Sensorik & Monitoring für Produkte und Prozesse
Digitale Methoden, intelligente Sensorsysteme und leistungsfähige Simulationen eröffnen neue Möglichkeiten für die Entwicklung und den sicheren Einsatz innovativer Werkstoffe und Bauteile. Die MFPA Weimar entwickelt Lösungen für industrielle Anwendungen, die Materialien und Komponenten effizienter, leistungsfähiger und zuverlässiger machen.
Durch die Kombination von Sensorik, Modellierung und Simulation analysieren, überwachen und bewerten wir komplexe multiphysikalische Prozesse. So können Materialeigenschaften und Bauteilverhalten präzise vorhergesagt, Entwicklungsprozesse optimiert und die Sicherheit sowie Effizienz technischer Systeme nachhaltig verbessert werden.
Themenspezifische Leistungsbausteine
Faseroptische Sensorik für die Prozess- und Zustandserfassung
Faseroptische Mess- und Sensorverfahren für neue Anwendungen werden erforscht und zielorientiert weiterentwickelt. Hierbei stehen die Auslegung der Sensornetzwerke und die Bewertung der Messdaten, aber auch praxisrelevante Applikationstechnologien sowie die Erarbeitung von Monitoringkonzepten für die spezifische Anwendung im Fokus. Die Sensordatenvalidierung erfolgt mit etablierten experimentellen Messmethoden sowie mit numerischen Modellen und Simulationen.
Zustandsanalyse von Bauteilen mit Wellenverfahren
Wir verwenden Wellenverfahren basierend auf elastischen Wellen (Ultraschall, Impakt-Echo) und elektromagnetischen Wellen (Radar, Georadar/GPR, Mikrowellen), um die innere Struktur von Bauteilen zerstörungsfrei zu untersuchen und abzubilden. So lassen sich Konstruktionselemente und Schäden lokalisieren. Schwerpunkt der Anwendung sind heterogene Materialien wie Beton, Holz und Feuerfestmaterialien.
Feuchtemessverfahren und Feuchtesensoren
Im Arbeitsgebiet werden elektromagnetische Feuchtemessverfahren und Feuchtesensoren erforscht, entwickelt und für die Bestimmung dielektrischer Material- und Bauteileigenschaften genutzt. Die Mikrowellentrocknung wird als Alternative zu herkömmlichen Trocknungsverfahren für verschiedene Materialien untersucht und parametrisch ausgelegt.
Additiv-gefertigte performante Kunststoffbauteile
Die MFPA Weimar forscht an der Optimierung und an der mechanischen Verstärkung additiv-gefertigter Kunststoffbauteile und Strukturen unter Nutzung von numerischen Modellen, Simulationen und Sensorik. Der Einsatz von Sensorik in der Produktevaluierungsphase steht dabei im Vordergrund, um Mehrinformationen zum Prozess und Bauteil zu gewinnen.
Sensorgestützte Sortierverfahren
Die Forschungsgruppe „Sensorik für Produkte und Prozesse“ widmet sich Forschungsaufgaben aus dem Bereich des Baustoffrecyclings in Verbindung mit bildbasierter und hyperspektraler Sensorik. Im Vordergrund steht der Einsatz von sensorgestützten Verfahren für die Erkennung und Sortierung von Mineralien, Wertstoffen und mineralischen Bau- und Abbruchabfällen auf Basis von multimodaler Bild- und Spektralverarbeitung.
Bildverarbeitung für die Qualitätssicherung von Bau- und Recyclingmaterialien
Die Entwicklung innovativer optischer Prüfverfahren für den Einsatz in der Qualitätssicherung sind ein weiterer Forschungsschwerpunkt zur Erhöhung der Qualität von Primär- und Sekundärrohstoffen. Innovative Algorithmen aus dem Bereich des maschinellen und tiefen Lernens kommen zum Einsatz.
Nachhaltige Prozesse, Bauprodukte und Bauweisen
Die MFPA forscht an CO2- und energieoptimierten Verfahren und Bauprodukten sowie Sensorverfahren zu deren Bewertung. Begleitend kann eine ökobilanzielle Betrachtung von neu entwickelten Prozessen und Baustoffen durchgeführt werden.
Mess- und Kalibrierverfahren
Die MFPA führt die Kalibrierung von Werkstoffprüfmaschinen und von Produktionsanlagen in der Automobilindustrie für die Größen Kraft, Länge, Härte und Energie als akkreditiertes Prüflaboratorium bundesweit durch. Außerdem forscht sie an neuen Mess- und Kalibierverfahren.
Unser Dienstleistungsworkflow
Wir sehen uns als Enabler zwischen Grundlagenforschung und industrieller Anwendung mit anwendungsorientierten Forschungsschwerpunkten.
