sie die Kugel dann nicht mehr. Das müssen also schon viele sein, dass Sie das hören."

Auch Produzenten von Fernbedienungen und Computermäusen, die ihren Produkten das Stromsparen beibringen wollten, interessierten sich für den Wackelsensor aus dem Forschungszentrum Karlsruhe. Um die Nachfrage zu bedienen, gründete man dort vor drei Jahren die Firma Sensolute. Thomas Blank ist ihr technischer Direktor und macht keinen Hehl daraus, dass der Übergang von funktionierenden Labormustern zur Massenproduktion alle Beteiligten viel Zeit und Nerven gekostet hat.

"Da sind wir dann schon der einen oder anderen technologischen Schwierigkeit noch begegnet. Es gibt Variationen bei unseren Vorlieferanten, so dass die Qualität der Schalter, die wir in der Zwischenzeit bekommen hatten, mehr oder weniger doch für uns überraschend stark geschwankt hat – und wir doch mittlerweile doch sehr viele Überstunden leisten mussten, um diese Probleme auch wieder in den Griff zu bekommen."

Aus Sorge, beim Scheitern von Sensolute ohne Arbeit da zu stehen, hat Thomas Blank seine Stelle am Forschungszentrum behalten und seitdem de facto zwei Jobs. 18-Stunden-Tage sind für ihn keine Ausnahme. Bei der Qualitätssicherung hilft ihm mittlerweile ein computergesteuerter Messplatz, der jede Lieferung des Platinen-Herstellers kontrolliert. So werden defekte Sensoren in Karlsruhe automatisch erkannt, bevor die Platinen zersägt und die Messfühler einzeln verpackt werden.

"Jetzt werden Schleifkontakte in Position gebracht. Die einzelnen Sensoren werden kontaktiert. Und die Platte wird über einen geregelten pneumatischen Antrieb in Bewegung gesetzt und jeder einzelne Sensor jetzt im Prinzip vermessen. So wird die ganze Platte dann durchgetestet, Sensor für Sensor."

Noch dauert die Eingangskontrolle eine halbe Stunde - zu lang für die geplanten Millionen-Stückzahlen. Die sind aber ein Muss, um den Preis zu drücken. Mehr als 25 Cent darf der Vibrationsfühler am Ende nicht kosten. Die Konkurrenz ist schon heute billiger, dafür sind deren Sensoren klobiger und weniger sensibel. Um das unternehmerische Risiko zu minimieren nutzt Sensolute bis auf weiteres Räumlichkeiten und Technik des Forschungszentrums Karlsruhe. In spätestens zweieinhalb Jahren hofft man schwarze Zahlen zu schreiben. Dank eines Investors ist die Finanzierung bis dahin gesichert.

Weblinks:

http://www.sensolute.de

http://www.gruenderforum-forschung.de/fzk/groups/pft/documents/internetdokument/id_067247.pdf

http://www.innovations-report.de/html/berichte/verfahrenstechnologie/bericht-10175.html

http://www.fona.de/de/4541

Das könnte sie auch interessieren

Entdecken Sie den Deutschlandfunk