Projekttitel: Weitwinkelsensor mit Mikrolinse

Lars Lighting Sp. z o. o. hat im Konsortium mit dem Łukasiewicz-Forschungsnetzwerk – Institut für Mikroelektronik und Photonik (Leitung) ein vom Nationalen Zentrum für Forschung und Entwicklung kofinanziertes Projekt im Rahmen des 4. Polen-Berlin-Brandenburgischen Wettbewerbs im Bereich Photonik umgesetzt.

Das Ergebnis der Arbeit des Projektkonsortiums wird die Entwicklung eines auf Thermometrie basierenden Sensors sein, der die Unterscheidung von Objekten im Raum basierend auf der Analyse des Bildes ermöglicht, das aus der Messung der Temperaturverteilung in den Räumen gewonnen werden kann.

Der Markt bietet IR-Matrizen auf Basis von Halbleiterelementen an, die auf Basis von Indiumantimonid (InSb) hergestellt werden. Sie werden typischerweise in modernen FLIR-Wärmebildkameras verwendet. Allerdings sind diese Matrizen zu teuer, um den im Projekt geplanten Sensor zu bauen. In den letzten Jahren sind thermoelektrische (IR) Detektoren auf Basis von MEMS-Technologien auf den Markt gekommen.

Es wird in vielen Bereichen universelle Anwendung finden:

Beleuchtungssteuerung, Gebäudeautomation (Lüftung, Heizung), Alarmsysteme und als Brandschutzelemente. Zum Einsatz kommen neue Infrarotdetektoren auf Basis mehrschichtiger thermoelektrischer Strukturen (Thermoplile), die nach der Entwicklung der MEMS-Technologie sind seit Kurzem im Handel erhältlich. Um die vorgeschlagenen Sensoren auf Basis von IR-Detektoren zu bauen, müssen viele technologische Herausforderungen bewältigt werden.

Sein innovatives Element wird die Möglichkeit sein, den Raum in mehrere Zonen zu unterteilen (die anfängliche Annahme geht von 4 Zonen aus, ihre Anzahl kann jedoch größer sein) und die Zusammenarbeit mit dem Gebäudemanagementsystem (BMS), das Heizung, Klimatisierung und Lüftung unterstützt. Derzeit wird meist nur ein Raumtemperatursensor verwendet, der am Eingang oder an der Wand montiert wird. Die Möglichkeit, die Temperatur in der Zone zu messen, kombiniert mit zusätzlichen Informationen über die Anwesenheit von Personen, ermöglicht eine sehr subtile Steuerung von Heizung und Klimaanlage. Dies wird zur Energieeinsparung beitragen. Eine ähnliche Funktionalität kann in einem Auto erreicht werden, wo es normalerweise zwei Klimazonen gibt. Die vorgeschlagene Lösung bietet die Möglichkeit, in Büroräumen 4 oder mehr Komfortzonen einzuführen.

Eine weitere sehr innovative Funktionalität wird der Algorithmus zur Erkennung kritischer, also brandgefährlicher Temperaturen sein. Derzeit verfügbare Sensoren reagieren auf Rauch, der nur während eines Brandes auftritt. IR-Infrarotdetektoren liefern umso genauere Messergebnisse, je größer der Temperaturunterschied zwischen Detektor und Messobjekt ist. Das Erkennen von Temperaturen von 100, 200 oder sogar 400 Grad sollte kein Problem darstellen. Das Hauptforschungsthema wird die Beseitigung von Störungen sein, also die Beseitigung von Heizkörpern, Öfen und anderen Wärmequellen, die keine Brandgefahr darstellen.

Dies ermöglicht die Eliminierung von Fehlalarmen, d. h. unerwünschten Alarmen ohne Bedrohung.

Die Kombination eines Feueralarms mit Informationen über die Anwesenheit von Personen, die sich noch in den Räumen aufhalten, wird ebenfalls eine sehr innovative Funktionalität sein, die die Beseitigung von Bedrohungen und die Effektivität der Evakuierung unterstützt. Feuerwehrleute werden in der Lage sein, zuerst in die Räume zu gelangen, in denen sich Personen aufhalten.