Präzise Messungen 21.11.2013, 14:15 Uhr

Sensorschraube liefert Daten aus dem Inneren von Maschinen

Einfach und effektiv: Ingenieure haben einer normalen Schraube Leben eingehaucht. Durch einen eingebauten Sensor löst sie ein alltägliches Problem vieler Ingenieure – sie liefert Daten aus dem Inneren von Maschinen.

Testen ihre Erfindung: Forscher von der TU Darmstadt (v.l.n.r. Jörg Stahlmann, Manuel Ludwig und Matthias Brenneis) entwickelten die Sensorschraube. Damit lässt sich messen, welche Kräfte genau in Maschinen wirken.

Testen ihre Erfindung: Forscher von der TU Darmstadt (v.l.n.r. Jörg Stahlmann, Manuel Ludwig und Matthias Brenneis) entwickelten die Sensorschraube. Damit lässt sich messen, welche Kräfte genau in Maschinen wirken.

Foto: TU Darmstadt/Paul Glogowski

Was ist in der Maschine los? Wie lassen sich die Kräfte präzise messen, die dort wirken? Um diese Fragen zu beantworten, haben Forscher der Technischen Universität Darmstadt eine einfache und praktische Lösung entwickelt. Anstatt Löcher zu bohren oder Messfühler anzubringen, versahen sie ein Teil mit einem winzigen Messgerät, das in nahezu jeder Maschine an vielen verschiedenen Stellen gebraucht wird: Sie bauten einen Sensor in eine Schraube ein.

„Es gab bislang keine wirklich überzeugenden Methoden, um Sensoren anzubringen“, erklärt Matthias Brenneis, der Erfinder der Sensorschraube. „Klebeverbindungen lösen sich leicht wieder, insbesondere in einer echten, rauen Produktionsumgebung.“ Sensoren, die außen an der Maschine oder dem Bauteil angebracht werden, lieferten dagegen häufig Daten, die von den tatsächlich im Inneren einer Maschine oder eines Bauteils wirkenden Kräften abweichen.

Effektivere Qualitätskontrollen

Mit der Sensorschraube werden präzise Messungen nun überall möglich, wo es Schrauben gibt. Der Sensor sitzt genau dort, wo die Kräfte wirken. Das macht unter anderem Qualitätskontrollen effektiver und schneller. Fehler in einer Walzstraße etwa würden von den Sensorschrauben, die die Walzen halten, sofort registriert und gemeldet. Ihr Erfinder Matthias Brenneis nennt weitere Einsatzmöglichkeiten. „Die Überwachung von Windrädern, bei denen die Schrauben sehr hoch angebracht sind, würde damit viel einfacher“, sagt er. Auch die Überwachung sensibler Stellen in Autos wäre mit Sensorschrauben möglich.

Die Lösung für ein altes Ingenieur-Problem: Die Sensorschraube erlaubt präzise Messungen aus dem Inneren von Maschinen. 

Die Lösung für ein altes Ingenieur-Problem: Die Sensorschraube erlaubt präzise Messungen aus dem Inneren von Maschinen. 

Foto: TU Darmstadt/Paul Glogowski

Um die Messdaten, die die Sensorschraube liefert, nutzbar zu machen, entwickelten die TU-Forscher eine passende Auswertungs-Software. „Es geht darum, aus wenigen, sicheren Daten eine Menge an Informationen zu gewinnen“, fasst Manuel Ludwig zusammen, der diesen Teil des Projektes betreut.

Sensorschraube wird bis zur Marktreife entwickelt

Die Forscher stehen noch am Anfang – sie suchen nun nach Möglichkeiten, alle möglichen unterschiedlichen Schraubenarten mit Sensoren zu versehen. Ihre Idee wollen sie vermarkten und haben deshalb das Unternehmen ConSenses gegründet. Mit Hilfe von Fördergeldern wollen sie die Sensorschraube bis zur Produktion weiterentwickeln. Aber auch in der Industrie gibt es bereits erste Interessenten für die Sensorschraube.

Von Andrea Ziech
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