Forschung an der EAH Jena - Aktuelles: KOPAS

KOPAS - Kompaktspektrometer für die Backbranche mit Fertigung auf Basis neuartiger Abformwerkzeuge und hochpräziser Montagekonzepte

• Forschungsbereiche: Sensorik, Fertigungstechnologien, Optiktechnologien

• Projektleiter: Prof. Dr. Robert Brunner, Fachbereich SciTec

• Projektstart am 01.04.2020

• Laufzeit: bis 31. März 2023

• Förderer: Freistaat Thüringen / EFRE

• Förderkennzeichen: 2019 VF 0006

Die spektrale Sensorik bietet in der Nahrungsmittelindustrie ein enormes Anwendungspotential. Beispielhaft hierfür ist die Backwarenindustrie, in der Spektralsensoren für moderne und leistungsfähige Backstationen gefordert werden, um eine optimale Steuerung des Backprozesses zu ermöglichen. Von besonderem Interesse ist es, den Bräunungsgrad der Backwaren kontinuierlich zu ermitteln. 

Die spektrale Messung erlaubt Chargenschwankungen in der Zusammensetzung der Backzutaten durch die Backprozesse auszugleichen und die Zuverlässigkeit und Vielseitigkeit der Backstationen zu steigern. Gegenwärtige existieren für Backstationen keine derartigen spektralen Sensoren. Die wesentlichen Hürden betreffen die hohen Arbeitstemperaturen, die fehlende optische Performance (verschiedene Faktoren hinsichtlich optischer Qualität) und die Zuverlässigkeit kommerzieller Spektralsensoren in hohen Stückzahlen sowie deren Gesamtkosten. 

KOPAS verfolgt das Ziel, einen neuen Ansatz für ein Kompaktspektrometer zu entwickeln, der die Anforderungen für die Anwendung in Backstationen erfüllt und die bestehenden Einschränkungen auflöst. 

Die Entwicklung des Kompaktspektrometers ist dabei untrennbar mit der gleichzeitigen Entwicklung neuer Fertigungs- und Montagetechnologien verbunden. Hier werden zum einen neue Verfahren erarbeitet, mit denen die essentiellen optischen Elemente des Spektrometers in hoher Stückzahl und mit hoher Qualität gefertigt werden können. Dies betrifft besonders einen vollkommen neuen Ansatz zur Herstellung von mikrostrukturierten Werkzeugeinsätzen für den Spritzgussprozess. Zum anderen werden im Projekt neue Methoden entwickelt, die eine hochgenaue Positionierung und Assemblierung mehrerer optischer und opto-elektronischer Komponenten zueinander ermöglichen. 

Das Projekt wird in Kooperation der Firma AIM Micro Systems GmbH (Triptis) und der Ernst-Abbe-Hochschule Jena bearbeitet. 

Kontakt EAH Jena: Prof. Dr. Robert Brunner

robert.brunner@eah-jena.de