AMA Innovationspreis 2021 - AMA Verband für Sensorik und ...

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AMA Innovationspreis 2021 - AMA Verband für Sensorik und ...
AMA
Innovationspreis 2021
Die Bewerber
AMA Innovationspreis 2021 - AMA Verband für Sensorik und ...
AMA Innovationspreis 2021: Die Bewerber

Sehr geehrte Damen und Herren,

                     wagen Sie einen Blick in die Zukunft, die mit   Unsere Jury besteht aus Branchenexperten aus Hochschulen,
                     innovativen Ideen aus der Sensorik und          Forschungseinrichtungen und Unternehmen. Die Juroren legen
                     Messtechnik gestaltet wird.                     besonderes Augenmerk auf die Innovationshöhe, auf die Originali-
                                                                     tät der Lösung und auf die Marktrelevanz der Forschungs- und
                     Der AMA Verband für Sensorik und                Entwicklungsleistungen. Ausgezeichnet werden bei uns die innova-
                     Messtechnik e.V. verleiht den renommier-        tiven Teammitglieder aus Forschung und Entwicklung und nicht die
                     ten AMA Innovationspreis für außerge-           Institute oder Firmen dahinter.
                     wöhnliche Neuentwicklungen aus der
                     Sensorik und Messtechnik seit 2001. In          Durchstöbern Sie mit uns die vielen spannenden Einreichungen
                     diesem Jahr bewarben sich 29 Entwickler-        und bewerten Sie selbst die innovativen Lösungsansätze aus der
                     teams um den mit 10.000 Euro dotierten          Sensorik und Messtechnik.
                     Preis.
                                                                     Prof. Dr. Andreas Schütze
Seit 2012 verleiht der AMA Verband zudem den Sonderpreis
‚Junges Unternehmen‘, auf den sich in diesem Jahr sieben junge       Juryvorsitzender
Unternehmen bewarben. Der oder die Gewinner erhalten als             AMA Innovationspreis
Sonderpreis einen kostenfreien Messestand auf der SENSOR+TEST
2021.

                                                                                                                                        1
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NOMINIERT
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                                                                                                           Innovationspreises
                                                                                                                 2020

    AMA Innovationspreis 2020: Die Nominierten

     Sensirion AG in Stäfa, Photoakustischer CO2 -Sensor für
     Serienanwendungen

                                                               Fraunhofer IPA in Mannheim, Thoraxmonitor

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GEWINNER
                                                                                                                                                                                    des AMA
                                                                                                                                                                                Innovationspreises
                                                                                                                                                                                      2020

AMA Innovationspreis 2020: Gewinnerteam und
Gewinner „Junges Unternehmen“
                                                                         SONDER
                                                                      Junges UntePREIS:
                                                                                 rnehmen

                                                                                    Foto © MicroResonant
l-r: Friedrich Feichtinger, Alexander Niedermayer, Thomas
Voglhuber: fluidFOX der clevere online Fluid Analysator

                                                                                                                                                                  Foto ©SENIS
                                                            l-r: Dr. Thomas Kaltenbacher, Sasa Spasic, Dr. Dragana Popovic Renella, Prof. Dr. Radivoje Popovic,
                                                            Marjan Blagojevic, Sasa Dimitrijevic: FAMAS, schneller magnetischer Winkelsensor

                                                                                                                                                                                                     3
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NOMINIERT
                                                                                                                          für den AMA
                                                                                                                       Innovationspreises
                                                                                                                             2019

     AMA Innovationspreis 2019: Die Nominierten

    STMicroelectronics, Cornaredo:                                                      trinamiX GmbH, Ludwigshafen:
    Rechenkern für maschinelles                                                         XperYenZ™ - faseroptischer
    Lernen eingebettet in einer                                                         Sensor für absolute
    6-Achsen-Inertialmesseinheit                                                        Distanzmessung

                                     Fraunhofer IPM, Freiburg: Interferometer für die
                                     Werkzeugmaschine

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GEWINNER
                                                                                                                                           des AMA
                                                                                                                                       Innovationspreises
                                                                                                                                             2019

AMA Innovationspreis 2019: Gewinnerteam und
Gewinner „Junges Unternehmen“
                                                                                                                     SONDER
                                                                                                                  Junges UntePREIS:
                                                                                                                             rnehmen

Plan B - Kompaktes Analysegerät für kleine Brauereien, l-r. Prof. Dr. Andreas Schütze (Jury), Dr. Robert Brückner & Dr. Ronny
Timmreck (Senorics GmbH, Dresden), Peter Krause (AMA)

                                                                                                                                                            5
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Innovationen in der Übersicht

      Dielectric excitation gas sensing                        8    Partikelmessung mittels Laserbeugung                12

      Multiparameter measurement as a cloud- based             8    DELTA-Sensorik                                      12
      sensor for fermentation InQGuard Brew QWX43
                                                                    TRACK & TRACE FINGERPRINT:                          13
      2πSENSE - D-Band FMCW Software Defined Radar              9    Bauteilrückverfolgung – ohne Markierung
      (126-182 GHz)
                                                                    ALIS16 - Automotive Solid-State LiDAR System        13
      Innovative Gas Property Sensing Utilizing Breakthrough   9
      MEMS µ-Sampling                                               Der letzte Lückenschluss im IoT                     14

      PDIA Sensor                                              10
                                                                    Biosensors for Spectrovoltaic Fiber Optics in       14
                                                                    Neuromolecular Imaging ”NMI)
      Längensensor TL915 - temperatur- stabiler Sensor auf     10
      TMR-Basis
                                                                    Contact free bio-sensing and diagnosis              15

      Sound Scanner                                            11   Weltweit kleinster 6-Achs-Kraft-Drehmoment-Sensor   15

      ZScan – Messraummetrologie trifft Fertigung               11   Textile RTD                                         16

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Innovationen in der Übersicht

 Drucksensor mit TFT Touch-Display und neuartigem        16   LGD Compact - TDLS Technologie neu definiert        21
 Bedienkonzept
                                                              Smart Flex Effector - the smart compensation unit   21
 Sensry Ganymed® IoT-Sensor-Plattform                    17
                                                              Z-Node: Der weltweit erste kognitive Sensor zur    22
 Kombo-Sensormodul für Luftqualitätsmessungen            17   Füllstandsüberwachung
 (VOC, PM2.5, RH/T)

 Messsytem zur Messung von TOC in Reinstwasser           18

 Specklefreies Laser Doppler Vibrometer VibroFlex QTec   18

 Sensorlager                                             19

 Quantenmagnetometer                                     19

 Self-powered skin patch for cystic fibrosis diagnosis    20

 EE260 - Beheizter Feuchte & Temperatur Fühler für die   20
 Meteorologie

                                                                                                                      7
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GEWINNER                                                                            GEWINNER
                                                                    des AMA                                                                          GEWINNER
                                                                                                                                                       des AMA
                                                                Innovationspreises                                                                   Innovationspreises
                                                                                                                                                          des AMA
                                                                      2021                                                                                 2021
                                                                                                                                                     Innovationspreises
    Dielectric excitation                                                                       Multiparameter measurement     2021

    gas sensing                                                                                 as a cloud- based sensor for
                                                                                                fermentation “InQGuard Brew QWX43”
    Dr. Radislav A. Potyrailo, Mr. Richard St-pierre, Dr. Aghogho Obi,                          Dr. Tobias Brengartner, Jan Schleiferböck, Dr. Sergey Lopatin,
    Dr. Baokai Cheng, Dr. Christopher Collazo-Davila, Dr. Brian Scherer,                        Andrey Dodonov, Pablo Ottersbach, Julia Rosenheim
    Dr. Hilary Lashley Renison, Dr. Andrew Burns (General Electric
                                                                                                (Endress+Hauser SE+Co. KG, Maulburg)
    Research Center, Niskayuns)

    We brought new                                                                              Innovative,     compact
    gas-sensing capabili-                                                                       and easy-to-use multip-
    ties to conventional                                                                        le sensor system to
                                                                                                provide full transparen-

                                                                                                                                                                © Endress+Hauser SE+Co.KG
    semiconducting
    metal oxide (SMOX)                                                                          cy at any given time
    materials by intro-                                                                         from a user perspecti-

                                                                           © General Electric
    ducing our sensor-                                                                          ve.
    excitation scheme,
    which is a contem-                                                                          Simultaneous output of
    porary alternative to                                                                       density,        viscosity,
    classic SMOX resis-                                                                         fermentation degree,
    tance. Our excitation scheme provides linear gas response                                   extract, alcohol, sugar concentration and more parameters.
    (R^2 > 0.99), six decades of dynamic range of gas concentra-                                Using the device, the brewer is able to monitor his process
    tions, high baseline stability, reduced humidity effects, and                                24/7, log history, document and download as well as receive
    eliminated ambient-temperature effects.                                                      valuable process interpretation like start and end of fermen-
    We launched a product with one of our partners and are                                      tation via the web interface. The system is realized in a fully
    working toward diverse consumer, industrial, medical,                                       hygienic metal design using only two piezo crystals and
    homeland security and other uses.                                                           strategically placed temperature sensors.

    Dr. Radislav A. Potyrailo                                                                   Dr. Tobias Brengartner
    1 Research Circle                              Tel. +1-5187290534                           Hauptstrasse 1                           Tel. +49-7622282406
    12309 Niskayuns (USA)                                                                       79689 Maulburg
    potyrailo@ge.com                                                                            tobias.brengartner@endress.com
    www.ge.com/research/                                                                        www.endress.com

8
AMA Innovationspreis 2021 - AMA Verband für Sensorik und ...
NOMINIERT                                                                         NOMINIERT
                                                       für den AMA                                                                       für den AMA

2πSENSE - D-Band FMCW
                                                    Innovationspreises                                                                Innovationspreises
                                                          2021                     Innovative Gas Property                                  2021

Software Defined Radar                                                              Sensing Utilizing Breakthrough
(126-182 GHz)                                                                      MEMS µ-Sampling
Simon Küppers, Dr. Jan Barowski, Dr. Timo Jaeschke &                               Oleg Grudin (First Sensor Corp.), Andreas Niendorf, PhD
Prof. Dr. Nils Pohl (2pi-Labs GmbH, Bochum)                                        Natalie Milahin (First Sensor AG, Berlin)

                                                   SONDERPRE
                                                Junges Unte    IS:
                                                            rnehmen
The 2πSENSE techno-                                                                The Gas Property Sensor
logy platform suits                                                                combines a MEMS μ-cavity
the need of complex                                                                and a thermal ow sensor
industrial and scienti-                                                            to measure gas viscosity,
  c radar applications                                                             density, thermal capacity
with          ultra-fast                                                           and thermal conductivity

                                                                 © 2pi-Labs GmbH
network-analyzer-like                                                              allowing improved identi-

                                                                                                                                                   © First Sensor AG
wideband frequency                                                                  cation and differentiati-
response measure-                                                                  on of gas mixtures and the
ments in the D-Band.                                                               determination of gas con-
The         innovative                                                             centrations.
multi-channel millimeter-wave IC and the exible hardware                           This improved gas characterization is used to identify gases
platform with modern connectivity options, like OPC-UA, start                      and gas mixtures to improve performance of thermal mass
a new era of software de ned radar systems for even most                            ow sensors which results in signi cantly more accurate ow
demanding applications. E.g. µm accuracy distance measure-                         measurements or can provide cost-effective alternatives to
ments, high-resolution thickness measurements (pipe                                very complex gas analysis for various applications, especially
extrusion), radar imaging (NDT), accurate material characteri-                     with changing gas compositions.
zation (process control) and many more.

Dr. Timo Jaeschke                                                                  Conny Heiler
Universitätsstraße 150                  Tel. +49-2345450690                        Boschstr. 10                              Tel. +49-898008348
44801 Bochum                                                                       82178 Puchheim
info@2pi-labs.com                                                                  technical.press@ rst-sensor.com
www.2pi-labs.com                                                                   www. rst-sensor.com

                                                                                                                                                                       9
PDIA Sensor                                                                 Längensensor TL915 - temperatur-
                                                                                 stabiler Sensor auf TMR-Basis

     Jens Hansen, Kevin Mauer (SINTOM UG, Potsdam)                               Dr. Johannes Paul, Christian Schnieders, Dr. Ronald Lehndorff,
                                                                                 Jürgen Wahrhusen (Sensitec GmbH, Mainz)

     Die Innovation liegt in der                                                 Der TL915 ist ein
     Realisierung eines Beschleuni-                                              magnetischer Län-
     gungssensors, der erstmals                                                  gensensor, der auf
     statische und dynamische Be-                                                dem Tunnelmagne-
     schleunigungseinflüsse tren-                                                 towiderstand (TMR)

                                                                                                                                            © Sensitec GmbH
     nen kann.                                                                   beruht und mit
                                                                                 seinem FixPitch-De-
     Über einen Hebel wird bei den                                               sign an die magne-
     neuartigen Sensoren das Ende                                                tische   Codierung
     eines elastischen Streifens                                                 der Maßverkörpe-

                                                                   © SINTOM UG
     nicht - wie bei einem konventi-                                             rung angepasst ist. Er ist der erste Vertreter einer Produkt-
     onellen Sensor- kraftlinear                                                 plattform von TMR FixPitch-Sensoren. Diese Sensoren sind für
     versetzt, sondern kraftunter-                                               hochauflösende, präzise und robuste Positionsmesssysteme
     proportional verdreht.                                                      in industriellen Anwendungen geeignet. Sie stechen im
                                                                                 Vergleich zu anderen magnetischen Sensoren durch höhere
     Hierdurch entstehen Kennlinienabflachungen, anhand                           Genauigkeit über große Temperaturbereiche hervor, die sie
     welche - über ein Vergleich mit dem Verhalten konventionel-                 ihrer hohen Signalamplitude verdanken.
     ler Sensoren - die dynamischen Größen getrennt werden
     können.

     Jens Hansen, Kevin Mauer                                                    Dr. Johannes Paul
     August-Bebel-Str. 27                  Tel. +49-17672234513                  Schanzenfeldstraße 2                  Tel. +49- 64415291130
     14482 Potsdam                                                               35578 Wetzlar
     jens.hansen.item@gmail.com                                                  ellen.slatter@sensitec.com
                                                                                 www.sensitec.com

10
Sound Scanner                                                                 ZScan – Messraummetrologie
                                                                              trifft Fertigung

Dr. Thomas Rittenschober                                                      Rainer Obergrußberger (senswork GmbH, Burghausen)
(Seven Bel GmbH, Linz)                                                        Matthias Prams (soft agile GmbH)

Das Messsystem von Seven                                                      ZScan ist ein
Bel ist der Produktfamilie                                                    3D-Multisen-
der akustischen Kameras                                                       sor-System
zuzuordnen. Das System                                                        zum lückenlo-

                                                                                                                                        © senswork GmbH
                                                                              sen 3D-Scan-                      © senswork GmbH©
umfasst einen Sensor mit
fünf verteilten Messmikro-                                                    nen      großer                   senswork GmbH
phonen, auch als Sound                                                        Bauteile.
Scanner bezeichnet, welcher                                                   Das modulare

                                                           © Seven Bel GmbH
auf einem Stativ befestigt                                                    Konzept     er-
wird und das Schallfeld                                                       laubt eine direkte Integration in verschiedenste Fertigungs-
durch Drehbewegung auf                                                        prozesse zur schnellen prozessbegleitenden Bewertung der
einer Kreisfläche abtastet.                                                    Maßhaltigkeit gegen z. B. CAD-Daten. Die eigens für ZScan
Ein mobiles Endgerät wird                                                     entwickelte 3D-Kalibrierung durch hochpräzise Kugel-Targets
zur optischen Erfassung des Messobjekts, zum Daten-                           erlaubt es, Sensoren mit freier räumlicher Anordnung zu
transfer zwischen Sensor und Cloud sowie zur Visualisierung                   kalibrieren und die Scandaten von bis zu 8 Scannern
der Messergebnisse verwendet. Die tatsächliche Berechnung                     räumlich zusammenzuführen, um Abschattungen bestmög-
der akustischen Bilder erfolgt auf Hochleistungsrechnern mit                  lich zu vermeiden.
bis zu 16 Prozessorkernen in der Cloud.

Dr. Thomas Rittenschober                                                      Rainer Obergrußberger
Industriezeile 35                       Tel. +43-6644539365                   Gewerbepark Lindach D 3               Tel. +49-86774099581
4020 Linz (Austria)                                                           84489 Burghausen
michael.andessner@sevenbel.com                                                rainer.obergrussberger@senswork.com
www.sevenbel.com                                                              www.senswork.com

                                                                                                                                                          11
Partikelmessung mittels                                                       DELTA-Sensorik
     Laserbeugung

     Wolfgang Mutter, Egbert Huwer (Fritsch GmbH, Idar-Oberstein)                  Dr. William Kaal, Sebastian Rieß
     Dr. Christian Möller (CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik                (Fraunhofer-Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverläs-
     GmbH, Erfurt)                                                                 sigkeit LBF, Darmstadt)

     Herzstück von                                                                 DELTA ist eine kapaziti-
     Geräten        zur                                                            ve Kraftsensorik, die
     Partikelmessung                                                               besonders flache und
     mittels Laser-                                                                günstige      Sensoren
     beugung ist das                                                               ermöglicht.     Hierfür
     optische System,                                                              nutzt die DELTA-Tech-
                                                                                   nologie mikroskopisch

                                                                                                                                               © Fraunhofer LBF
     bestehend aus
     der Lasereinheit                                                              strukturierte Elektro-
     und dem                                                                       den und ein Elastomer

                                                                  © Fritsch GmbH
     Detektorsystem.                                                               als Dielektrikum, das
     Wesentlicher Be-                                                              zugleich als Verfor-
     standteil     der                                                             mungskörper fungiert. Komplexe, teure Verformungskörper
     Neuentwicklung                                                                wie in Kraftmessdosen mit DMS entfallen - wesentlich
     hier war der Detektor, der ein außerordentlich hohe Genauig-                  geringere Sensorbauhöhen werden möglich. Wegen der
     keit der Streuwinkelmessung speziell bei kleinsten Winkeln                    hohen geometrischen Gestaltungsfreiheit ist DELTA gut in
     erlaubt. Damit lässt sich ein System realisieren, das in puncto               bestehende und neue Produkte integrierbar. Die Verwen-
     Kompaktheit und Messbereich Maßstäbe setzt.                                   dung von Elastomer begünstigt die Integration in Elastomer-
                                                                                   lager und Dichtungen.

     Wolfgang Mutter                                                               Sebastian Rieß
     Industriestraße 8                         Tel. +49-678470121                  Bartningstraße 47                       Tel. +49-6151705378
     55743 Idar-Oberstein                                                          64289 Darmstadt
     mutter@fritsch.de                                                             sebastian.riess@lbf.fraunhofer.de
     www.fritsch.de                                                                www.lbf.fraunhofer.de

12
TRACK & TRACE FINGERPRINT:                                                      ALIS16 - Automotive Solid-State
Bauteilrückverfolgung – ohne                                                    LiDAR System
Markierung
Mischa Vollert (Brose Fahrzeugteile SE & Co. KG, Bamberg),                      Dr. André Srowig, Fabian Finkeldey, Dr. Sarah Blumenthal, Julia Kölbel,
Norbert Saum (Fraunhofer-Institut für Physikalische                             Dr. Jakub Stein-Cichoszewski, Dr. Thomas Rotter (Elmos Semiconduc-
                                                                                tor SE, Dortmund), Christian Nitta, Moritz Essig, Dr. Olaf Schrey
Messtechnik IPM)
                                                                                (Fraunhofer Institute for Microelectronic Circuits and Systems IMS)

Um Produktions-                                                                 LiDAR Systeme der
daten zu jeder Zeit                                                             neuen Generation
auf     individuelle                                                            verzichten auf me-

                                                                                                                                                    © Elmos Semiconductor SE
Teile rückführen zu                                                             chanische Kompo-
können,      müssen                                                             nenten und fordern
einzelne Bauteile                                                               innovative Ansätze.

                                                             © Fraunhofer IPM
und Halbzeuge zu                                                                ALIS16 (automotive
jeder Zeit eindeutig                                                            LiDAR illumination
identifizierbar sein.                                                            system) stellt eine
Dafür werden die                                                                solid-state Lösung
Teile meist speziell                                                            eines 16-Kanal Laserscanners dar, die aufgrund kompromiss-
markiert oder mit ID-Label versehen. Ist beides jedoch                          loser Kombination aus chip-level Aufbau- und Verbindungs-
unmöglich oder zu aufwändig, dann sind andere Lösungen                          technik und hochintegrierter CMOS Technologie in bisher
gefragt: Track & Trace Fingerprint ist ein markierungsfreies                    unerreichte Bereiche vorstößt.
Rückverfolgungsverfahren, das vorhandene Oberflächen-Mi-                         Im Zusammenspiel mit einem perfekt abgestimmten SPAD
krostrukturen als Unterscheidungsmerkmal nutzt. Dies                            (single photon avalanche diode) Array, demonstriert die
funktioniert bereits in einer Pilotinstallation, um Antriebsmo-                 präsentierte LiDAR Kamera höchste Präzision in der
dule für Pkw-Heckklappen rückverfolgen zu können.                               Entfernungsmessung bei extrem geringer Baugröße.

Mischa Vollert                                                                  Dr. Sarah Blumenthal
Max-Brose-Straße 2                                                              Heinrich-Hertz-Straße 1                     Tel. +49-23175499029
96103 Hallstadt                                                                 44227 Dortmund
mischa.vollert@brose.com                                                        sarah.blumenthal@elmos.com
www.brose.com                                                                   www.elmos.com

                                                                                                                                                                               13
Der letzte Lückenschluss im IoT                                                            Biosensors for Spectrovoltaic Fiber
                                                                                                Optics in Neuromolecular Imaging
                                                                                                (NMI)
     Susanne Barz, Denny Berg, Cinzia Cabboi, Björn Engelbert, Sören Höckner, Dr. Reinhardt     Dr. Patricia A. Broderick,
     Karnapke, Thomas Klähn, Steffen Knauth, Christian Köhler, Nico Moser, Dominik
     Pernthaler, Nemanja Savic, Adrian Schwarzer, Dilmari Seidel-Heuer, Mihaela Sendrea, Paul   (City University of New York School of Medicine/ Eazysense
     Silbermann, Andrea Sivalingam, Dr. Karsten Walther, Steffi Werner, Dietmar Wolf (Perinet     Nanotechnologies Inc.)
     GmbH, Berlin)

     Perinet Hard- und Software                                                                 The      BRODERICK
     macht Sensorik und Aktorik                                                                 PROBE® series of
     netzwerkfähig.                                                                             biosensors works by
     Dieser Übergang von bus- zu                                                                electrochemical de-
     netzwerkbasierten Sensoren                                                                 tection and are com-
     ermöglicht:                                                                   © Perinet    prised of carbon
                                                                                                and/or proteins.
     1) die durchgängige Kommunikation von betrieblicher zur
     Feldebene ohne Medienbrüche.                                                               This biomedical de-
     2) die lokale Datenvorverarbeitung und -reduktion, d.h. Daten                              vice is unique from

                                                                                                                                                              © USPTO
     werden aufbereitet und nur bei relevanten Änderungen bzw.                                  other electrochemi-
     Abweichungen gesendet.                                                                     cal electrodes in that
     3) die Identifikation eines jeden Gerätes anhand einer                                      this series of biosensors can image signals in vivo, in vitro or
     eigenen Identität anstelle des Ports, an dem es angeschlossen                              in-situ within sub-seconds in real time, can be used anywhere
     ist.                                                                                       and for any length of time and have been found to not result
     4) den Einsatz von Ende-zu-Ende Sicherheitsprotokollen wie                                 in gliosis (scar tissue) or infection (bacterial growth).
     TLS.

     Dr. Reinhardt Karnapke                                                                     Dr. Patricia A. Broderick
     Rudower Chausse 29                                     Tel. +49-30863206700                160 Convent Ave 138thSt.                   Tel. +1-2126505479
     12489 Berlin                                                                               10031 New York (USA)
     welcome@perinet.io                                                                         broderick@med.cuny.edu
     www.perinet.io                                                                             www.eazysensenanotechnologies.com

14
Contact free bio-sensing and                                                      Weltweit kleinster
diagnosis                                                                         6-Achs-Kraft-Drehmoment-Sensor

Prof. Zeev Zalevsky (Bar Ilan University, Israel / Donisi Health)                 Dr. Sebastian Matich, Timo Markert
Prof. Javier Garcia (Valencia University, Spain / Donisi Health)                  (Wittenstein SE, Igersheim)

We developed a                                                                    Die Innovation liegt in
laser based sensor                                                                dem        disruptiven
that, from a distance,                                                            Fertigungsansatz, der
measures nano-vi-                                                                 den Aufbau miniaturi-
brations occurring in                                                             sierter Kraft-Drehmo-
our body and which                                                                ment-Sensor bis 8

                                                                © Donisi Health
are translated into                                                               mm       Durchmesser
simultaneous                                                                      erlaubt. Dabei werden
sensing of many vital                                                             resistive Dehnmess-
bio-signs at once.                                                                elemente      zunächst                            © Wittenstein SE

After analyzing them                                                              auf eine planbare und mehrteilige Verformungskörperstruk-
with AI algorithms it                                                             tur aufgebracht und deren Verschaltung mittels eines Flexlei-
produces a medical grade diagnosis related to cardiopulmo-                        ters durchgeführt.
nary diseases such as pulmonary congestion, arrhythmia                            Durch Aufrollen und Anfügen von Deckel- und Bodenstruktur
(AFib), congestive heart failure (CHF) and more. Our goal is to                   wird der Sensor im Anschluss hergestellt.
perform an in-home care which will change our lives                               Als Ergebnis entstehen die weltweit kleinsten 6-Achs-F/T-Sen-
without changing our lifestyle.                                                   soren mit einer Genauigkeit von kleiner 1% sowie einer
                                                                                  Querempfindlichkeit von etwa 3%.

Prof. Zeev Zalevsky                                                               Timo Markert
6 Hanechoshet st.                         Tel. +97-2523569967                     Walter-Wittenstein-Straße 1              Tel. +49-15128067228
Tel Aviv (Israel)                                                                 97999 Igersheim
zeev.zalevsky@biu.ac.il                                                           timo.markert@wittenstein.de
donisihealth.com                                                                  www.resense.io

                                                                                                                                                       15
Textile RTD                                                                Drucksensor mit TFT Touch-Display
                                                                                und neuartigem Bedienkonzept

     Riccardo Marchesi                                                          Thomas Ulrich
     (Knitronix Srl, Vaglia)                                                    (MP-Sensor GmbH, Neuhausen)

     This innovation is about a                                                 Drucksensor     mit

                                                          © Riccardo Marchesi
     breathable, formable, strecha-                                             längs    verbautem
     ble single layer of fabric able to                                         TFT Touch-Display.
     detect temperature. It works                                               Dadurch ist eine

                                                                                                                                           © MP-Sensor GmbH
     using RTD principle with a                                                 extreme Kompakt-
     super fine wire embedded                                                    heit der Bauform
     inside the fabric. Temperature                                             möglich. Zudem
     is averaged over the entire                                                vereinfacht es die
     sensor surface. Very low                                                   Bedienung durch
     thermal inertia an hysteresis.                                             ein neuartiges Be-
     Very high sensitivity. It is the                                           dienkonzept, bei welchem man mittels Wischgesten durch
     perfect instrument to measure                                              das Menü navigiert und mittels virtuellen Scrollrades die
     temerature as a wrap-on                                                    Einstellungen und Schaltpunkte verstellt. Zudem wird alles in
     sensor to measure tempera-                                                 Klartext angezeigt, was die User Experience erheblich verbes-
     ture of a pipe without the                                                 sert. Clean Design - Das äußere Gehäuse besteht ausschließ-
     need of installing thermowell.                                             lich aus Edelstahl und Glas. Die Integration des bruchsicher
                                                                                verbauten Glases und des um 350° drehbaren Displays sind
                                                                                zum Patent angemeldet.

     Riccardo Marchesi                                                          Thomas Ulrich
     Via Rocca Tedalda 25                 Tel. +39-556503766                    Albstraße 13                           Tel. +49-71589878641
     50136 Firenze (Italy)                                                      73765 Neuhausen
     rmarchesi@knitronix.com                                                    thomas.ulrich@mp-sensor.de
     www.knitronix.com                                                          www.mp-sensor.de

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Sensry Ganymed®                                                           Kombo-Sensormodul für Luftquali-
IoT-Sensor-Plattform                                                      tätsmessungen (VOC, PM2.5, RH/T)

Mario Grafe                                                               Dr. Peter Reininger, Stephanie Schon, Daniel Lehmann,
(Sensry GmbH, Dresden)                                                    Dr. Stefan Thiele, Dr. Stefan Kostner, Vincent Hess
                                                                          (Sensirion AG, Stäfa)

                                                                          Das Kombo-Sensormo-
                                                                          dul SEN44 ist eine
                                                                          einfache, schlüsselfertige
                                                                          Lösung zur präzisen
                                                                          Messung von Feinstaub,

                                                          © Sensry GmbH
                                                                          flüchtigen organischen
                                                                          Verbindungen        (VOCs)

                                                                                                                                  © Sensirion AG
                                                                          sowie Feuchte & Tempe-
                                                                          ratur. Dank proprietärer
                                                                          Algorithmik ermöglicht
Ganymed® ist eine IoT/IIoT/Edge-Computing-Plattform auf                   das Modul eine unkom-
Basis eines Chiplevel Baukastensystems. Das Chip-Package ist              plizierte Integration in Kundenanwendungen.
als 3D-System-in-Package ausgeführt und erlaubt die                       Somit können Gerätehersteller wertvolle Projektzeit und
individuelle Bestückung oberhalb des performanten Cluster                 Personalressourcen sparen und sich auf ihre Kernkompeten-
Cores mit Sensoren und weiterer Peripherie.                               zen konzentrieren. Endkunden erhalten, basierend auf dem
                                                                          SEN44, zuverlässige Luftqualitätsmessdaten und profitieren
Der Ansatz erlaubt die Konstruktion extrem kompakte                       von einer verbesserten Luftqualität zur Steigerung der
Edge-Computing-Systeme für höchste Anforderungen.                         Gesundheit und des Komforts.

Mario Grafe                                                               Dr. Peter Reininger
Maria-Reiche-Str.1                    Tel. +49-35179992094                Laubisrütistrasse 50                   Tel. +41-443064000
011909 Dresden                                                            8712 Stäfa (Switzerland)
t.kirbach@sensry.de                                                       philipp.seidel@sensirion.com
www.sensry.net                                                            www.sensirion.com

                                                                                                                                                   17
Messsytem zur Messung von                                                          Specklefreies Laser Doppler Vibrome-
     TOC in Reinstwasser                                                                ter VibroFlex QTec

     Katharina van Dyk (INNOVATEC Gerätetechnik GmbH, Rheinbach/                        Tobias Braun, Dr. Volker Seyfried, Matthias Schüssler,
     Hochschule Bonn-Rhein-Sieg), Dr. Samuel Stucki, Dirk Schulze (INNOVA-              Dr. Alexander Dräbenstedt, Dr. Bernd Heinen
     TEC Geräte GmbH), Sara Schäfer (Hochschule Bonn-Rhein-Sieg)                        (Polytec GmbH, Waldbronn)

     Mit der steigenden Nachfrage                                                       Das Rauschen von
     nach Reinstwasser für die                                                          Laser     Doppler
     Industrie wächst auch der                                                          Interferometern
     Bedarf an präzisen Messgerä-                                                       zur berührungslo-
     ten. Ein Parameter, der bisher                                                     sen      optischen
     schlecht in niedrigen Konzent-                                                     Schwingungsmes-
     rationen gemessen werden                                                           sung ist wesent-
     kann, ist der Gehalt an organi-                                                    lich von der vom

                                                                                                                                                  © Polytec GmbH
     schem Kohlenstoff (engl.: Total                                                     Messobjekt
     Organic Carbon, TOC). Die hier                                                     zurückgestreuten

                                                                       © Dirk Schulze
     vorgestellte Erfindung dient zur                                                    Lichtmenge      ab-
     Messung des TOC mit hoher                                                          hängig.
     Genauigkeit und geringem                                                           Bei optisch rauen Oberflächen führt der Speckle-Effekt zu
     Zeitaufwand. Die innovative                                                        Ausssetzern, die sich demodulierten Signal als breitbandiges
     Entwicklung liegt dabei in der Kombination von Ozon und                            Rauschen manifestieren. Mit einem heterodynen Mehrkana-
     UV-Strahlung zur Oxidation des vorhandenen organischen-                            linterferometer mit Empfangsdiversität werden diese Ausset-
     Kohlenstoffs. Als Messgröße für den TOC in Wasser dient die                         zer verhindert und das Signal-Rausch-Verhältnis optimiert.
     Leitfähigkeit.

     Dirk Schulze                                                                       Matthias Schüssler
     von-Liebig-Str. 6                           Tel. +49-2226158180                    Polytec-Platz 1-7                          Tel. +49-72436040
     53359 Rheinbach                                                                    76337 Waldbronn
     info@innovatec-rheinbach.de                                                        m.schuessler@polytec.de
     www.innovatec-rheinbach.de                                                         https://www.polytec.com/de/

18
Sensorlager                                                              Quantenmagnetometer

Georg Martin, Tobias Schirra                                             Arthur Rönisch (Turck duotec GmbH, Halver)
(TU Darmstadt Ausgründungsprojekt HCP Sense, Darmstadt)                  Robert Staacke (Leipzig University),
                                                                         Ludwig Horsthemke (FH Münster)

In Anlagen mit ro-                                                       Dieser quantenbasierte
tierenden Bautei-                                                        Magnetfeldsensor nutzt
len finden sich                                                           High-Density-NV-Dia-
Wälzlager, welche                                                        manten. Bei Bestrah-
Kräfte aufnehmen                                                         lung der Diamanten mit
und somit höchst                                                         grünem Licht tritt eine
relevante Informa-                                                       rote Fluoreszenzstrah-
tionen über den                                                          lung auf, welche durch
Bauteilzustand und                                                       magnetische Flussdich-

                                                           © HCP Sense
Prozessgrößen tra-                                                       ten beeinflusst wird. So
gen.                                                                     lässt sich ein hochemp-                  © L. Horsthemke, FH Münster

                                                                         findlicher und galvanisch getrennter Magnetfeldsensor für
Durch die Überwachung der mechanischen Belastung                         den Einsatz unter widrigsten Bedingungen konstruieren. Der
können Stillstandszeite reduziert werden. Zusätzlich wird die            Sensor kommt ohne die Anwendung von Mikrowellen aus
Schmierung überwacht, um bedarfsgerecht zu tauschen. Die                 und lässt sich somit kostengünstig und kompakt aufbauen.
Produktidee basiert auf Forschungen am Fachgebiet PMD,                   Der Sensor kann u.a. für Magnetfeldbestimmung, Stromer-
dabei wurde das Messverfahren entwickelt.                                fassung und Positionsdetektion eingesetzt werden.

Georg Martin                                                             Robert Staacke
Otto-Berndt-Straße 2                   Tel. +49-61511621185              Humboldtstr. 8 A                             Tel. +49-235313900
64287 Darmstadt                                                          58553 Halver
martin@pmd.tu-darmstadt.de                                               sales@turck-duotec.com
www.pmd.tu-darmstadt.de/pmd/                                             www.turck-duotec.com

                                                                                                                                                19
Self-powered skin patch for cystic                                                    EE260 - Beheizter Feuchte & Tempera-
     fibrosis diagnosis                                                                     tur Fühler für die Meteorologie

     Laura Ortega, Anna Llorella, Juan Pablo Esquivel, Neus                                Karl Jahn, Stefan Polly
     Sabaté (Institute of Microelectronics of Barcelona)                                   (E+E Elektronik Ges.mbH, Engerwitzdorf)

     A self-powered skin patch
     for the measurement of

                                                                  © Speed Research Group
     sweat      conductivity     is

                                                                                                                                                       © E+E Elektronik GmbH
     presented. The key compo-
     nent of the patch consists
     of a paper battery that is
     activated upon absorption
     of sweat. This body fluid
     acts as the battery electroly-
     te, the conductivity of wich has a direct impact on the                               Der EE260 ist für die exakte, zuverlässige Messung von
     battery-generated output power and voltage. In this way, the                          relativer Feuchte und Temperatur in anspruchsvollen meteo-
     battery becomes a sensing element. This way of measuring                              rologischen und Outdoor-Anwendungen optimiert. Das
     conductivity is disruptive as it enables a very simple and                            Design des EE260 vereint einen beheizten Feuchtemesskopf
     robust sensor operating in direct current mode that is self-po-                       und ein Temperaturmesselement in einem Fühler. Ein duales
     wered. We have used this new measurement method to                                    Heizsystem verhindert Kondensation am Sensorelement,
     develop a sweat patch for screening cystic fibrosis that opera-                        dem Fühlerkopf und der Filterkappe. Es resultieren sehr kurze
     tes with an extremely simple printed electronics circuit.                             Ansprechzeiten und schnelle Erholung nach Kondensation.

     Laura Ortega                                                                          Karl Jahn
     carrer Til.lers sn                        Tel. +34-935947700                          Langwiesen 7                              Tel. +43-7235605235
     08193 Bellaterra-Barcelona (Spain)                                                    4209 Engerwitzdorf (Austria)
     laura.ortega@imb-cnm.csic.es                                                          karl.jahn@epluse.at
     www.speedresearchgroup.com                                                            www.epluse.com

20
LGD Compact - TDLS Technologie                                            Smart Flex Effector - the smart
neu definiert                                                              compensation unit

Dr. Andreas Wittmann, Sven Schlesinger, Rui Protasio                      Michael Danzberger, Sebastian Siedler, Efim Kuhn, Tobias Wolf, Markus Groganz,
                                                                          Martin Heller, Floria Krusche, Fan Yang, Manuel Schmitt, Frank Bluemm, Dominik Kuhn,
(Axetris AG, Kägiswil)                                                    Detlef Hering, Sabrina Heuler, David Geissler, David Krampert, Raphael Müller, Sina
                                                                          Hartung (Bosch Rexroth AG, Ulm), Andreas Rueb, Felix Beuke (Robert Bosch GmbH)

Der neue LGD Compact                                                      The Smart Flex Effector
Gas Sensor kombiniert                                                     is a sensor-supported
die TDLS-Technologie mit                                                  compensation element

                                                                                                                                                           © Bosch Rexroth AG
einer     miniaturisierten                                                that detects deviations
und sehr klein volumigen                                                  in the position of the
Multi-Pass Zelle und                                                      tool in relation to the

                                                           © Axetris AG
einer modulationsbasier-                                                  workpiece thanks to
ten aktiven Rauschunter-                                                  high-resolution positi-
drückung dank des ein-                                                    on sensors and transla-
zigartigen abgestimmten                                                   tes them into active
optischen Laser Package                                                   correction movements
Designs.                                                                  of the manipulator.
                                                                          This      compensation
Daher passt es perfekt zu einer Vielzahl tragbarer Instrumen-             takes place passively
te, bei denen Messperformance, kompakte Größe und die                     via the freedom of movement of the compensation element
Langzeitstabilität entscheidende Faktoren sind.                           in all 6 degrees of freedom. The deflection is recorded by
                                                                          sensors in high resolution.

Dr. Andreas Wittmann                                                      Michael Danzberger
Schwarzenbergstraße 10                   Tel. +41-416627638               Lise-Meitner-Str. 4                                 Tel. +49-73149372125
6056 Kägiswil (Swiss)                                                     89081 Ulm
rui.protasio@axetris.com                                                  Michael.Danzberger2@boschrexroth.de
www.axetris.com                                                           www.boschrexroth.com

                                                                                                                                                                                21
Z-Node: Der weltweit erste
     kognitive Sensor zur Füllstands-
     überwachung
     Dr. Arndt-Hendrik Zinn, Malid Kashi, Ali Raza, Thomas Wolf,
     Pascal Roman (Zolitron, Bochum)

     Dank     kognitiver
     Sensorik in Form
     der Z-Node und
     Z-Cloud     können
     wir unsere Umwelt
     skalierbar digitali-
     sieren, dabei liegt

                                                                   © Zolitron
     der Fokus auf der
     Füllstandsmes-
     sung für Container
     der Kreislaufwirtschaft: Die Z-Node verfügt über ein Accelero-
     meter das mittels Micro-Energy Harvesting autark mit Strom
     versorgt wird und so > 10 Jahre wartungsfrei die Vibrationen
     am Container misst.
     Die Messdaten werden mittels NB-IoT direkt an die Z-Cloud
     gesendet, wo künstlich intelligente Algorithmen aus den
     Vibrationsmustern den Füllstand errechnen, unabhängig von
     Containertyp und Füllmaterial.

     Dr. Arndt-Hendrik Zinn
     Universitätsstrasse 136                 Tel. +49-23464082150
     44799 Bochum
     info@zolitron.com
     www.zolitron.com

22
Wir bedanken uns bei den Jury-Mitglieder

Jürgen Berger                        VDI/VDE Innovation + Technik, Berlin

Prof. Dr. Karlheinz Bock             Technische Universität Dresden – IAVT

Dr. Daniel Carl                      Fraunhofer IPM, Freiburg

Dr. Ulrich Kaiser                    ehemals Endress+Hauser Management AG, Reinach (CH)

Prof. Dr. Hans-Joachim Lilienhof     ehemals Westfälische Hochschule, Gelsenkirchen – FB Elektrotechnik

Prof. Dr. Thomas Ortlepp             CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik GmbH, Erfurt

Prof. Dr. Andreas Schütze            Universität des Saarlandes, Saarbrücken – LMT (Vorsitzender)

Prof. Dr. Martin Sellen              MICRO-EPSILON Messtechnik GmbH & Co. KG, Ortenburg

Prof. Dr. Hoc Khiem Trieu            TU Hamburg-Harburg – MST

Prof. Dr. Stefan Zimmermann          Leibniz Universität Hannover GEM

Redaktion: Prof. Dr. Andreas Schütze, Pascale Taube

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Journal of Sensors
           and Sensor Systems
                       JSSS | An Open Access
                        Peer-Reviewed Journal

www.journal-of-sensors-and-sensor-systems.net
Sensorik und Messtechnik
                                   Online-Seminare 2021
Hall-Sensoren am 18. März 2021                               Innovationsprozesse in der Sensorentwicklung am 02. November 2021
IoT - mit Sensoren ins Internet der Dinge am 23. März 2021   Ultraschallmesstechnik am 09. November 2021
Optische Spektroskopie am 27. April 2021                     Magnetoresistive Sensoren im November 2021
Messdatenerfassung mit NI LabVIEW am 15. Juni 2021           Druckmesstechnik im November 2021
Gasmesstechnik I am 28. September 2021                       Sensorik für (Quer-) Einsteiger am 30. November 2021
Gasmesstechnik II am 29. September 2021

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