4-2022

November September/Oktober November-Dezember 4/2022 Jg. 1/2008 13 

Fachzeitschrift für 

Medizin-Technik 

meditronicjournal 

Europapremiere für neuen 

8-Megapixel-Farbmonitor 

Rein Medical, Seite 11

961-561d-07.21 ©2021 Kistler Group 

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Editorial 

Endlich wieder als „Präsenzveranstaltung“ 

Guido Radig 

Provvido PR & Communications 

www.provvido.com 

Nach zwei virtuellen Durchläufen 

startete die 18. Rapid.Tech 3D in Erfurt im 

Mai 2022 endlich wieder durch. Diesmal 

aber als „Präsenzveranstaltung“ mit der 

bekannten Kombination der Messe Erfurt 

von Fachkongress und Ausstellung. 

Diese Kombination unterscheidet die 

Rapid-Tech von der anderen wichtigen 

Branchenveranstaltung in Deutschland, der 

Formnext in Frankfurt, die im November 

2022 wieder startet. 

Insbesondere der Fachkongress der 

Rapid.Tech 3D gilt als wichtige Diskussions- 

Plattform der AM-Szene. Er bildet eine 

einzigartige Brückenfunktion zwischen 

Wissenschaft, Anwendern und anbietender 

Industrie. Im Schwerpunkt geht der 

Fachkongress auf Anwendungsgebiete 

in der Luft- und Raumfahrt, Automotive, 

Medizintechnik, Werkzeugbau, sowie auf 

digitale Prozesskette, Konstruktionsstrategien 

und 3D-Werkstoffe ein. Gerade die 

Bandbreite der Werkstoffe ist höchst 

faszinierend: Neben den „klassischen“ 

Metallen, der Keimzelle der Branche, 

gewinnen Polymere, Silikone, Keramik oder 

Glas an Bedeutung. 

Unter dem Motto „Verstehen. Sehen. 

Erleben.“ trafen sich also in Erfurt die 

Vertreter des Additive Manufacturing „live“. 

Man sah Michael Kynast, Geschäftsführer 

der Messe Erfurt, und Prof. Dr.-Ing. Gerd 

Witt von der Universität Duisburg-Essen, bei 

der Eröffnung die Erleichterung förmlich an, 

wieder real auf Menschen aus der Szene zu 

treffen. Eine hoch dynamische AM-Branche 

veränderte sich in drei Jahren unübersehbar: 

Technologisch, potentialbasiert, wie auch 

seitens der Marktkräfte und Anteilseigner. 

Falk Heilfort von der Porsche AG brachte 

es in der Keynote auf den Punkt: Vor bald 

20 Jahren begann in Phase 1 ein Aufbruch 

in die neue 3D-Welt auf experimentellem 

Niveau. Die Maschinen- und Anlagentechnik 

war aus heutiger Sicht untauglich für 

industrielle Anwendungen und beherrscht 

von Grundlagenentwicklungen für das 

Prototyping. Eine Art Spielwiese. Dem folgte 

die Phase 2: Übergang in die industrielle 

Skalierung mit massiven Steigerungen 

von Bauvolumina und Bauraten. Heute, 

so Heilfort, befinden wir uns in Phase 3: 

Das industrielle Potential wird nun massiv 

und disruptiv ausgebaut. Das konstruktive 

Denken in bionischen Lösungen verändert 

die Produkte. Sie sehen nicht nur anders 

als zuvor aus. Sie sind vor allem in vielerlei 

Hinsicht leistungsfähiger, leichter und 

funktionsgesteigert. 

Die Lücke von fast drei Jahren zeigte auch 

auf, dass die Branche auf der Anbieterseite 

reifte, aber vor allem, dass sich heute 

AM verfahrens- und materialübergreifend 

entwickelte. Hybride Bauteillösungen zeigen 

sich in der Kombination von konventionell 

hergestellten Geometrien, die durch AM 

veredelt werden, aber auch in immer 

neuen Werkstoffen, die für AM erschlossen 

oder kombiniert werden. Daneben aber 

ist die Szene durch vielfältige Start-Ups 

gekennzeichnet die neue Geschäftsmodelle 

ausloten: Mit neuen Ideen für Verfahren, 

Materialien oder Konstruktionen entlang 

einer digitalen Prozesskette. 

Erfurt zeigte hier auch eindrucksvoll: 

Wenn sich die Lösungen hoch dynamisch 

entwickeln, muss man genau auf den Stand 

der Technik einzelner Anbieter schauen. Ein 

marktmächtiges Unternehmen zeigte eine 

neue Generation von 3D-Druckern der Photo- 

Polymerization. Zehn Demonstrationsteile 

fertigt der 3D-Drucker in 20 Stunden. Nur 

wenige Meter entfernt zeigte ein kleinerer 

Anbieter eine vergleichbare Anlage: Rund 

15 % teurer, aber für exakt die gleichen 

10 Bauteile mit einer Baurate von knapp 

über 4 Stunden. 

Ausstellung und Konferenz spiegelte auch 

in der Medizintechnik die hohe Dynamik 

der AM-Branche wider. Traditionell spielt 

AM in Prothetik, Zahnersatz oder bei 

Instrumenten eine Pionierfunktion, da man 

von Beginn an auf zertifizierte Materialien 

zurückgreifen konnte. Die Vorträge aus 

Wissenschaft und Industrie zeigten auf, 

wie neue Fertigungsstrategien entstehen. 

So zeigte ein Schweizer Hardware- 

Anbieter neue 3D-Bauteillösungen in Silikon. 

Anwendungsgebiete hier: Brustimplantate 

und Hörgeräte. Auch in diesem innovativen 

Ansatz erlebte man in Erfurt eindrucksvoll , 

wie es ist, am Puls der Zeit zu sein. 

Guido Radig 

meditronic-journal 4/2022 

3

Inhalt/Impressum 

3 Editorial 

4 Inhalt/Impressum 

6 Aktuelles 

10 Bildverarbeitung 

11 Titelstory 

12 Schwerpunkt 

Produktion 

31 Messtechnik 

32 Qualitätssicherung 

34 Cybersecurity 

40 Bedienen und Visualisieren 

54 Komponenten 

58 Künstliche Intelligenz 

60 Sicherheit 

64 Sensoren 

70 Kommunikation 

72 Stromversorgung 

76 Medical PC/SBC/Zubehör 

November September/Oktober November-Dezember 4/2022 Jg. 1/2008 13 





8-Megapixel-Farbmonitor 

Rein Medical, Seite 11 

Fachartikel in dieser Ausgabe 


8-Megapixel-Farbmonitor auf 

dem ECR 

„Building Bridges“ lautete das diesjährige 

Motto des Europäischen Röntgenkongresses 

ECR. Nach gut drei Jahren pandemiebedingter 

Abwesenheit kehrte die Veranstaltung damit 

in das Austria Center Vienna zurück. Auf dem 

Stand präsentierte das Unternehmen erstmals 

in Europa den neuen 8-Megapixel-Monitor 

CL-R813 sowie seine großformatigen Multi- 

Modality-Displays, allen voran das Flaggschiff 

CL-S1200. 11 




■ Herausgeber und Verlag: 

beam-Verlag 

Krummbogen 14, 35039 Marburg 

www.beam-verlag.de 

info@beam-verlag.de 

Fax: 06421/9614-23 

■ Redaktion: 

Dipl.-Ing. Christiane Erdmann 

redaktion@beam-verlag.de 

■ Anzeigen: 

Myrjam Weide, Tel.: 06421/9614-16 

m.weide@beam-verlag.de 

Sabine Tzschentke, Tel.: 06421/9614-11 

sabine.tzschentke@beam-verlag.de 

Tanja Meß, Tel.: 06421/9614-18 

tanja.mess@beam-verlag.de 

■ Erscheinungsweise: 

5 Hefte jährlich 

■ Satz und Reproduktionen: 

beam-Verlag 

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werden sollen, stellt sich die Frage nach einer geeigneten Verbindungstechnik. Die 

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die beste und kostengünstigste Lösung. 24 

■ Druck & Auslieferung: 

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Der beam-Verlag übernimmt trotz sorgsamer 

Prüfung der Texte durch die Redaktion 

keine Haftung für deren inhaltliche 

Richtigkeit. Alle Angaben im Einkaufsführer 

beruhen auf Kundenangaben! 

Handels- und Gebrauchsnamen, sowie 

Waren bezeichnungen und dergleichen 

werden in der Zeitschrift ohne Kennzeichnungen 

verwendet. Dies berechtigt nicht zu 

der Annahme, dass diese Namen im Sinne 

der Warenzeichen- und Markenschutzgesetzgebung 

als frei zu betrachten sind und 

von jedermann ohne Kennzeichnung verwendet 

werden dürfen. 

Additive Fertigung mit Silikon 

Additiv gefertigte Bauteile werden längst nicht 

mehr nur für den Prototypenbau verwendet. 

Auch im Vorserienbau und für Serienteile wird ihr 

großes Potential genutzt. Für technisch einsetzbare 

Bauteile sind die Materialeigenschaften von 

entscheidender Relevanz. In diesem Bereich können 

3D-gedruckte Bauteile nur mit konventionell 

gefertigten konkurrieren, wenn sie auch die gleichen 

mechanischen und chemischen Eigenschaften 

haben. 26 

4 4 

meditronic-journal 4/2022

September/Oktober 4/2022 

PCAP ist nicht gleich PCAP 

PCAP-Touchscreens können auf verschiedenen 

Sensortechnologien basieren. In diesem Beitrag geht es 

um kundenspezifische Aufbaumöglichkeiten im industriellen 

Umfeld. 44 

Einsatz von KI-Bildanalyse zur Erkennung und 

Vorbeugung von Krankheiten 

Die KI-Bilderkennung verbessert die Vorhersagefähigkeit von 

Patientenergebnissen durch Big Data Analytics. Sie wandelt die 

aufgenommenen Bilder in Daten um, bevor sie die Informationen analysiert, 

um Anomalien zu erkennen. Anhand dieser Ergebnisse können Radiologen 

frühe Anzeichen einer Erkrankung erkennen und einen individuellen 

Behandlungsplan entwickeln. 58 

Dauerläufer für die 

Kurzstrecke 

Sicherheit medizinischer Geräte und 

Erlangung behördlicher Genehmigungen 

Die KI-Bilderkennung verbessert die Vorhersagefähigkeit 

von Patientenergebnissen durch Big Data Analytics. Sie 

wandelt die aufgenommenen Bilder in Daten um, bevor sie 

die Informationen analysiert, um Anomalien zu erkennen. 

Anhand dieser Ergebnisse können Radiologen frühe 

Anzeichen einer Erkrankung erkennen und einen individuellen 

Behandlungsplan entwickeln. 60 

Im Bereich Medizin- und Aerospace 

wird häufig ein induktives Wegmess- 

Verfahren mit LVDT als eine 

ideale Methode zur kontaktlosen 

Messung kleinster Bewegungen bis 

50 mm verwendet. LVDT-Sensoren 

erfordern nur wenig Einbauraum, 

gewährleisten eine sehr hohe 

Genauigkeit und sind auch unter 

extremen Umgebungsbedingungen 

einsetzbar. 64 

IO-Link Wireless 

entfesselt die industrielle 

Kommunikation 

Die intelligente Kombination 

industrieller Netzwerke mit dem 

Kommunikationsstandard IO-Link ist 

ein wesentlicher Baustein für die Fabrik 

der Zukunft. Die Erweiterung des 

etablierten Standards ermöglicht eine 

zuverlässige, drahtlose Datenübertragung 

in der Prozess- und Fabrikautomation 

unter anderem an Montagemaschinen 

– zum Beispiel auch im Life- Science- 

Bereich. 70 


5

Aktuelles 

Bestandsprodukte und MDR 

Weniger als zwei Jahre Zeit für neue Konformitätsbewertung 

Auch etwas mehr als ein Jahr 

nach Geltungsbeginn ist das System 

rund um die neue EU-Verordnung 

über Medizinprodukte (MDR) 

noch immer nicht voll funktionsfähig. 

Es gibt weiterhin zu wenige 

Benannte Stellen. Die Hersteller 

von Medizinprodukten haben deswegen 

unter anderem Probleme 

die erneuten Konformitätsbewertungen 

nach der MDR für Bestandsprodukte 

durchzuführen. 

Autor: 

Hans-Peter Bursig, 

Geschäftsführer Fachverband 

Elektromedizinische Technik 

ZVEI 

www.zvei.org 

Artikel 120 der MDR erlaubt 

es Herstellern zwar, ihre Medizinprodukte 

mit einer CE-Kennzeichnung 

nach der früheren 

Medizinprodukte-Richtlinie der 

EU (MDD) weiter in den Mitgliedstaaten 

der Europäischen Union 

in Verkehr zu bringen, solange 

die entsprechenden Zertifikate 

auf Basis der MDD noch gültig 

sind. Dies ist aber an zwei Bedingungen 

geknüpft: Zum einen dürfen 

an den Medizinprodukten seit 

dem Geltungsbeginn der MDR 

keine wesentlichen Änderungen 

vorgenommen worden sein und 

zum anderen endet die Gültigkeit 

dieser Zertifikate spätestens 

am 26. Mai 2024. Bis zu diesem 

Zeitpunkt müssen die Hersteller 

ihre Bestandsprodukte also 

einer erneuten Konformitätsbewertung 

nach der MDR unterzogen 

haben, wenn diese Produkte 

weiter in Verkehr gebracht 

werden sollen. 

Aktuelle Übersicht 

Nach einer aktuellen Übersicht 

der europäischen Arbeitsgemeinschaft 

der Benannten Stellen werden 

bis zum Mai 2024 mehr als 18.000 

Zertifikate nach der MDD ihre Gültigkeit 

verlieren. Der größte Teil dieser 

Zertifikate wird im Jahr 2024 auslaufen. 

Kurz vor Ende der Frist nach 

Artikel 120 könnten die Benannten 

Stellen also mit einer besonders 

hohen Belastung bei der Überprüfung 

von Bestandsprodukten konfrontiert 

werden. Die Hersteller von 

Medizinprodukten müssen deshalb 

die Situation bei den Bestandsprodukten 

sehr sorgfältig prüfen und mit 

ihrer Benannten Stelle das weitere 

Vorgehen besprechen. 

Verändertes 

Bestandsprodukt 

Dabei können verschiedene Fälle 

auftreten: Einige Bestandsprodukte 

sollen möglicherweise tatsächlich 

technisch unverändert weiterhin in 

der EU auf den Markt gebracht werden. 

In diesen Fällen ist die erneute 

Konformitätsbewertung nach den 

Regeln der MDR notwendig. Falls 

das Produkt unter der MDR anders 

klassifiziert wird als bisher, müssen 

die Unterlagen für die Konformitätsbewertung 

von Grund auf 

neu erstellt werden. Der Hersteller 

muss bereits eine Benannte Stelle 

nach der MDR haben und die Unterlagen 

für die Konformitätsbewertung 

nach der MDR zügig erstellen können. 

Dieser Fall ist für die Hersteller 

aber vergleichsweise einfach 

zu planen, weil der Zeitpunkt, zu 

dem das MDD-Zertifikat ausläuft, 

ein klares Datum vorgibt. Spätestens 

zu diesem Termin muss die 

neue Konformitätsbewertung abgeschlossen 

sein. 

Unveränderte 

Bestandsprodukte 

Allerdings ist auch die Anzahl 

der unveränderten Bestandsprodukte, 

die neu bewertet werden 

müssen, zu beachten. Eine 

gute Vorbereitung ist notwendig, 

wenn eine große Zahl von unveränderten 

Bestandsprodukten 

zum selben Termin neu bewertet 

werden muss. 

Bei anderen Bestandsprodukten 

entscheidet sich der Hersteller möglicherweise, 

auf eine erneute Konformitätsbewertung 

des unveränderten 

Bestandsprodukts nach 

der MDR zu verzichten. Das kann 

der Fall sein, wenn ein wesentlich 

verändertes Nachfolgeprodukt mit 

aktueller Technik oder ein komplett 

neu entwickeltes Produkt unter der 

MDR neu auf den Markt gebracht 

werden soll. In diesem Fall muss 

der Hersteller mit seiner Benannten 

Stelle den Ablauf der Konformitätsbewertung 

sorgfältig planen, 

wenn zwischen dem Auslaufen des 

MDD-Zertifikates des unveränderten 

Bestandsprodukts und der Konformitätsbewertung 

des neuen Medizinprodukts 

nach der MDR kein oder 

ein nur geringer zeitlicher Abstand 

bestehen soll. 

Genügend Zeit einplanen 

Dieser zweite Fall ist für Hersteller 

und Benannte Stellen deshalb 

schwieriger zu planen. Der Termin, 

zu dem das MDD-Zertifikat 

des unveränderten Bestandsprodukts 

ausläuft, ist vorgegeben. Der 

Zeitpunkt, zu dem eine CE-Kennzeichnung 

des neuen Medizinprodukts 

möglich ist, lässt sich dagegen 

nicht sicher bestimmen. Zum 

einen müssen die Unterlagen für 

die Konformitätsbewertung nach 

der MDR von Anfang an neu erstellt 

werden. Den Herstellern fehlen bisher 

Erfahrungswerte, um absehen 

zu können, wie viel Zeit im konkreten 

Fall benötigt wird. Wie lange 

die Bewertung durch die Benannte 

Stelle in Anspruch nehmen wird, 

kann im Moment ebenfalls nicht 

sicher beurteilt werden. Sowohl 

dem Hersteller wie der Benannten 

Stelle fehlt es auch hier an Erfahrungswerten 

mit der MDR und den 

neuen Anforderungen, um einschätzen 

zu können, wie lange eine Überprüfung 

dauert und welche Fragen 

bei der Bewertung der Unterlagen 

auf tauchen können. 

Fazit 

Die Anwendung der MDR bleibt 

für die Hersteller von Medizinprodukten 

also eine große Herausforderung, 

auch wenn immer mehr 

Hersteller die notwendige Zertifizierung 

ihres Qualitätsmanagementsystems 

für die MDR erhalten. Und 

es bleiben insgesamt weniger als 

zwei Jahre Zeit, um die Bestandsprodukte 

einer neuen Konformitätsbewertung 

nach der MDR zu unterziehen. 

Jeder Hersteller von Medizinprodukten 

sollte hierfür im eigenen 

Interesse einen Plan erstellt 

haben und regelmäßig überprüfen, 

wie es um die Umsetzung steht. ◄ 

6 meditronic-journal 4/2022

Aktuelles 

EVOSYS mit der Auszeichnung 

BAYERNS BEST 50 geehrt 

Von links nach rechts: Hubert Aiwanger, Frank Brunnecker, Stephanie 

Brunnecker, Melanie Aldebert, Holger Aldebert, Stefan Schmal (Jury) 

Evosys Laser GmbH 

www.evosys-group.com 

An die Evosys Laser GmbH aus 

Erlangen ist der Preis „BAYERNS 

BEST 50“ verliehen worden. Die 

Auszeichnung wird jährlich vom 

Bayerischen Staatsministerium 

für Wirtschaft, Landesentwicklung 

und Energie an die 50 wachstumsstärksten 

mittelständischen Unternehmen 

Bayerns vergeben. Ausschlaggebend 

war, dass die Zahl 

der Mitarbeiter und des Umsatzes 

in der EVOSYS Gruppe innerhalb 

der letzten Jahre überdurchschnittlich 

gesteigert werden konnte. 

Das Erlanger Unternehmen entwickelt 

und fertigt Laserschweißanlagen 

für die Bearbeitung von Kunststoffen. 

Eingesetzt werden diese z.B. 

in der Automotive-, Medizintechnikoder 

Consumerprodukt-Industrie. 

Das Laserschweißen von Kunststoffen 

ist ein etabliertes und weit 

verbreitetes Fertigungs verfahren. 

Es wird vor allem wegen seiner 

Zuverlässigkeit, Sauberkeit und 

Wirtschaftlichkeit geschätzt. 

Nun wurde an EVOSYS der Preis 

„BAYERNS BEST 50“ verliehen. Ziel 

des Wirtschaftspreises ist es unternehmerische 

Verantwortung zu fördern 

und damit Chancen für Wachstum 

und Beschäftigung zu schaffen. 

Fast 7.000 Unternehmen waren aufgefordert, 

ihre Bewerbungen abzugeben. 

Die Auszeichnung erhalten 

besonders wachstumsstarke Mittelständler, 

die in den letzten Jahren 

die Zahl ihrer Mitarbeiter und ihren 

Umsatz überdurchschnittlich steigern 

konnten. 

Die Preisverleihung fand am 

Dienstag, den 26. Juli im Schloss 

Schleißheim in München statt. Eine 

unabhängige Jury, die deutsche 

Wirtschaftsprüfungsgesellschaft 

Mazars, hatte die Preisträger im 

Vorfeld ermittelt. Der Bayerische 

Wirtschaftsminister Hubert Aiwanger 

gratulierte den Gewinnern persönlich 

und zeichnete sie mit dem 

begehrten Wirtschaftspreis aus. 

„Wir betrachten den Preis‚ 

BAYERNS BEST 50‘ als große Anerkennung 

für unsere bisherigen unternehmerischen 

Leistungen, insbesondere 

unter den herausfordernden 

Rahmen bedingungen der letzten 

Jahre.“ freuen sich Frank Brunnecker 

und Holger Aldebert, Geschäftsführer 

der Evosys Laser GmbH. 

Über EVOSYS: 

Die Evosys Laser GmbH entwickelt 

und fertigt am Standort 

Erlangen maßgeschneiderte Systeme 

für das Laserschweißen von 

Kunststoffen. Mit der langjährigen 

Markt- und Prozesserfahrung seiner 

Mitarbeiter bietet das Unternehmen 

weltweit kreative und 

innovative Lösungen zur Integration 

in Automatisierungslösungen. 

Ein Dienstleistungspaket von 

der Design beratung über Mustererstellung 

im eigenen Technikum 

rundet das Angebotsspektrum ab. 

Das Unternehmen wurde bereits 

mehrfach prämiert wie zum Beispiel 

die Auszeichnung zum TOP 

100 Innovations-Champion 2020. 

Auch gab es Nominierungen zu 

begehrten Wirtschaftspreisen wie 

‚Großer Preis des Mittelstandes‘ 

oder den Bayerischen Gründerpreis. 

Es bestehen intensive Kontakte 

zum Hochschulstandort Erlangen- 

Nürnberg und zum Bayerischen 

Laserzentrum. 

Die Evosys Gruppe besteht 

aktuell aus vier Unternehmen, 

der Muttergesellschaft Evosys 

Laser GmbH, dem Tochterunternehmen 

Evosys Laser Services 

GmbH sowie den Niederlassungen 

Evosys (Suzhou) Laser System 

Co., Ltd. in China und Evosys 

North America Corp. in den USA. 

Die Evosys Laser GmbH konnte 

ihren Umsatz zuletzt gut steigern 

und schafft mit ihren Laser anlagen 

zahlreiche Arbeitsplätze. Dem 

Erlanger Unternehmen wurde deshalb 

der Preis „BAYERNS BEST 

50“ verliehen. ◄ 


7

Aktuelles 

3D-Simulator für Strahlentherapie 

Dassault Systèmes, das H. HARTMANN-Institut und das Institut Rafaël starten VORTHEx-Projekt – 

den weltweit ersten 3D-Simulator für Strahlentherapie 

Dassault Systèmes 

www.3ds.com/de/ 

Eckpunkte im Überblick 

• Das Projekt nutzt virtuelle Realität, um Patienten auf ihre Strahlentherapie 

vorzubereiten und damit ihr Wohlergehen zu unterstützen 

• Über virtuelle Zwillinge von medizinischen Geräten, Umgebung 

und Abläufen machen sich Patienten mit der Strahlentherapie vertraut 

und werden dadurch besser auf die Behandlung vorbereitet 

• Das Projekt stützt sich auf das technische Know-how und die 

Ausstattung des 3DEXPERIENCE-Lab von Dassault Systèmes 

Dassault Systèmes, das Institut 

H. HARTMANN und das Institut 

Rafaël gaben den Start des 

VORTHEx-Projekts bekannt, des 

ersten vollständig in 3D simulierten 

Strahlentherapieraums weltweit. 

Das Institut H. HARTMANN ist das 

erste private Strahlentherapiezentrum 

in Frankreich und Teil des 

französischen Gesundheitsdienstleisters 

ELSAN. Das Projekt ermöglicht 

es den Patienten, ihre Behandlung 

durch modernste Technologien 

vorab virtuell zu erleben. So werden 

sie während ihrer Erkrankung unterstützt 

und ihr Wohlbefinden während 

der Behandlung verbessert. 

Therapieraum als virtueller 

Zwilling 

Der Therapieraum des VORTHEx- 

Projekts ist ein virtueller Zwilling 

eines neuen Raums des H. HART- 

MANN-Instituts für Strahlentherapie 

und Radiochirurgie. Er befindet 

sich in der Nähe der Arztpraxen und 

Behandlungsräume des französischbritischen 

Krankenhauses der französischen 

Stadt Levallois-Perret und 

ist mit dem neuesten Cyberknife- 

Roboter des US-Herstellers Accuray 

ausgestattet. Die 3D-Simulation 

bildet die technischen Details 

und Abläufe der Behandlung genau 

nach. Dies umfasst den Raum, den 

Roboterarm, die Position des Patienten 

sowie die Bedingungen und 

Schritte der Sitzungen. Das virtuelle 

Erleben lässt sich leicht in den 

Behandlungsplan des Patienten integrieren 

und wird von medizinischen 

Fachkräften des H. HARTMANN- 

Instituts überwacht, die den Patienten 

während der gesamten Sitzung 

begleiten. 

Patienten verständlicher 

aufklären 

Allein in Frankreich erkranken 

jährlich etwa 400.000 Menschen 

neu an Krebs. 60 Prozent 

von ihnen werden im Laufe ihrer 

Behandlung einer Strahlentherapie 

unterzogen. Die Strahlentherapie 

konnte in den letzten Jahren 

beträchtliche Fortschritte in Bezug 

auf Effizienz und Präzision erzielen. 

Dennoch kann ein durch die 

Krankheit geschwächter Patient 

den Bestrahlungsraum als beängstigend 

empfinden. Angesichts der 

Abläufe, der medizinischen Aufklärungsgespräche 

und der Tatsache, 

dass sie letztlich auf einem Behandlungstisch 

liegen, fällt es den Patienten 

oft schwer, sich darauf einzustellen. 

Eine gute Unterstützung 

spielt eine entscheidende Rolle im 

Kampf gegen die Krankheit. Das 

VORTHEx-Projekt zielt darauf ab, 

die Patienten mit dem Behandlungsort 

und den Geräten vertraut 

zu machen, damit sie sich wohler 

fühlen, ihre Ängste abbauen und 

ein besseres Verständnis für die 

Behandlung entwickeln. 

Patientenmeinungen 

„Das Projekt unterstützt unseren 

Behandlungsplan und ist eine sehr 

realistische und interessante Ergänzung. 

Der Arzt führt vor der Strahlentherapie 

selbstverständlich ein 

Aufklärungsgespräch, aber nicht 

alles wird man sich merken können. 

Dank der Visualisierung werden die 

Sachverhalte verständlicher. Bilder 

sind oft besser als 1.000 Worte. Zu 

wissen, was auf einen zukommt, ist 

immer besser, als im Ungewissen 

zu sein“, sagte Christian E., Patient. 

„Das ist wirklich eine beeindruckende 

Erfahrung. Man taucht förmlich 

in das Geschehen ein. Alles ist 

klar, präzise, gut gemacht und angenehm. 

Das beruhigt mich – was mir 

vor Beginn der Behandlung sehr 

wichtig ist. Dank dieser Lösung kann 

ich besser verstehen, was auf mich 

zukommt“, sagte Marc N., Patient. 

„Ich hatte Angst – aber diese 

Lösung hat es mir ermöglicht, 

Abstand zu gewinnen, mich konzentriert 

auf die Strahlentherapie vorzubereiten 

und mich zu beruhigen. 

Ich sehe darin eine Ergänzung, die 

uns mit vielen weiteren Details vertraut 

macht und bestimmte Fragen 

beantwortet, die wir zu stellen uns 

vielleicht nicht getraut haben“, sagte 

Alain A., Patient. 

Virtual-Reality-Ausstattung 

Das H. HARTMANN-Institut 

arbeitet mit dem Rafaël-Institut 

an einem ganzheitlichen Ansatz 

für die weltweite Gesundheit, der 

modernste Behandlungen und 

eine personalisierte und koordinierte 

Versorgung miteinander 

verbindet. Beim VORTHEx-Projekt 

stellte das 3DEXPERIENCE Lab 

von Dassault Systèmes das tech- 


Aktuelles 

Neuer Partner für die Qualitätskontrolle von Kameras 

Das 2004 von dem Fotografen 

und Ingenieur Norman Koren in 

Boulder, Colorado/USA, gegründete 

Unternehmen, entwickelt Software 

und Testequipment für die 

Prüfung der Bildqualität von Digitalkameras. 

Weiter hat das Unternehmen 

durch aktive Zusammenarbeit 

mit den ISO-Normungsgremien 

signifikant an der Erstellung 

neuer verbesserter Normen mitgewirkt. 

Entsprechend ist Imatest 

Mitglied der Internationalen Organisation 

für Normung und des Institute 

of Electrical and Electronics 

Engineers und trägt so zur Einführung 

standardisierter Methoden zur 

Analyse der Bildqualität bei. 

In Zusammenarbeit mit Imatest 

kann SphereOptics so seinen Kunden 

ein Komplettparket zur Kontrolle 

digitaler Kameras anbieten. 

Um das Angebot für seine 

Kunden weiter auszubauen, geht 

SphereOptics jetzt eine Partnerschaft 

mit Weltmarktführer Imatest 

ein. Fahrerlose Transportsysteme 

und autonome Systeme 

in Medizin, Luft- und Raumfahrt, 

aber auch Fahrerassistenzsysteme, 

sind auf eine hochkomplexe Sensorik 

angewiesen, um sicher navigieren 

zu können. Diese Sensorik 

nutzt u. a. Lidar, Radar und Kameras. 

Zum Optimieren der Kamerasysteme 

hat sich das Unternehmen 

jetzt Imatest an die Seite geholt. 

SphereOptics GmbH 

info@sphereoptics.de 

www.sphereoptics.de 

Lab, Dassault Systèmes. „Die Auswirkungen 

dieser immersiven 3D-Erfahrung, 

die den Behandlungsraum in 

einer virtuellen Welt originalgetreu 

wiedergibt, werden in klinischen Tests 

mit einer Patientengruppe evaluiert.“ 

„Die Umsetzung dieses hochinnovativen 

Projekts zeigt einmal mehr, dass 

wir unser Handeln und Denken entschlossen 

auf unsere Patienten ausrichten. 

Dazu nutzen wir die Integration 

neuer Technologien für das Wohlbefinden 

der Patienten und die Präzision 

und Sicherheit der Behandlungen“, 

sagte Emile Dinet, Managing 

Director, H. HARTMANN-Institut. ◄ 

nologische Know-how und die Virtual-Reality-Ausstattung 

für das 

umfassende Erleben. Genutzt wurden 

die 3DEXCITE-Anwendungen 

von Dassault Systèmes und technische 

Daten aus realen Prozessen, 

um das Szenario und seine 

Funktion zu erstellen. Mit digitaler 

Kontinuität konnte ein präziser virtueller 

Zwilling sowohl des Roboters 

als auch des Behandlungsbereichs 

erstellt werden. Klinische 

Tests, die die Auswirkungen und 

die Leistung dieser Simulation bei 

der Behandlung von Patienten 

messen, werden auf der Medidata 

Plattform für klinische Studien 

durchgeführt. 

Innovative Anwendungen 

im Rahmen der 

Patientenbehandlung 

„Die digitale Kontinuität ermöglicht 

es nun, virtuelle Zwillinge medizinischer 

Geräte für innovative Anwendungen 

im Rahmen der Patientenbehandlung 

zu nutzen“, erklärt Frédéric 

Vacher, Direktor des 3DEXPERIENCE 

CelsiStrip ® 

Thermoetikette registriert 

Maximalwerte durch 

Dauerschwärzung 

Diverse Bereiche von 

+40 bis +260°C 

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9

Bildverarbeitung 

Portfolio um weitere Filter und 

optische Lösungen ergänzt 

Die Rauscher GmbH ergänzt ihr umfangreiches Portfolio an Bildverarbeitungskomponenten um die Filter und 

optischen Lösungen von Midwest Optical Systems (MidOpt). 

RAUSCHER GmbH 

info@rauscher.de 

www.rauscher.de 

Midwest Optical Systems 

(MidOpt) ist ein weltweit führender 

Anbieter von Filtern und optischen 

Lösungen für die industrielle Bildverarbeitung 

mit über 30 Jahren 

Erfahrung. Das Unternehmen ist 

in mehr als 30 Ländern vertreten 

und bietet über 3.000 innovative 

Produkte an. 

In Deutschland und Österreich 

sind MidOpt-Filter ab sofort bei der 

Rauscher GmbH erhältlich. Die Produkte 

des amerikanischen Herstellers 

werden speziell für die Anforderungen 

der industriellen Bildverarbeitung 

entwickelt und ermöglichen 

bei der Untersuchung von 

Prüf objekten unterschiedlichster 

Art zuverlässige Ergebnisse und 

eine optimale Bildqualität. Alle 

Filter werden nach den höchsten 

Standards produziert, sind für den 

langfristigen Einsatz optimiert und 

halten auch rauesten Umgebungen 

stand. Im Gegensatz zu herkömmlichen 

Filtern berücksichtigen 

MidOpt-Filter eine Gauß‘sche Transmissionskurve 

und ermög lichen so 

eine maximale Transmission, eine 

optimale Anpassung an die gängigsten 

LED-Wellenlängen sowie 

eine geringe Winkel abhängigkeit. 

„Filter von MidOpt sind weltweit 

in zahlreichen Branchen im Einsatz, 

unter anderem in der Fabrikautomation, 

in der Verkehrsüber - 

wachung, in Medizin- und Biowissenschaften, 

bei landwirtschaftlichen 

Inspektionsauf gaben, in der 

Bewegungs analyse, in Sicherheitsanwendungen 

und in vielen weiteren 

Bereichen. Wir freuen uns über die 

neue Partner schaft mit diesem etablierten 

Hersteller, dessen umfangreiches 

Angebot zu einer weiteren 

Optimierung der Bildverarbeitungssysteme 

unserer Kunden beiträgt“, so 

die Rauscher-Geschäftsführer Raoul 

Kimmelmann und Thomas Miller. ◄ 

15. – 18. November 2022 

Driving 

sustainable 

progress. 

Die Zukunft schon heute erleben. 

Auf der electronica 2022. 

Jetzt Ticket sichern! 

electronica.de/ticket 


Titelstory 


8-Megapixel-Farbmonitor auf dem ECR 

Rein Medical mit breiter Range an Multi-Modality- und Befundmonitoren 

allen voran das Flaggschiff 

CL-S1200. 

einen ausgeglichenen Bildeindruck 

auf dem gesamten Bildschirm. 

Rein Medical GmbH 

info@reinmedical.com 

www.reinmedical.com 

„Building Bridges“ lautete das 

diesjährige Motto des Europäischen 

Röntgenkongresses ECR. Nach 

gut drei Jahren pandemiebedingter 

Abwesenheit kehrte die Veranstaltung 

damit in das Austria Center 

Vienna zurück. Auf dem Stand präsentierte 

das Unternehmen erstmals 

in Europa den neuen 8-Megapixel- 

Monitor CL-R813 sowie seine großformatigen 

Multi-Modality-Displays, 

Einstieg in die 

hochwertige 

multimodale 

Befundung 

Der CL-R813 ist für 

Radiologen der ideale 

Farbmonitor zur Befundung 

von Aufnahmen 

unterschiedlichster 

Modalitäten, etwa DR, 

CT, MR und Pathologie. 

Das 32 Zoll TFT- 

LCD-Display überzeugt 

mit einer maximalen 

Helligkeit von 

500 cd/m² und einem 

Kontrastverhältnis von 

1000:1. Das Einstiegsgerät reduziert 

durch die hohe Auflösung die Belastung 

für die Augen und bietet eine 

komfortable Bildgebung für die diagnostische 

Befundung. 

Das Sensorsystem 

des CL-R813 besteht aus einem 

Frontsensor und einem Umgebungslichtsensor. 

„Ersterer misst kontinuierlich 

Leuchtdichte und Farbe auf 

dem Display und meldet die Werte 

an die Kontrolleinheit. So werden 

eine sehr stabile Helligkeit und eine 

hohe Farbtreue gewährleistet. Letzterer 

erkennt die Stärke des Umgebungslichts 

und gleicht es für eine 

optimale Kalibrierung aus”, erläutert 

Cyganek. 

Human Presence Sensor 

Darüber hinaus beinhaltet der 

Monitor einen Human Presence 

Sensor. Dieser erkennt, ob ein Arzt 

vor dem Bildschirm sitzt - was beim 

Energiesparen hilft, wenn der Monitor 

nicht in Gebrauch ist. So kann 

beispielsweise auch sichergestellt 

werden, dass ein Arzt während 

der Befundung nicht von der Qualitätskontrolle 

gestört wird. Darüber 

hinaus sorgt der Uniformity Equalizer 

durch die Korrektur der Leuchtdichte 

und Farbgleichmäßigkeit für 

Ein Display für 

unterschiedliche 

diagnostische Bilder 

Der 30,9-Zoll-Farbmonitor 

CL-S1200 mit 12 Megapixeln (4.200 

horizontal und 2.800 vertikal) kann 

ebenfalls medizinische Bilder unterschiedlicher 

Modalitäten nebeneinander 

auf einem Monitor darstellen. 

Die Anordnung der Fenster 

ist dabei frei wählbar. „Der große 

Bildschirm ohne Mittelsteg schafft 

eine komfortable Umgebung für die 

radiologische Diagnostik. Mit seiner 

maximalen Helligkeit von 1200 cd/m² 

und einem Kontrastverhältnis von 

1500:1 ist er auch für die Mammografie 

geeignet“, so Cyganek. 

Neueste Technologie 

integriert 

Der Monitor ist mit der neuesten 

Technologie ausgestattet. Die patentierte 

Funktion Dynamic Gamma etwa 

analysiert den gesamten Bildschirminhalt 

und wählt in Echtzeit für jedes einzelne 

Pixel die jeweils richtige Gammakurve 

aus. Das gilt für alle Aufnahmen 

und führt zu einer stets optimalen 

Darstellung – selbst von bewegten 

Bildern. Die Turboluminanzfunktion 

kann die Helligkeit und den Kontrast 

des Bildschirms für 30 Sekunden 

auf den Maximalwert erhöhen, um 

erkennbare Graustufen zu vergrößern. 

So kann der Radiologe selbst 

kontrastarme Läsionen auf Mammografien 

sicher beurteilen. 

Automatische Anpassung 

Leuchtdichte und Farbtemperatur 

werden beim CL-S1200 automatisch 

und in Echtzeit angepasst. „Der eingebaute 

Farbfrontsensor auf dem 

Bildschirm misst konstant die Farbtemperatur 

und passt Änderungen 

über einen langen Zeitraum an“, sagt 

Florian Cyganek. Das schont die 

Augen des Befundenden Arztes – 

ebenso wie die eingebaute Beleuchtung 

auf der Rückseite des Monitors 

und die indirekte Beleuchtung 

von Tastatur und Maus. ◄ 


11

Produktion 

Wie lange überstehen medizinische 

Instrumente das häufige Sterilisieren? 

Autoklavierbeständige UV-Klebstoffe – eine echte Alternative für Klebverbindungen bei stark beanspruchten 

medizinischen Geräten 

Bild 1: Physikalische und chemische Sterilisationsverfahren, die heutzutage in der medizinischen Industrie üblich sind 

Dymax 

https://de.dymax.com 

Endoskope, chirurgische Instrumente, 

zahnmedizinische sowie 

andere medizinische Geräte und 

deren Gehäusebaugruppen bestehen 

häufig aus ganz unterschiedlichen 

Materialien und sind heute 

an vielen Stellen verklebt oder zum 

Schutz ummantelt. Vielfach sind 

sie auch mit Sensoren bzw. RFID- 

Chips ausgestattet, die ebenfalls 

mit den Geräten verklebt sind. Werden 

diese nun Hitze, Feuchtigkeit 

oder Chemikalien z. B. bei Reinigung 

oder der Sterilisation ausgesetzt, 

kommen sie schnell an ihre 

Grenzen, denn die Klebstoffe bzw. 

Schutzbeschichtungen, mit denen 

die Geräte komponenten verklebt, 

beschichtet oder ummantelt sind, 

können so leicht beschädigt werden. 

Im besten Fall gehen nur Instrumente 

verloren, weil der RFID- 

Chip fehlt oder sich abgelöst hat, 

im schlimmsten Fall können Geräte 

nicht mehr einwandfrei genutzt werden 

und führen zur Schädigung des 

Patienten. Deshalb ist es von entscheidender 

Bedeutung, dass die 

zum Einsatz kommenden Klebstoffe 

und Schutzbeschichtungen einer 

Vielzahl von Belastungen und Einflüssen 

standhalten können. 

Tests, Normen und 

Zulassungen 

Diese Klebstoffe und Schutzbeschichtungen 

müssen nicht nur 

auf einer Vielzahl von Substraten, 

darunter Edelstahl, Aluminium, 

Glas, sowie schwer verklebbaren 

Kunststoffen ausgezeichnet haften, 

sondern auch die gleichen 

strengen physikalischen Tests, Normen 

und Zulassungen, einschließlich 

ISO 10993 durchlaufen, denen 

alle medizinischen Geräte unterworfen 

werden. Zusätzlich müssen 

sie auch die zahlreichen Sterilisationszyklen 

und unterschiedlichen 

Sterilisationsmethoden, denen sie 

in der Praxis ausgesetzt werden, 

problemlos überstehen. Im Idealfall 

sind sie darüber hinaus frei von 

Lösemitteln und umweltfreundlich in 

der Anwendung wie beispielsweise 

lichthärtende Systeme. 

Sterilisationsverfahren 

Bei den Sterilisationsverfahren, 

die in der Medizinindustrie eingesetzt 

werden, unterscheidet man 

zwischen physikalischen und chemischen 

Verfahren. Zu den physikalischen 

Sterilisationsmethoden 

gehören die thermische Sterilisation, 

die Sterilfiltration und die 

Bestrahlung mit UV- oder Gammastrahlen. 

Bei der chemischen Sterilisation 

werden die medizinischen 


Produktion 

Geräte einer Begasung durch ein Gas- oder 

Flüssigkeitsverfahren unterzogen. Bild 1 gibt 

einen Überblick über die wesentlichen Sterilisationsverfahren, 

die in der Medizintechnik 

eingesetzt werden. 

Vor- und Nachteile der Verfahren 

Jedes dieser Verfahren hat seine Vor- und 

Nachteile. Zu den positiven Effekten gehören 

je nach Methode beispielsweise die hohe 

Durchdringungsfähigkeit, die sehr schnelle 

Wirkung gegen Mikroorganismen und die 

Beseitigung möglicherweise verbliebener 

Rückstände. Zu den negativen Faktoren 

zählen lange Sterilisationszyklen, leichte 

Entflammbarkeit, die Verwendung gefährlicher 

Stoffe oder Chemikalien, Vergilbung 

von Kunststoffen und Korrosion verschiedener 

Metallsubstrate. 

Welches Sterilisationsverfahren im Einzelnen 

zum Einsatz kommt hängt von dem medizinischen 

Gerät oder Instrument, seiner Funktion, 

den Substratkomponenten sowie den 

unterschiedlichen Druckverhältnissen und 

Umgebungsbedingungen ab, denen es in der 

Praxis ausgesetzt ist. Autoklavieren (Dampfsterilisation), 

verdampftes Wasserstoffper oxid- 

Gasplasma (VHP) und die Ethylenoxidsterilisation 

(ETO) gehören zu den häufigsten Sterilisationsmethoden, 

die in der Medizinindustrie 


Autoklavieren 

Beim Autoklavieren wird Hochdruckdampf 

in Kombination mit hohen Temperaturen (ca. 

120 °C) genutzt, um die Mikroorganismen 

und Bakterien auf den Substratober flächen 

unwirksam zu machen und abzutöten. Diese 

Sterilisationsmethode hat in der dauer haften 

Anwendung allerdings ihre Schwächen, denn 

viele Metalle können nach wiederholter Einwirkung 

von Dampf korrodieren oder rosten; 

einige Kunststoffe können ihre strukturelle 

Integrität verlieren, empfindlich auf erhöhte 

Hitze reagieren, anfällig für die Migration von 

Weichmachern an die Substrat oberfläche sein 

oder sogar zerfallen, wenn sie Wasser ausgesetzt 

werden. 

Daher ist die Sterilisation durch Autoklavieren 

nur auf bestimmte Anwendungen 

beschränkt. Viele Klebstoffe für medizinische 

Geräte halten dem Autoklavieren aufgrund der 

hohen Temperatur, der hohen Luftfeuchtigkeit 

und des hohen Drucks nur schwer stand. 

Das kann dann dazu führen, dass bestehende 

Klebe verbindungen angegriffen und die Geräte 

oder Instrumente dadurch unbrauchbar werden. 

Daher werden immer häufiger Alternativen 

zur Dampfsterilisation für wärme- und 

feuchtigkeitsempfindliche Instrumente und 

Geräte in Betracht gezogen, obwohl der Autoklav 

nach wie vor eine der am besten zugänglichen 

Optionen für Krankenhäuser, Labors, 

Forschungseinrichtungen ist. 

Behandlung mittels Ethylenoxid 

Eine Alternative zum Autoklavieren ist die 

Behandlung mittels Ethylenoxid (Abkürzung: 

EO oder EtO), die als eine der häufigsten 

Methoden für die Sterilisation von medizinischen 

Geräten/Vorrichtungen und Instrumenten 

genutzt wird. Bei diesem Verfahren 

werden die Produkte in einer abgedichteten 

Vakuumkammer dem Ethylenoxid ausgesetzt. 

Es handelt sich hierbei um ein chemisches 

Verfahren, bei dem die DNS von 

Mikroorganismen inaktiviert wird, so dass 

diese sich nicht mehr reproduzieren können. 

Dabei dringt das Ethylenoxid auch durch luftdurchlässige 

Verpackungen und eignet sich 

daher optimal für eine Vielzahl von Materialien, 

die nicht mit anderen Sterilisierungsmethoden 

kompatibel sind. 

Gas-Plasma-Sterilisation 

Aufgrund einiger negativer Begleiterscheinungen 

bei der Sterilisation mit Ethylen oxid, 

wie beispielsweise dem Entstehen von gefährlichen 

Rückständen und der Tatsache, dass 

EtO als flammbares, explosives Gas nur in 

Atex-klassifizierten Bereichen verwendet werden 

darf, wird die Gas Plasma-Sterilisation 

mit Wasserstoffperoxid (VHP) immer populärer. 

Sie kommt mittlerweile häufig bei hitzeund 

feuchtigkeitsempfindlichen Geräten zum 

Einsatz, da die Temperaturen während des 

Prozesses ~50 °C nicht überschreiten. VHP 

ist ein Verfahren, bei dem Wasserstoffperoxid 

in einer Sterilisationskammer zirkuliert 

und mit allen Oberflächen in Kontakt kommt, 

bevor es nach Abschluss des Sterilisationszyklus 

in Sauerstoff und Wasserdampf zerfällt. 

Dadurch wird sichergestellt, dass die Instrumente 

schnell sterilisiert werden und keine 

toxischen Rückstände wie bei der EtO-Sterilisation 

zurückbleiben. 

In der Praxis gibt es zahlreiche medizinische 

Instrumente wie Chirurgische Werkzeuge, 

Endoskop-Biopsie-Zubehör, zahnärztliche 

Werkzeuge uvm, die wiederholt Sterilisationszyklen 

oder mehrfach Autoklaviervorgänge 

durchlaufen bzw. alternative Sterilisationsmethoden 

wie eine Plasmabehandlung 

erfordern. 

RFID-Technologie in der 

Medizintechnik 

Eine Technologie, die sich auch in der 

Medizinindustrie immer mehr durchsetzt, 

ist die Verwendung von Identifikationschips 

oder RFIDs (Radio Frequency Identification) 

auf chirurgischen Werkzeugen, Instrumenten 

und Verpackungen. RFID-Chips 

helfen bei der Verwaltung des genauen 

Lagerbestands und erleichtern die Nachverfolgung, 

denn mittels kleinster RFID- 

Chips können medizinische Instrumente 

und Geräte bei Anwendung und Sterilisation 

problemlos überwacht werden. 

Präzision trifft 

Produktivität 

Mit dem zweispindligen 

Bearbeitungszentrum 

BA W02-22i, das mit Linear- und 

Torque-Motoren und integrierter 

Automatisierung ausgestattet ist, 

kann das Produktionsvolumen 

schnell gesteigert werden. 

Highlights: 

– Hohe Maschinensteifi gkeit durch 

patentierte Monoblockbauweise für 

mehr Präzision durch Stabilität 

– Linear- und Torquemotoren in den 

Vorschubachsen 

– Freier Fall von Spänen durch 

horizontale Bearbeitung 

– Kleine Grundfl äche (ca. 4 m²) 

– Ideale Zugänglichkeit für Wartungsund 

Servicearbeiten 

sw-machines.com 

meditronic-journal 4/2022 13 

13

Produktion 

Bild 2: Verkapselung eines RFID-Chip, der an einer medizinischen Pinzette 

befestigt ist 

Anwendungsbereiche 

Weitere typische Anwendungen 

finden sich: 

In Krankenhäusern und Kliniken: 

• Ausgabemanagement von Geräten 

und Werkzeugen, die für 

Unter suchungen und Operationen 

benötigt werden 

• Vermeidung von lebensbedrohlichen 

Operationsfolgen durch im 

Körper vergessene Operationsutensilien 

• Validierung des Sterilisationsstatus 

vor der Verwendung 

• Verbesserung/Vereinfachung des 

Bestandsmanagement 

In anderen Bereichen des 

Gesundheitswesens: 

• Nachverfolgung und Kontrolle 

von Arzneimitteln, um sicherzustellen, 

dass die richtige Dosierung 

und die richtigen Lagerbedingungen 

eingehalten werden 

• Nachverfolgung von Blut-/Bioproben 

zur Kontrolle der entsprechenden 

Lagerungs- und Ablaufdaten 

sowie automatisches Tracking, 

um eine ordnungsgemäße 

Handhabung zu gewährleisten 

• Markierung von Wertgegenständen, 

wie z. B. chirurgische Instrumente, 

Zahnarzt- und Krankenhausausrüstung 

RFIDs, die an häufig verwendeten 

chirurgischen Instrumenten 

angebracht sind, durchlaufen – 

genauso wie die zu ihrer Befestigung 

verwendeten Materialien - 

zahlreiche Sterilisationsvorgänge 

und müssen Hunderte von diesen 

Zyklen erfolgreich über dauern 

(Bild 2). 

Bild 3: Lichthärtende Klebstoffe bieten viele Vorteile gegenüber ein- und zweikomponentigen Epoxidharzen 

Verkleben, Beschichten und 

Verkapseln 

Für das Verkleben, Beschichten 

und Verkapseln von medizinischen 

Geräten und RFIDs stehen 

zahlreiche Ein- und Zweikomponenten-Epoxidklebstoffe 

zur Verfügung. 

Doch häufig sind diese 

Materialien im Vergleich zu lichthärtenden 

Systemen nicht optimal 

für diese Anwendungen im Medizinbereich 

geeignet. Zu den Nachteilen 

zählen nicht nur die speziell 

benötigten Mischsysteme, die langen 

Aushärtungszeiten von bis zu 

60 Minuten, die kurze Topfzeit oder 

die in einigen Fällen erforderliche 

Verwendung von Wärmeöfen, sondern 

auch die geringere Flexibilität 

und Schlagfestigkeit sowie die Notwendigkeit 

von Reinigungszyklen, 

die gefährliche Abfallstoffe hinterlassen 

können. 

Einkomponentige, lichthärtende 

Klebstoffe sind eine perfekte Alternative 

zur Vermeidung dieser Probleme. 

Sie garantieren Herstellern 

schnelle Aushärtungszeiten von 

1 - 30 Sekunden, benötigen keine 

Misch- oder Reinigungsprozesse, 

weisen je nach Bedarf starre oder 

flexible Produkteigenschaften auf, 

sind lösungsmittelfrei und RoHSkonform 

für eine einfachere Handhabung 

und Entsorgung. Diese 

Eigenschaften der lichthärtenden 

Materialien können dazu beitragen, 

Fertigungsprozesse erheblich 

zu verbessern, Kosten zu senken 

und den Durchsatz zu erhöhen, 

wie Bild 3 verdeutlicht. 

Universeller UV/ 

LED-härtbarer Klebstoff 

Entsprechend den hohen Anforderungen, 

die häufige Sterilisationsvorgänge 

mit sich bringen, 

wurde ein neuer universeller UV/ 

LED-härtbarer Klebstoff entwickelt, 

der eine extrem geringe Wasseraufnahme 

von 0,5 % aufweist und 

auch nach zahlreichen Autoklavierzyklen 

und Plasmabehandlungen 

seine Funktion nicht einbüßt. Dieses 

Material wird für die Beschichtung 

und/oder Verkapselung von 

Gehäusen, Einweg- oder mehrfach 

verwendeten medizinischen Instrumenten 

sowie einer Vielzahl von 

medizinischen Oszilloskopen und 

zahnmedizinischen Geräten empfohlen. 

Es eignet sich besonders 

für die Verkapselung von RFID- 

Chips, Sensoren und anderen 

elektronischen Komponenten in 

und auf medizinischen Geräten, 

Werkzeugen und Fläschchen, 

bei denen Feuchtigkeitsaufnahme 

vermieden werden muss. Zu den 

verklebbaren Substraten gehören 

Edelstahl, Aluminium, Glas, PP/PE 

und Leiterplatten. ◄ 

Dymax MD 1040-M wurde 

einer Reihe von Leistungstests 

unterzogen, darunter 

beschleunigte Alterung und 

Sterilisation, Untersuchung 

der Wasseraufnahme, Prüfung 

der elektrischen Eigenschaften 

und Messung der 

Wasserdampfdurchlässigkeit. 

Das lösungsmittelfreie Material 

erfüllt die Zytotoxizitätsnormen 

nach ISO 10993-5 und härtet 

bei Bestrahlung mit UV-Licht 

oder LED-Licht mit einer Wellenlänge 

von 365 nm innerhalb 

von Sekunden aus. 

Für Hersteller, die sich mit 

der Montage und dem Schutz 

von medizinischen Geräten 

und Instrumenten befassen 

und die einen Klebstoff oder 

ein Beschichtungs- und Verkapselungsmaterial 

suchen, 

das zahlreichen Sterilisationszyklen 

standhält, könnte 

Dymax MD 1040-M die richtige 

Lösung sein. 


Produktion 

Neue Möglichkeiten für die 

SLS-Materialentwicklung 

Sintratec, Schweizer Hersteller von industriellen 3D-Druck-Systemen, lanciert eine neue Softwarelösung. Mit 

dem Material Developer Upgrade (MDU) wird die Sintratec S2 in eine leistungsstarke Entwicklungsplattform mit 

über 100 konfigurierbaren Parametern verwandelt. 

das Verhalten beim Aufbringen 

der Schichten, die Laserleistung, 

die Steuerung der Heizzonen 

und vieles mehr. Als 

Highlight können die Benutzer 

die Strategie des Laserpfads 

mit Skripten vollständig 

anpassen. Der Material 

Developer Upgrade ist flexibel, 

schnell und vollständig 

in die Sintratec Central Software 

integriert. 

Sintratec 

www.sintratec.com 

Der 3D-Druck und insbesondere 

das Selektive Lasersintern 

(SLS) werden von einer begrenzten 

Anzahl von Materialien dominiert. 

Diese gängigen SLS-Pulver 

– wie PA12 oder TPE – haben 

sich für viele industriellen Anwendungen 

als die ideale Wahl erwiesen. 

Für Nischenbereiche, die 

besondere Anforderungen an das 

Material stellen, fehlte es bisher 

jedoch an Optionen. 

Neue Möglichkeiten 

für die 

Materialforschung 

und -entwicklung 

Mit der Einführung des 

Material Developer Upgrades bietet 

Sintratec nun eine Softwarefunktion, 

die neue Möglichkeiten für die 

Materialforschung und -entwicklung 

eröffnet. Konfigurationen können in 

jedem Schritt des Prozesses vorgenommen 

werden - von der digitalen 

Teilevorbereitung bis zu verschiedenen 

Schritten während des 

Drucks. Der Anwender kann insgesamt 

über 100 Parameter anpassen. 

Dazu gehören Slicing-Einstellungen, 

Mehrere Materialien 

gleichzeitig entwickeln 

Das MDU soll Innovationen 

entfesseln – sei es bei der 

Anpassung bestehender oder bei 

der Entwicklung völlig neuer Pulvermaterialien. 

Und dank der Modularität 

des Sintratec S2 Systems wird 

eine gleichzeitige Entwicklung mehrerer 

Materialien zur Realität. Da das 

Lasersinter-Modul nie in direktem 

Kontakt mit der materialspezifischen, 

beweglichen Kerneinheit steht, kommt 

es zu keiner Kreuzkontamination. 

Daraus resultiert eine wesentlich 

schnellere Forschungsgeschwindigkeit 

und vereinfachte Einführung des 

Materials in Produktionslinien. Weitere 

Informationen über das Material 

Developer Upgrade unter: sintratec. 

com/de/MDU. ◄ 


15

Produktion 

Anzeige 

Heinz Meise GmbH - Medizintechnik 

Vom Medizinprodukthersteller zum 

Sterilisationsdienstleister 

Unsere Erfahrung 

Als Medizinproduktehersteller 

wenden wir das Verfahren im industriellen 

Bereich bereits seit 1993 

erfolgreich im eigenen Unternehmen 

an. Seit 2001 mit speziell für unsere 

Bedürfnisse entwickelten Sterilisationsanlagen. 

Zurzeit sind zwei Anlagen 

in Betrieb, STERIPLAS 1000 

und STERIPLAS 2000. Jeweils 

mit 1000 bzw. 2000 Liter Kammervolumen. 

Durch die seit 2008 erhaltene 

offizielle Genehmigung zur Lohnsterilisation 

haben wir über unsere 

eigenen Produkte hinaus eine langjährige 

Expertise in der Sterilisation 

von Medizinprodukten anderer 

Hersteller aus anderen Branchen. 

Gas-Plasma-Sterilisation - 

VH202 

Die Gas-Plasma-Sterilisation 

wurde ursprünglich im klinischen 

Bereich verwendet und wurde als 

NTP-Sterilisation (Niedrig-Temperatur-Plasma-Sterilisation) 

bezeichnet. 

Ihr Ansprechpartner: 

Herr Dirk Reinert, 

reinert@meise.com 

Heinz Meise GmbH - 

Medizintechnik 

www.meise.com 

Die Heinz Meise GmbH - Medizintechnik 

-wurde in ihrer heutigen 

Form 1983 von Herrn Heinz Meise 

im sauerländischen Schalksmühle 

gegründet. Als mittelständisches 

Unternehmen entwickeln, fertigen 

und vertreiben wir sterile Medizinprodukte 

für verschiedene Branchen, 

die wir global vermarkten. Unsere 

Inhouse Gas-Plasma-Sterilisation 

bieten wir zudem auch als Lohnsterilisation 

an, ebenso wie den 

Verkauf von Sterilisationsanlagen. 

Als Sterilisationsdienstleister sind 

wir Ihr Partner rund um die materialschonende 

Sterilisation Ihrer 

Medizinprodukte. Integrieren Sie 

mit den SteriVacPlas-Geräten Ihren 

Sterilisationsprozess direkt in Ihren 

Produktions-Workflow oder lassen 

Sie die Sterilisation als Dienstleistung 

bei uns durchführen. Gerne 

bieten wir Ihnen professionelle 

Unterstützung bei der Validierung 

Ihrer Produkte an. 


Produktion 

Vorteile der Inhouse Gas-Plasma-Sterilisation 

• keine Verformung 

• keine Versprödung 

• keine Verfärbung 

• keine Korrosion (Verfahren auf trockener Basis) 

• energiesparend 

Kurze Sterilisationszeit 

• mehrere Läufe pro Schicht möglich 

• schonende Behandlung des Sterilisationsgutes 

• schnelle Verfügbarkeit der sterilen Produkte 

Weitere Vorteile 

• auf die Produkte abgestimmte Prozessabläufe 

• keine Rückstände auf den Produkten 

• keine Restgasproblematik, folglich keine Quarantäne der Produkte 

nach Sterilisation 

• keine allergischen Patientenreaktionen 

Vorteile bei eigener Inhouse-Sterilisation 

Niedrige Arbeitstemperatur von 45 - 55 °C 

• das Verfahren ist sowohl für thermolabile Kunststoffe wie auch für 

hochwertige elektronische Bauteile bestens geeignet 

• Unabhängig von externen Dienstleistern 

• Kosteneinsparung des zusätzlichen Logistikaufwands durch externe 

Sterilisation 

• Einsparung von Lagerkosten 

• Größtmögliche Flexibilität 

• keine behördlichen Auflagen zu berücksichtigen 

Zu Beachten 

• Das Sterilisationsgut muss begasbar sein und darf keine Zellulose 

beinhalten 

• Es ist eine Tyvek-Steril-Verpackung erforderlich 

• Die Sekundärverpackung erfolgt nach der Sterilisation 

Das auf Wasserstoffperoxid - H 2 O 2 

– basierende Verfahren, wurde mit 

der Einführung der MDR im Mai 

2021 offiziell als VH2O2 benannt, 

wobei das „V“ für vaporised, also 

verdampftes Wasserstoffperoxid 

steht. Bei diesem Sterilisationsverfahren 

handelt es sich um eine 

materialschonende und zeiteffiziente 

Alternative im Vergleich zu 

herkömmlichen Verfahren. 

Das Verfahren 

Unter Feinvacuum werden die in 

der Steril Verpackung befindlichen 

Produkte mit verdampftem Wasserstoffperoxid 

begast. Über die 

Einwirkzeit werden die Mikroorganismen 

durch die Mikrobizide Wirkung 

des H 2 O 2 abgetötet. Ein Hochfrequenzfeld, 

welches zu Prozessbeginn 

der Vorwärmung der Produkte 

dient, sorgt nach der Einwirkzeit 

für den Zerfall des H 2 O 2 in die 

unschädlichen Endprodukte Wasser 

und Sauerstoff. Während der Hochfrequenzphase 

entsteht ein leuchtendes, 

physikalisches Plasma, welches 

dem Verfahren seinen Namen gab. 

Der Meise-Service 

Unser erfahrenes Expertenteam berät unsere Kunden 

vom telefonischen Erstkontakt bis hin zur späteren Routinesterilisation, 

ob als Lohnsterilisation oder mit Ihrem 

eigenen SteriVacPlas-Gerät. 

Auch im logistischen Bereich nehmen wir gerne 

Herausforderungen an. 

• kostenloser orientierender Vortest 

• Optimierung der Sterilisationszyklen auf Ihre Produkte 

• Unterstützung bei der Validierung nach DIN EN ISO 14937 

• Unterstützung bei der Auswahl und Präparation geeigneter 

Prüfkörper für die Validierung und späteren Routinesterilisation 

Sämtliche Prozessparameter werden 

gemäß dem Stand der Technik 

elektronisch erfasst, ausgewertet, 

gesichert und dienen der parametrischen 

Freigabe. Weitere detaillierte 

Informationen finden Sie auf 

unserer Homepage.◄ 

• Durchführung von Steriltests mittels Bioindikatoren 

• Unterstützung bei der Projektierung und Inbetriebnahme 

Ihrer Sterilisationsanlage 

• Schulung des Bedienpersonals 

• Wartung und Service Ihrer Anlage 

• Reparatur- und Ersatzteilservice innerhalb von 

24 h in Deutschland 

Auch bei Interesse an einer eigenen Anlage kann 

Ihnen der Weg über die Lohnsterilisation wertvolle 

Zeit sparen um Ihre Produkte frühzeitig am Markt zu 

platzieren. Wir klären gerne Ihre Fragen und erstellen 

Ihnen ein individuelles Angebot über die Kosten 

Ihrer Sterilisation. 


17

Produktion 

Aufbau- und Verbindungsstrategien 

von optischen Glasfasern 

Klebstofffreie Faser-zu-Chip-Anbindung durch direktes Laserschweißen für die integrierte Photonik 

Fraunhofer-Institut 

für Zuverlässigkeit und 

Mikrointegration IZM 

www.izm.fraunhofer.de 

Aufbau- und Verbindungsstrategien 

von optischen Glasfasern mit 

photonischen integrierten Schaltkreisen 

(PICs) werden üblicherweise 

mit Klebstoffen realisiert. 

Doch diese Verbindungstechnik 

kann langfristig zu optischer 

Degradation und dadurch zu 

hohen optischen Übertragungsverlusten 

führen, welche für kritische 

Anwendungen, wie in der 

Medizintechnik und Life Science, 

fatal sind. 

Klebstofffreies, 

platzsparendes 

und robustes 

Laserschweißverfahren 

Im Rahmen des Eurostars-Projekts 

„PICWeld“ entwickelten Forschende 

des Fraunhofer IZM in 

Zusammenarbeit mit den Partnern 

LioniX International BV, 

Phix Photonics Assembly und 

ficonTEC Service GmbH, ein klebstofffreies, 

platzsparendes und 

robustes Laserschweißverfahren 

zur Fixierung von Glas fasern an 

PICs. Durch die Integration des 

Verfahrens in eine automatisierte 

Justageanlage wurde die industrielle 

Reife des Systems gezeigt, 

was die Glas-Glas-Verbindungstechnik 

für einen kommerziellen 

Einsatz sehr attraktiv macht. 

Wechselwirkungen 

zwischen Licht und Materie 

Schon lange ist bekannt, dass 

biochemische Prozesse von Organfunktionen 

über die Temperaturregulierung 

bis hin zur Hormonproduktion 

maßgeblich von Licht 

beeinflusst werden. Inzwischen 

ist die Forschung rund um Licht 

und Körper weit vorangeschritten, 

junge Disziplinen wie die Life Science 

und Biophotonik beschäftigen 

sich mit Fragen, die sich am Schnittpunkt 

der Naturwissenschaften und 

Medizin befinden. Mit hochpräzisen 

und komplexen Messungen können 

damit Informationen darüber gewonnen 

werden, wie sich die Wechselwirkungen 

zwischen Licht und Materie 

gestalten, zum Beispiel bei der 

Untersuchung der Struktur von Zellen 

und Geweben, die für Krebserkrankungen 

relevant sind. 

Rolle des sichtbaren Lichts 

in biologischen Prozessen 

zeigen 

Doch Einblicke in das Innerste zu 

erhalten, ist kein leichtes Unterfangen: 

Kürzlich wurden miniaturisierte 

Systeme basierend auf photonisch 

integrierten Schaltkreisen mit hochstabilen 

Faserverbindungen vorgeschlagen, 

um die Rolle des sichtbaren 

Lichts in biologischen Prozessen 

nachvollziehen zu können. 

Genau an dieser Stelle setzte das 

Fraunhofer IZM im BMBF-geförderten 

Eurostars-Projekt „PICWeld“ an und 

entwickelte ein gänzlich neuartiges 

Laserschweißverfahren, mit dem 

optische Fasern direkt mit PICs auf 

Quarzglas verschweißt werden können. 

Mit Hilfe des Partners ficonTEC 


Produktion 

Service GmbH wurde dieses Verfahren 

in einer automatischen Anlage 

umgesetzt, die eine hohe Reproduzierbarkeit 

und Skalierbarkeit bietet. 

Ziel: robuste und 

transparente Glas-Glas- 

Verbindung 

Das Forschungsteam rund um 

Dr. Alethea Vanessa Zamora Gómez 

hat es sich zur Aufgabe gemacht, 

Glas-Glas-Verbindungen einfacher, 

robuster und langlebiger zu gestalten. 

Dabei werden die diskreten 

optischen Bauteile mit einem Klebstoff 

verbunden. Durch die Weichheit 

des Klebstoffs kann sich die 

Position des Bauteils über die Zeit 

ändern, zudem stellt er eine Störstelle 

zwischen den beiden Glasschichten 

dar, die eine Dämpfung des Signals 

verursacht und nach Alterung des 

Klebstoffs brüchig werden kann. Die 

Langzeit stabilität ist daher oft kritisch. 

Um diese Nachteile der Verbindungstechnik 

zu umgehen, haben die Forschenden 

einen Prozess des CO 2 - 

Laserschweißens entwickelt und realisieren 

damit erstmals eine direkte, 

thermisch robuste und transparente 

Glas-Glas-Verbindung. 

Neue, automatisierte 

Prozessanlage 

Um das Laserschweißen für 

zuverlässige Quarzglasverbindungen 

jedoch nicht nur experimentell 

durchzuführen, sondern 

der Industrialisierung und hohen 

Skalierbarkeit einen Schritt näher 

zu kommen, wurde eine gänzlich 

neue, automatisierte Prozessanlage 

entworfen und hergestellt. 

Die entstandene Anlage ermöglicht 

eine im Interface klebstofffreie 

und polarisationserhaltende, 

hocheffiziente Kopplung zwischen 

optischen Quarzglas-Fasern und 

Quarzglas-PICs mit integrierten 

Wellenleitern. Doch bis zur Umsetzung 

anwendungstauglicher Verbindungen 

mussten die Forschenden 

eine Reihe technologischer Herausforderungen 

bewältigen. Da Glasfasern 

und Substrate unterschiedliche 

Volumina haben, sind auch 

die Wärmekapazitäten der beiden 

Fügepartner ungleich. Diese Diskrepanz 

resultiert in einem stark unterschiedlichen 

Aufheiz- und Abkühlverhalten, 

was z. B. zu Deformationen 

oder Rissen beim Abkühlen 

führen kann. Die Lösung der Photonik-Experten 

lag darin, das Substrat 

mittels eines separaten und 

individuell anpassbaren Lasers 

homogen vorzuheizen, so dass 

die Schmelzphase der Faser und 

des Substrats dennoch gleich zeitig 

erreicht wird. 

Erfolgreicher Einsatz 

Die Anlage, die mit thermischer 

Prozessüberwachung bis 1300 °C, 

einem bis auf 1 µm genauen Positioniersystem, 

einem Bilderkennungsverfahren 

sowie einer Steuerungssoftware 

ausgestattet ist, schweißte 

bereits im Laufe des Projekts erste 

Verbindungen, so dass die Funktionsfähigkeit 

getestet und erste prozessorientierte 

Messungen durchgeführt 

wurden. 

Folgeprojekte 

Nach dem PICWeld-Abschluss 

im Jahr 2021 ergaben sich nahtlos 

erste Folgeprojekte, in denen 

die neue Technologie zum Faserkoppeln 

von Kollimatoren, Wellenleiterchips 

und Multilinsenarrays 

genutzt wurde. „Mit unserer 

Anlage zum CO 2 -Laserschweißen 

haben wir das bisherige Verfahrensprinzip 

erweitert: Insbesondere 

das hohe Automatisierungspotenzial 

ermöglicht es den 

Kunden, PICs mit höchster Kopplungseffizienz 

zu verwenden. In 

der Industrie integriert, bedeutet 

das einen Sprung für die Anwendungsbereiche 

der Biophotonik, 

aber auch der Quantenkommunikation 

und Hochleistungsphotonik“, 

erklärt die Projektleiterin 

am Fraunhofer IZM, Dr. Alethea 

Vanessa Zamora Gómez. 

Förderung 

Bundesministerium für Bildung 

und Forschung (BMBF) mit dem 

Förderkennzeichen 01QE1744C. 

Es gehört zum Eurostars-Programm 

(11324), in dessen Rahmen eine 

Zusammenarbeit mit Lionix International 

BV, Phix Photonics Assembly 

und ficonTEC Service GmbH 

erfolgt ist. ◄ 

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19

Produktion 

Herausforderungen für 3D-Druck-Anwender 

Der 3D-Drucker microArch S230 bietet eine extrem hohe Auflösung (bis 

zu 2 μm) mit beispielloser Genauigkeit, Präzision und Geschwindigkeit. 

Merkmale der Teile: Lochanordnungen von 50, 100, 200 und 300 μm, 

unterschiedliche Säulendesigns (massiv und ausgehöhlt), offene Kanäle 

unterschiedlicher Breite, Wandstärken von 10 - 220 Mikron 

Wer seine Aufgaben in Produktentwicklung 

und Produktion 

mithilfe von 3D-Druckern lösen 

will, steht vor einigen Herausforderungen. 

Sie betreffen die Auswahl 

des richtigen Verfahrens mit 

der gewünschten Genauigkeit, Auflösung 

und Präzision, die jeweils verfügbaren 

Materialien, die Wiederholbarkeit 

und die erforderliche Nachbearbeitung 

der Druckergebnisse. 

Schließlich soll sich das 3D-Drucksystem 

auf lange Sicht amortisieren. 

Auswahl des richtigen 

3D-Druckers 

Bevor es zur Entscheidung für 

einen bestimmten 3D-Drucker 

Boston Micro Fabrication 

www.bmf3d.com 

kommt, müssen Konstrukteure, Fertigungsverantwortliche 

und Einkäufer 

die beste Technologie für eine 

bestimmte Anwendung festlegen. 

Die erforderlichen Recherchen können 

beträchtlich sein, denn für alle 

Anwendungen gibt es mittlerweile 

verschiedene Verfahren. Laut Statista 

sind die beliebtesten 3D-Drucktechnologien 

FDM (Fused Deposition 

Modeling), FF (Fused Filament 

Fabrication) und SLS (Selective 

Laser Sintering). Aber auch die 

Stereolithografie (SLA) und Varianten 

wie PµSL für den Mikro-3D- 

Druck haben ihre Vorteile, je nach 

Anwendung und den gewünschten 

Eigenschaften der fertigen Bauteile. 

Diese Herausforderungen 

gehen über Kosten und Komplexität 

hinaus. Wer einen 3D-Drucker 

anschaffen will, muss genügend 

3D-Druckprojekte haben, um eine 

solide Kapitalrendite (ROI) zu erzielen. 

Ebenso müssen Käufer über 

die Geschwindigkeit von 3D-Druckern 

und die Mengen nachdenken, 

bei denen andere Fertigungsverfahren 

kosten effektiver werden 

Außerdem müssen sie 3D-Druckgeräte 

auswählen, die die erforderliche 

Auflösung, Genauigkeit 

und Präzision unterstützen. Alle 

drei Spezifikationen sind weit verbreitet, 

aber die Terminologie kann 

missverstanden werden. 

Auflösung, Genauigkeit und 

Präzision 

Die Auflösung setzt sich dabei aus 

folgenden Kennzahlen zusammen: 

Da 3D-Drucker Teile in drei Dimensionen 

produzieren, gibt es Werte für 

die XY-Ebene und eine Schichthöhe 

oder -dicke für die Auflösung in der 

Z-Achse. Beide Zahlen sind wichtig, 

aber der XY-Wert hat eine größere 

Bedeutung für die Druckqualität und 

Oberflächenbeschaffenheit. Es zählen 

aber nicht nur die Außenmaße 

eines Teils. Denn viele größere Komponenten 

enthalten winzige Löcher, 

scharfe Kanten oder stiftähnliche 

Vorsprünge, die ebenso gedruckt 

werden müssen. 

Die Genauigkeit ist ein weiterer 

Schlüsselparameter und bezieht 

sich auf die Fähigkeit des 3D-Druckers, 

die gewünschten Abmessungen 

zu erreichen. Stellen Sie sich 

ein stabförmiges Teil vor, das 10 μm 

lang sein muss. Ein Drucker, der ein 

Teil mit dieser exakten Messung herstellt, 

weist einen hohen Genauigkeitsgrad 

auf. Ein System, das ein 

Teil mit 11 μm druckt, ist weniger 

Hier wurden die 50-µm-Löcher auf 

einem microArch S240-System mit 

dem Material RG gedruckt 

Das Ventil für Gensequenzer hat 

Außenmaße von 24,5 x 28,3 x 

22 Millimetern und Wandstärken 

von 10 - 220 Mikron, 

genau. Natürlich muss die Materialschrumpfung 

berücksichtigt werden. 

Solange ein Teil nicht den vom Benutzer 

geforderten Abmessungen entspricht, 

ist es nicht genau genug. 

Präzision bezieht sich darauf, wie 

nah Messungen desselben Gegenstands 

beieinander liegen. Ein klassisches 

Beispiel für den Unterschied 

zwischen Präzision und Genauigkeit 

liefert das Dartspiel. Die Darts 

sind präzise geworfen, wenn alle 

Darts sehr nah beieinander liegen, 

aber nicht genau, wenn sie dabei 

weit entfernt vom Schwarzen landen. 

Genauigkeit und Präzision 

sind erreicht, wenn die Pfeile nahe 

am Schwarzen und nahe beieinander 

landen. 

Materialien 

Die meisten 3D-Drucker sind 

entweder für die Verarbeitung von 

Polymeren, Metallen, Verbundwerkstoffen, 

Keramik oder Glas ausgelegt. 

Es gibt Drucker, die mehrere 

Materialien verarbeiten können, wie 

So sieht das gleiche Bauteil aus, 

wenn es auf einem üblichen SLA- 

Drucker gefertigt wird 


Produktion 

Dieser Stent wurde auf einem 

microArch Drucker von BMF aus 

biokompatiblem Material gedruckt 

Polymere und Keramiken. Diese 

Geräte sind jedoch für höherwertige 

Anwendungen bestimmt. Bei 

weniger fortschrittlichen 3D-Druckern 

kann die Auswahl an Materialien 

ebenfalls begrenzt sein. Einige 

Hersteller bieten ein offenes Materialsystem 

an, das auch Fremdprodukte 

enthält. Andere beschränken 

die Auswahl auf die firmeneigenen 

Materialien. 

Die Materialauswahl 

ist eine Herausforderung, weil 

nicht alle in der Produktion üblichen 

Stoffe auch für den 3D-Druck verfügbar 

sind. Das liegt zum Teil daran, 

dass einige Metalle und Polymere 

nicht so temperaturgesteuert werden 

können, wie die additive Fertigung 

es erfordert. Außerdem gilt es, die 

Anforderungen einer Anwendung 

mit den Eigenschaften des Materials 

in Einklang zu bringen. Die Verwendung 

unterschiedlicher Materialien 

während der Prototypenherstellung 

und Produktion erhöht die 

Komplexität zusätzlich. 

Gerade bei biomedizinischen Produkten 

gibt es Probleme mit den 

Materialien. So ist etwa die begrenzte 

Das Endoskop-Gehäuse misst 9,8 x 

9,8 x 13,8 mm und weist komplexe 

Strukturen auf 

Auswahl an Materialien, die sich für 

die Entwicklung von Membranmodulen 

eignen, eine große Herausforderung. 

Hinzu kommt, dass bei 

allen Arten von 3D-Druckmaterialien 

die Eigenschaften für die Endanwendung 

nicht dieselben wie bei 

herkömmlichen Materialen sind. 

So hat beispielsweise ABS-Kunststoff, 

der in 3D gedruckt wird, nicht 

die gleiche Schlagfestigkeit wie 

ABS-Kunststoff, der mikrobearbeitet 

oder im Mikrospritzgussverfahren 

hergestellt wird. 

Wiederholbarkeit 

Auch die Wiederholbarkeit ist eine 

Herausforderung für die 3D-Druckbranche. 

Das liegt daran, dass die 

Position des Bauteils auf der Druckoberfläche 

die Höhe, Breite, Tiefe 

und das Gewicht des Endprodukts 

beeinflussen kann. Laut einer Studie 

zur Qualitätssicherung beim 

3D-Druck kann dieser nicht an 

jedem Ort und unter allen Bedingungen 

Qualität gewährleisten. 

Diese mangelnde Wiederholbarkeit 

kann den Ertrag verringern 

und den Durchsatz verlangsamen. 

Besonders die Beziehung zwischen 

Wiederholbarkeit und Präzision entspricht 

nicht der Genauigkeit, die im 

Allgemeinen als die Nähe einer Messung 

zum wahren Wert beschrieben 

wird. Dagegen ist hochauflösender 

3D-Druck im Mikromaßstab 

möglich und beim Druck von Mikroteilen 

erreicht PµSL Toleranzen von 

±25 µm. Mit der PµSL 3D-Drucktechnologie 

kann eine spiegelähnliche 

Oberfläche mit einer Oberflächengüte 

von 0,4 - 0,8 µm Ra 

erreicht werden. 

Nachbearbeitung 

Die meisten 3D-gedruckten Teile 

müssen in irgendeiner Form gesäubert 

oder nachbearbeitet werden, um 

Trägermaterial aus der Konstruktion 

zu entfernen. Außerdem müssen 

die Oberflächen der Teile geglättet 

werden, um die gewünschte Oberflächengüte 

zu erreichen. Hierfür 

können verschiedene Nachbearbeitungsmethoden 


Beispiele sind Wasserstrahlen, 

Schleifen, chemisches Einweichen 

und Spülen sowie manuelle 

Nachbearbeitung. Unabhängig 

von der Methode verursachen sie 

alle zusätzliche Kosten und verlängern 

die Projektlaufzeit. 

Dem Bericht von Wohlers über 

den Stand der 3D-Druckindustrie 

zufolge entfallen 27 Prozent der 

Gesamtkosten für die Herstellung 

eines Prototyps auf die Nachbearbeitung. 

Doch die Kosten sind nicht die 

einzige Sorge. „3D Natives“ berichtet 

beispielsweise, dass 52 Prozent 

der Befragten es für schwierig halten, 

eine gleichmäßige Oberflächenbeschaffenheit 

zu erzielen. Für 

53 Prozent der Befragten dauern die 

Nachbearbeitungszyklen zu lange. 

Praktisch und leistungsstark 

Die PμSL-Technologie von Boston 

Micro Fabrication (BMF) ist eine 

neue 3D-Drucktechnologie zur 

Produktion von kleinen Teilen, die 

hohe Präzision, Auflösung und Genauigkeit 

bei hohen Geschwindigkeiten 

erfordern. Die Projektions- 

Mikro-Stereolithographie (PμSL), 

eine Form der SLA, ist weltweit die 

einzige Technologie, die in Bezug 

auf Größe, Auflösung und Toleranz 

dem Präzisionsspritzguss entspricht. 

Darüber hinaus bietet BMF 

eine offene Materialplattform und 

kooperiert mit Drittlieferanten und 

OEMs, um Materialien für spezifische 

Anwendungen bereitzustellen. 

Wer schreibt: 

Boston Micro Fabrication (BMF) 

hat sich auf 3D-Druck mit Mikropräzision 

spezialisiert und die 

3D-Drucktchnologie namens PμSL 

(Projection Micro Stereolithography) 

entwickelt. ◄ 

PμSL (Projection Micro Stereolithography) 

Das microArch-System von 

Boston Micro Fabrication beruht 

auf einer 3D-Drucktchnologie 

namens PμSL (Projection Micro 

Stereolithography). Diese Technologie 

ermöglicht eine schnelle 

Photopolymerisation einer 

Schicht flüssigen Polymers mittels 

eines UV-Lichtblitzes mit Auflösungen 

im Mikrobereich. Durch 

anpassbare Optiken, eine hochwertige 

Mechanik und eine validierfähige 

Fertigungstechnologie, 

entstehen genaue, hochauflösende 

Komponenten für die 

Produktentwicklung, Forschung 

und industrielle Kleinserienproduktion. 

Dieser Durchbruch der 

Branche verschafft Herstellern 

die Vorteile des 3D-Drucks ohne 

Abstriche an Qualität oder Skalierbarkeit. 

Der 3D-Drucker von BMF erlaubt die Mikrofertigung in Serienqualität 


21

Produktion 

Laserschweißen - einfach, sicher und sauber 

Lasergeschweißtes medizinisches Bauteil (nadellose Spritze) 

Autoren: 

Dipl.-Ing. Frank Brunnecker, 

Geschäftsführer & Gesellschafter 

Dipl.-Ing. Christian Ebenhöh, 

Key Account Manager 

Evosys Laser GmbH 

www.evosys-laser.de 

Laserschweißen von Kunststoffen 

ist das ideale Verfahren, wenn 

Kunststoffteile medizinischer Produkte 

prozesssicher miteinander verbunden 

werden sollen. Diese Technologie 

genießt heute einen guten 

Ruf in der Pharma- und Medizintechnikindustrie, 

da sie als validierungssicher 

gilt. Vom Blut zuckermessgerät 

über die Insulin- und Medikamentendosierung 

bis hin zu Strukturkomponenten 

medizinischer Ausrüstung 

wird das Verfahren in vielen 

Bereichen eingesetzt. 


hat sich in den vergangenen 20 Jahren 

bedeutend weiterentwickelt und 

zählt heute zu den bevorzugten Verfahren, 

wenn es darum geht, sichere 

Verbindungen zu erzeugen. Insbesondere 

bei Anwendungen, die 

eine hohe Sauberkeit im Herstellungsprozess 

erfordern, spielt die 

berührungslose und schonende 

Fügetechnologie ihre Stärken aus. 

Dabei werden die beiden zu verbindenden 

Bauteile überlappend positioniert 

und mit definiertem Druck 

aufeinandergepresst (Bild 1). Beim 

üblichen Prinzip des Durchstrahlschweißens 

durchdringt der Laser 

mit einer Wellenlänge im Bereich 

von 800 bis 1.100 nm das obere, 

lasertransparente Bauteil und wird 

an der Oberfläche des unteren Bauteils 

absorbiert. Der untere Fügepartner 

wird dadurch direkt, der obere 

über Wärmeleitung so weit erhitzt, 

bis beide Materialien aufschmelzen 

und es zu einer stoffschlüssigen 

Verbindung kommt. 

Klar-klar-Verfahren 

Eine Besonderheit dieser Methode 

ist die Notwendigkeit zweier unterschiedlich 

gefärbter Fügeteile, um 

eine ausreichende Absorption des 

Bearbeitungslasers sicherzustellen. 

Das EvoClear-Verfahren umgeht 

diese Voraussetzung. Es wird oft 

auch als 2µm-Schweißen oder 

auch Klar-klar-Verfahren bezeichnet. 

Durch den Einsatz einer Laserwellenlänge 

im Bereich von 1,5 µm 

bis 2,2 µm können zwei ungefüllte, 

insbesondere im sichtbaren Bereich 

klare Kunststoffe miteinander verbunden 

werden. Zwar können mit 

dieser Variante nicht uneingeschränkt 

alle Fügeaufgaben bearbeitet 

werden, jedoch lohnt sich 

besonders bei medizinischen Produkten 

eine genaue Prüfung, da auf 

Absorberzusätze verzichtet werden 

kann. Im Vergleich zum Durchstrahlschweißen 

liegt der wesentliche 

Unterschied in der Art der Energieeinbringung. 

Das EvoClear-Verfahren 

nutzt die Eigenschaft der meisten 

Thermoplaste, schon im Naturzustand 

Wellenlängen über 1,5 µm 

stärker zu absorbieren. Die Deponierung 

der Energie erfolgt im Wesentlichen 

nicht im Kontaktbereich der 

beiden Fügepartner, sondern komplett 

im durchstrahlten Volumen und 

wird durch eine geeignete Anlagentechnik 

geschickt gesteuert. 

Laserschweißen von 

Polymeren 

So ist das Laserschweißen von 

Polymeren in der Medizintechnik 

nicht mehr wegzudenken, zumal 

der Einsatz von Kunststoffen in 

der Medizin kontinuierlich wächst 

und die Produktkomplexität sowie 

Funktionsintegration stetig zunimmt. 

Kunststoffe zählen zu den am meisten 

verwendeten Materialien in 

der Medizin. Der wichtigste Grund 

dafür ist die hohe Sicherheit für den 

Patienten. Medizinisch zugelassene 

Kunststoffe sind hautfreundlich 

und lösen keine Allergien aus. 

Außerdem sind sie nahezu unzerbrechlich, 

nehmen keine Gerüche 

an und weisen eine hohe Beständigkeit 

gegen Wasser und viele 

andere Medien auf. 

Hinsichtlich der Herstellprozesse 

bieten Polymere eine fast unerschöpfliche 

Form- und Anpassbarkeit, 

das Design kann nahezu perfekt 

auf den jeweiligen Einsatzzweck 

zugeschnitten werden. Da neben 

sind die Endprodukte und ihre Verarbeitungsverfahren 

im Vergleich zu 

Alternativen aus Metall oder Glas 

häufig preiswerter und können so 

in vielen Anwendungen problemlos 

als einfach zu nutzender Einwegartikel 

ausgelegt werden. 

Breites 

Anwendungsspektrum 

Das Anwendungsspektrum ist 

somit breit gefächert. Angefangen 

von Verpackungen, Infusionsbeuteln, 

Schläuchen und weiteren 

Komponenten für Injektionssysteme, 

über Prothesen und Inlays bis hin zu 

Gehäusen für elektronische Kleinund 

Großgeräte, ist der Einsatz von 

Kunststoffen denkbar (Bild 2). Auch 

komplexe Analyse-Cartridges für die 

in-vitro Diagnostik sind mittlerweile 

Standard, wofür häufig das Laserschweißen 

als Fügeverfahren eingesetzt 

wird. 

Soll das stoffschlüssige Schweißen 

als Verbindungstechnik für eine 

Kunststoffbaugruppe eingesetzt werden, 

können nur Thermoplaste und 

thermoplastische Elastomere eingesetzt 

werden. Für die Medizin relevant 

und erfolgreich in der Praxis mit 

dem Laser gefügt sind im Besonderen: 

Polyamide (PA), Poly propylen 

(PP), Polycarbonat (PC), Cycloolefin-Copolymere 

(COC), Polymethylmethacrylat 

(PMMA) sowie Polystyrol 

(PS) und Polyetheretherketon 

(PEEK). 

Bild 1: Schweißprinzip mit 

lasertransparentem und 

laserabsorbierendem Fügepartner 


Produktion 

Bild 2: Allgemeine medizinische Bauteile aus Kunststoff 

Vorteile des 

Laserschweißens 

Das Laserschweißen spielt sein 

Potenzial vor allem dann aus, wenn 

es im Produktionsprozess auf 

Hygiene, absolute Partikelfreiheit 

und Reproduzierbarkeit ankommt. 

Konventionelle Verfahren, wie das 

Ultraschallschweißen oder Kleben, 

können den immer höheren Reinheitsanforderungen 

der Produkte 

nicht immer gerecht werden. Beim 

Ultraschallschweißen entstehen 

verfahrensbedingt Partikel in der 

Fügezone, wohingegen die bei einer 

Klebeverbindung erforderlichen 

Zusatzstoffe hinsichtlich der medizinischen 

Unbedenklichkeit häufig 

eine Herausforderung darstellen. 

So müssen bereits für Produkte 

der EU-Risikoklasse IIa (z. B. Hörgeräte) 

neu in die Baugruppe eingebrachte 

Stoffe zertifiziert werden, 

wodurch sich eine Markteinführung 

enorm verzögern kann. 


Reinraumfähigkeit 

Mit dem Laserschweißen erhalten 

die Entwickler und Hersteller 

dagegen einen äußerst sicheren 

und hygienischen Produktionsprozess 

für Rein- und Sterilraumbedingungen. 

Das Ziel ist dort, einen 

abgeschotteten Bereich möglichst 

kontaminationsfrei zu halten. Die 

Partikelreduzierung im Inneren 

wird durch entsprechend dimensionierte, 

mehrstufige Luftfilterungseinrichtungen 

ermöglicht. Die Luft 

wird mehrfach pro Stunde möglichst 

turbulenzarm, also ohne Verwirbelung, 

umgewälzt und gefiltert. 

Zugangsschleusen und Schutzkleidungen 

sorgen dafür, dass möglichst 

wenig Partikel von außen eingebracht 

werden. Für die Klassifikation 

der Reinheit solcher Räume 

gibt es die Norm ISO 14644-1. Sie 

erlaubt beispielsweise in der Reinheitsklasse 

ISO 1 pro Kubikmeter 

Luft gerade einmal noch zwölf Partikel, 

davon zehn Stück in der Größe 

von einem zehntausendstel Millimeter 

und zwei Stück in der Größe 

von zwei zehntausendstel Millimeter. 

Die geforderte Klasse hängt 

dabei stark von der Anwendung 

ab, so dass die meisten Produktionsprozesse 

in den Reinheitsklassen 

ISO 5 bis 8 realisiert werden. 

Zwei Herangehensweisen 

Um ihren unterschiedlichen Anforderungen 

Rechnung zu tragen, sind 

zwei Herangehensweisen möglich. 

Eine basiert auf der Integration 

der gesamten Reinraumtechnik 

innerhalb des Gehäuses des 

Schweißsystems. Dabei wird mittels 

entsprechender Filter die Partikelanzahl 

um den Faktor 8.000 bis 

10.000 verbessert. Abhängig von 

den Umgebungsbedingungen wird 

mit dieser Anlagentechnik im Bearbeitungsraum 

der Maschine eine 

Reinraumklasse besser als ISO 5 

erreicht. Die zweite Möglichkeit enthält 

keine eigenen Filterelemente, 

sondern ist für den Einsatz in einer 

Reinraumumgebung konzipiert. Bei 

dieser Herangehensweise wird speziell 

auf die Verwendung partikelarmer 

Komponenten geachtet, um 

die Kontamination der Luft zu reduzieren. 

Beide Herangehensweisen 

erlauben die Laserschutzklasse 1, 

wodurch die Systeme im normalen 

Produktionsumfeld ohne zusätzliche 

Laserschutzmaßnahmen betrieben 

werden können. 

Qualitätsprüfung 

Das Laserschweißen ist für die 

Medizinproduktion besonders geeignet, 

da sich die Prozess qualität für 

jedes einzelne Bauteil erfassen und 

dokumentieren lässt. Dafür stehen 

in der Wertschöpfungskette 

eine ganze Reihe, teilweise parallel 

arbeitender Systeme und Sensoren 


Vor dem Schweißprozess kann 

zunächst eine manuelle oder auch 

automatische Überprüfung der Materialeigenschaften 

stattfinden. Um die 

für das Laserschweißen wichtige 

Transmission zu messen, kann ein 

Prüfgerät (Bild 3) die Baugruppen 

vorab entweder einer Stichprobenoder 

100%-Prüfung unter ziehen. 

Schwankungen an zugeführten Rohteilen 

können so frühzeitig erfasst 

und dokumentiert werden. Während 

des Schweißprozesses stehen 

dann je nach Verfahrensvariante 

unterschiedliche Methoden 

zur Überwachung zur Verfügung. 

Allen Varianten gemein ist die vollständige 

Kontrolle und Dokumentation 

der wichtigen Systemparameter, 

wie etwa Schweißzeit, Spannkraft 

und Laserleistung. Vorteilhaft 

ist es, wenn die Laserleistung einer 

100%-Überwachung in der Strahlformung 

unterliegt. Üblicherweise wird 

die Leistung nur in der Strahlquelle 

gemessen oder indirekt berechnet, 

wodurch mögliche Defekte z. B. an 

der Faserführung des Lasers nicht 

erkannt werden können. 

Quasisimultanschweißen 

Beim sogenannten Quasisimultanschweißen 

wird die erwähnte Parameterkontrolle 

durch eine Fügewegüberwachung 

ergänzt. Ein Sensor erfasst 

dabei die charakteristische Relativbewegung 

der Fügeteile zu einander 

und wertet diese über die Zeit aus, 

was eine sichere Aussage über das 

Schweißergebnis ermöglicht. 

Bild 3: Das Prüfgerät PICTOR Planar 

Eine weitere felderprobte Möglichkeit 

zur Online-Prozesskontrolle 

ist die Messung der Temperatur in 

der Fügezone mittels berührungslosem 

Pyrometer. Diese Methode 

überträgt die Temperaturwerte ortsaufgelöst 

in ein Zeit-/Temperatur- 

Diagramm und vergleicht sie mit 

oberen und unteren Hüllkurven. 

Unterbrechungen in der Schweißnaht, 

die beispielsweise durch Formfehler 

oder Beschädigungen eines 

der Fügepartner entstehen können, 

werden damit sicher erkannt. 

Die Pyro metrie wird typischerweise 

beim Konturschweißen ohne Fügeweg 

eingesetzt, kann aber auch 

beim Quasisimultanschweißen als 

ergänzende Überwachung dienen. 

Nach dem Schweißvorgang 

können die fertigen Baugruppen 

schließlich mittels nachgeschalteter 

Kamerainspektion im sichtbaren 

oder infraroten Wellenlängenbereich 

bewertet werden. 

Fehler in der Schweißnaht werden 

so zuverlässig erkannt und fehlerhafte 

Bauteile aussortiert. 

Fazit 


ist als Verfahren prädestiniert für 

die hohen Anforderungen in der 

Herstellung medizintechnischer 

Produkte. Es ist als sauberes und 

partikelfreies Verfahren uneingeschränkt 

reinraumtauglich und bringt 

mit der lückenlosen Nachverfolgbarkeit 

sowie den umfangreichen 

Möglichkeiten zur Prozesskontrolle 

alle Eigenschaften mit, die für eine 

zuverlässige Produktion notwendig 

sind. ◄ 

23

Produktion 

Smarte Verbindungstechnik: 

Needle Bonding mit UV-Klebstoffen 

Mit UV-Klebstoffen werden Spritzen industriell gefertigt 

Wenn Nadeln in Kunststoff- oder 

Glasspritzen eingesetzt und verlässlich 

und dauerhaft verbunden werden 

sollen, stellt sich die Frage nach 

einer geeigneten Verbindungstechnik. 

Die Anforderungen sind hoch: 

einerseits soll schnell und kostengünstig 

produziert werden, insbesondere 

bei Einwegartikeln, andererseits 

sind Material- oder Verbindungsfehler 

nicht tolerierbar. 

Die moderne Klebstofftechnologie 

bietet hier mit UV- oder lichthärtenden 

Klebstoffen meistens die 

beste und kostengünstigste Lösung. 

Der Clou: UV-Klebstoffe sind 

zu 100 % lösemittelfrei, sie härten 

innerhalb von Sekundenbruch teilen 

unter UV-Licht oder LED-UV-Licht 

aus (Bild 1), und sie verfügen nach 

der Aushärtung über sehr hohe 

Nadelauszugskräfte. Klebstoffhersteller 

wie Panacol haben sich auf 

Klebstoffe für die Medizintechnik 

spezialisiert und die Standardklebstoffe 

für Needle Bonding bereits 

entsprechend der USP Class VIoder 

ISO 10993-5-Normen getestet. 

Ebenso wurden die Klebstoffe auf 

ihre Beständigkeit bei üblichen Sterilisationsprozessen 

getestet. Dadurch 

wird die Gesundheitsverträglichkeit 

(Biokompatibilität) der fertigen Medizinprodukte 

gewährleistet. 

Anwendungsspezifische 

Kleber 

Für das Needle Bonding gibt 

es keinen „Alleskleber“. Je nach 

Anwendung, Material, Fertigungsstückzahl 

und Aushärtungsprozess 

stehen spezielle Klebstoffe, meist 

auf Acrylatbasis, zur Auswahl. Spritzen 

werden in der Regel aus Glas- 

Panacol-Elosol GmbH 

www.panacol.de 

Bild 1: Der Klebstoff in den Nadelhubs wird mit LED-UV-Lichtquellen ausgehärtet 


Produktion 

Bild 2: Blau fluoreszierender Klebstoff ist nach der Verklebung von Nadeln in 

Glasspritzen zu sehen 

Bild 3: Blau fluoreszierender Klebstoff ist in den Spritzenhubs deutlich 

sichtbar 

oder Kunststoffkörpern gefertigt, die 

mit Nadeln aus Edelstahl verbunden 

werden sollen. Für jede spezifische 

Anwendung und Materialpaarung 

stehen die unterschiedlichsten 

Spezialklebstoffe zur Ver fügung. 

Hohe Auszugskräfte der eingeklebten 

Nadeln werden maßgeblich 

durch eine präzise Fertigung 

(Nadelpositionierung, Klebstoffdosierung 

und zuverlässige Aushärtung 

des Klebstoffs) sowie durch 

die Auswahl des Hubs (verwendeter 

Werkstoff, Design) und vor allem 

durch das passende Klebstoffsystem 

bestimmt. 

Für die Herstellung von Spritzen, 

die meist in großen Stückzahlen 

in automatisierter Fertigung 

hergestellt werden, eignet sich der 

Einsatz von UV-härtenden Klebstoffen, 

die über eine hohe Haftung 

auf Glas, Kunststoffen und Metallen 

verfügen. Kunststoffe wie PP 

oder ABS lassen sich sehr gut kleben, 

für schwer verklebbare Substrate 

wie z. B. Polypropylen müssen 

entsprechende Spezialklebstoffe 

gewählt werden. 

Voraussetzung für die Verklebung 

mittels UV-Klebstoffen ist, dass mindestens 

eines der Fügeteile transparent 

ist. Für UV-geblockte Kunststoffe 

besteht auch die Möglichkeit, 

Klebstoffe zu wählen, die durch 

Strahlung im sichtbaren Wellenlängenbereich 

aushärten (Bild 2). 

UV- und lichthärtende Klebstoffe 

bestehen hauptsächlich aus 

einem Harz, zumeist basierend auf 

Acrylatharz, sowie Photoinitiatoren. 

Diese werden durch UV-Bestrahlung 

aktiviert und lösen die Aushärtungsreaktion 

(Polymerisation) 

aus. Moderne Photoinitiatoren reagieren 

auch auf das monochromatische 

Licht von LED-Lichtquellen, 

so dass viele strahlungshärtende 

Klebstoffe sowohl mit UV- als auch 

UV-LED-Licht ausgehärtet werden 

können. 

Eine Besonderheit sind fluoreszierende 

Klebstoffe, die für eine 

schnelle und effiziente Qualitätskontrolle 

eingesetzt werden: Durch 

die Anregung mit schwachem UV- 

Licht mit einer Wellenlänge von 

365 nm fluoresziert der Klebstoff 

und Unregel mäßigkeiten in der Klebestelle 

sind dadurch leicht sichtbar. 

Da viele transparente Kunststoffe 

bläulich schimmern, bieten einige 

Klebstoffhersteller auch orange fluoreszierende 

Klebstoffe für eine 

gut sichtbare Prozesskontrolle an 

(Bild 3). 

Speziell für medizinische 

Produkte 

spielen die Haltbarkeit 

und die Beständigkeit 

der Verklebung 

gegenüber der 

Sterilisation (Dampf-, 

Elektronenstrahl-Sterilisation, 

Gammaund 

ETO-Bestrahlung) 

eine entscheidende 

Rolle. Um die 

Funktionsfähigkeit 

der Klebstoffe auch 

nach Sterilisation zu 

gewährleisten, führen 

viele Klebstoffhersteller 

bereits bei 

der Klebstoffentwicklung 

Untersuchungen 

zur Beständigkeit 

durch. Dafür werden 

Musterteile verklebt und nach 

Aushärtung die Nadelauszugsfestigkeiten 

ermittelt. Im Anschluss 

werden die Musterteile sterilisiert 

und erneut die Nadelauszugskräfte 

ermittelt, die dann einen Vergleich 

zur Ausgangsverklebung zulassen. 

So wird gewährleistet, dass die Haftwerte 

der Klebstoffe auch nach der 

Sterilisation stabil bleiben (Bild 4). 

Bild 4: Eine Nadel ist mit UV-Klebstoff in einem Butterfly fixiert 

Verbindung und Verklebung 

früh beachten 

Bereits bei der Entwicklung und 

beim Design neuer Medizinprodukte 

sollte die Verbindung und 

Verklebung in die Planung einbezogen 

werden. Dies betrifft insbesondere 

das Design des Klebespaltes 

als auch die Materialauswahl 

der zu verklebenden Einzelteile. 

Denn je nach Material und 

geforderten Haftfestigkeiten ist 

die Klebstoffauswahl zu treffen 

und das notwendige Aushärtungsequipment 

zu wählen. Im Idealfall 

kommen Klebstoff und Aushärtesystem 

aus einer Hand und 

sind damit optimal aufeinander 

abgestimmt. 

Klebstoffhersteller von zertifizierten 

Medizintechnikklebstoffen 

verfügen über das notwendige 

Knowhow und Erfahrung und bieten 

mit einer spezialisierten Abteilung 

aus Anwendungsingenieuren 

eine individuelle Klebeberatung an. 

Auf diese Weise ist Biokompatibilität 

sowie eine sichere und dauerhafte 

Verbindung auch nach Sterilisation 

des fertigen Produktes gewährleistet. 

◄ 


25

Produktion 

Additive Fertigung mit Silikon 

Extrusionsbasierte additive Fertigungsverfahren und Prozesse 

ViscoTec 

Pumpen- u. Dosiertechnik GmbH 

mail@viscotec.de 

www.viscotec.de 

Additiv gefertigte Bauteile werden 

längst nicht mehr nur für den Prototypenbau 

verwendet. Auch im Vorserienbau 

und für Serienteile wird ihr 

großes Potential genutzt. Für technisch 

einsetzbare Bauteile sind die 

Materialeigenschaften von entscheidender 

Relevanz. In diesem Bereich 

können 3D-gedruckte Bauteile nur 

mit konventionell gefertigten konkurrieren, 

wenn sie auch die gleichen 

mechanischen und chemischen 

Eigenschaften haben. Biokompatibilität, 

thermische Beständigkeit 

und natürlich die sehr hohe Elastizität 

machen Silikon für sehr viele 

Anwendungen unverzichtbar. Es 

besteht deshalb ein großes Interesse, 

die Vorteile der Additiven 

Fertigung auch für den Werkstoff 

Silikon zu ermöglichen. Der Prozess 

zur additiven Verarbeitung 

von Silikon ist jedoch nicht trivial. 

Von den unterschiedlichen Ansätzen 

werden in diesem White Paper 

die extrusionsbasierten Verfahren 

und Prozesse dargestellt. Insbesondere 

werden verschiedene Vernetzungsmechanismen 

näher betrachtet 

– mit ihren jeweiligen Vor- und 

Nachteilen. 

3D-Druck von Silikon: 

Extrusionsbasierte 

Verfahren 

Ein entscheidender Vorteil der 

extrusionsbasierten Verfahren ist 

die große Vielfalt an verarbeitbaren 

Flüssigkeiten und Pasten. 

Es sind damit nahezu alle Arten 

von Silikonen verwendbar: Von 

niedrig- bis hochviskos und von 

RTV (Raum-Temperatur-Vulkanisation) 

über Standard LSR (Liquid 

Silicone Rubber) bis hin zu UVvernetzenden 

und mit Partikeln 

gefüllten Silikonen. 

Der extrusionsbasierte Fertigungsprozess 

ist dem des FLM- 

Druckens (Fused Layer Modelling) 

sehr ähnlich. Mit Hilfe eines 

Dosierkopfes wird dabei ein Strang 

abgelegt. Aus diesem Strang wird 

Schicht für Schicht ein Bauteil additiv 

gefertigt. 

In diesem White Paper werden die 

2-komponentigen LSRe und RTV- 

Silikone behandelt. LSR benötigen 

zur Vernetzung thermische Energie, 

RTV-Silikone sind für eine Reaktion 

bei Raumtemperatur ausgelegt. 

Vernetzung von LSRen 

Beim Drucken von Silikon handelt 

es sich immer um ein flüssiges 

Medium. Entscheidende Prozessparameter 

sind deshalb die Formstabilität 

und das Vernetzen des Silikons. 

Wichtig ist auch: Erst durch 

die chemische Reaktion des Materials, 

zum Beispiel durch Polyaddition 

oder Polykondensation, wird 

die Festigkeit des fertigen Silikons 

erreicht. 

Grundsätzlich unterscheidet man 

für LSR-Silikone zwischen zwei 

unterschiedlichen Zeitpunkten der 

Vernetzung: Vernetzung während 

der Fertigung und Vernetzung im 

Postprozess bzw. in der Nachbereitung. 

Vernetzung während der 

Fertigung 

• Beheizte Bauplattform: 

Beheizbare Bauplattformen in 

additiven Fertigungsmaschinen 

sind weit verbreitet. Es ist also 

naheliegend, die thermische Vernetzungsenergie 

darüber bereitzustellen. 

Je nach Reaktionszeit 

des Silikons kann die Vernetzung 

auf einer beheizten Bauplattform 

innerhalb weniger Sekunden nach 

der Extrusion erfolgen. 

Dieses Verfahren hat jedoch einen 

entscheidenden Nachteil: Die Temperaturverteilung 

verändert sich 

mit der Höhe des Bauteils. Denn 

je weiter die Schicht von der Bauplattform 

entfernt ist, umso weniger 

thermische Energie wird zugeführt. 

Das bedeutet, dass ein zuverlässiger 

und konstanter Prozess für 

ein Bauteil mit zahlreichen Schichten 

damit sehr schwierig zu realisieren 

ist. Erfahrungsgemäß ist es 

nicht mehr sinnvoll, Bauteile die 

größer als zwei bis drei Zentimeter 

sind, mit einer beheizten Bauplattform 

zu fertigen. 

• Vernetzung jeder Schicht: 

Ein Wärmeeintrag auf das jeweilige 

Bauteil von oben – nach jeder 

Schicht – ermöglicht die gleichmäßige 

Vernetzung für eine beliebige 

Anzahl an Schichten. Der Wärmeeintrag 

erfolgt direkt während 

des Druckprozesses, das Bauteil 

ist also direkt nach dem Drucken 

fertig. Dafür wird eine zusätzliche 

Wärme quelle, wie beispielsweise 

eine Infrarotlampe, benötigt. Intensität 

und Belichtungszeit müssen 

auf die jeweilige Schicht angepasst 

sein, weshalb der ganze Fertigungsprozess 

aufwändiger und komplizierter 

wird. 

Vernetzung im Postprozess 

Ein weiterer Ansatz ist es, ein Silikon 

zu verwenden, das aufgrund 

seiner rheologischen Eigenschaften 

nach der Extrusion die Form 

behält. Das kann durch eine sehr 

hohe Viskosität oder eine hohe 

Thixotropie des Silikons oder auch 

durch eine Kombination aus beidem 


Produktion 

Bild 1: 3D Druck von Silikon: Fertigungsprozess Hydrogeldruck 

erreicht werden. Das fertige Bauteil 

aus LSR-Silikon wird im Nachgang, 

dem sogenannten „postprocessing“, 

in einen Ofen gestellt und 

bei entsprechenden Temperaturen 

vernetzt. Durch den Wärmeeintrag 

darf keine Deformation im Bauteil 

erfolgen. In diesem Prozess werden 

keine zusätzlichen Geräte zur 

Wärmezufuhr während des Druckens 

benötigt. 

Stützmaterial 

Für steile Überhänge oder ein 

Bridging (das Schließen einer Kontur) 

muss eine Stützstruktur aufgebaut 

werden. Dieses Stützmaterial 

soll während des Fertigungsprozesses 

auf dem Silikon haften 

und den thermischen Bedingungen 

während der Vernetzung standhalten. 

Anschließend muss es im fertigen 

Bauteil leicht entfernbar sein. 

Es ist eine Herausforderung, das 

passende Stützmaterial für jedes 

Silikon zu finden. Und durch das 

Aufbauen der Stützstruktur werden 

zusätzliches Material und Zeit 

für den Fertigungsprozess benötigt. 

Fertigung im Hydrogel 

Doch es gibt ein Verfahren, mit 

dem Geometriefreiheit ohne das Aufbauen 

einer Stützstruktur möglich 

ist: Das Fertigen in einem anderen 

Medium. Dazu wird das Silikon mit 

einer langen Nadel in einen Behälter, 

der mit einem „Stützmedium“ 

gefüllt ist, dosiert. Dieses Stützmedium 

kann zum Beispiel ein Pulver 

oder Hydrogel sein. Der Prozess ist 

in Bild 1 dargestellt: 

Im ersten Schritt wird das Silikon 

(siehe Bild 1 in orange) in ein Stützmedium 

(siehe Bild 1 in blau) dosiert. 

Der extrudierte Strang wird von dem 

umgebenden Medium fixiert. Nach 

dem die gewünschte Struktur aufgebaut 

ist und das Silikon vernetzt ist, 

kann das Bauteil mit einer Pinzette 

aus dem Medium entfernt werden. 

Abschließend werden Reste des 

Stützmedium entfernt oder einfach 

abgewaschen. 

Besonders geeignet für dieses 

Verfahren sind RTV-Silikone, da 

diese bereits nach kurzer Zeit (30 

bis 60 Minuten) vernetzt sind. Das 

Stützmedium kann nach dem Entfernen 

des Bauteils erneut verwendet 

werden. 

Der größte Vorteil dieses Verfahrens 

ist die sehr große Gestaltungsfreiheit. 

Man ist weder durch zu steilen 

Überhang noch durch Bridging 

eingeschränkt. Zur Veranschaulichung 

ist in Bild 2 ein Bauteil dargestellt, 

das beides aufweist. Dieses 

Bauteil wurde mit einer 0,3 mm 

Nadel gedruckt. Die dünnen Verbindungen 

zwischen der Helix sind mit 

Bild 2: DNS-Struktur aus Silikon – gefertigt als 3D Druck Bauteil in Hydrogel 

Weitere Infos: https://www.viscotec.de/3d-druck-von-standardmaterialien/ 

anderen Verfahren bisher nur sehr 

schwierig fertigbar. 

Nachteile dieser Technologie ist 

der große Einsatz an Stützmedium, 

das bei größeren Bauteilen notwendig 

ist. Und dass eine Verwendung 

von LSRen meist nicht sinvoll ist. 

Zusammenfassung – 

3D Druck von Silikon 

Durch die große Vielfalt an unterschiedlichen 

extrusionsbasierten 

Fertigungsprozessen lassen sich 

nahezu alle Bauteile aus Silikon 

herstellen. Je nach gewünschter 

Geometrie und Silikontyp kann 

der passende Prozess definiert 

werden. Die Grundlage für einen 

erfolgreichen Fertigungsprozess ist 

dabei immer eine präzise und wiederholgenaue 

Dosierung des Silikons. 

Das Potential des Silikon- 

3D-Druckes ist bei weitem noch 

nicht ausgeschöpft. Insbesondere 

mit neuen Verfahren, wie beispielsweise 

dem Verwenden von einem 

Stützmedium (wie Hydrogel), eröffnen 

sich völlig neue Gestaltungsmöglichkeiten. 

◄ 


27

Produktion 

Industrietauglicher Fokusversteller für 

Mikroskopie- und Kameraanwendungen 

Präzise, robust, zuverlässig und wirtschaftlich: Industrietauglicher Fokusversteller für Mikroskope und Kameras von 

Steinmeyer Mechatronik © 123RF/kkolosov 

Autor: 

Elger Matthes, 

Entwicklung und 

Produktmanagement 

Steinmeyer Mechatronik GmbH 

info@steinmeyer-mechatronik.de 

www.steinmeyer-mechatronik.de 

Je kleiner der Verfahrweg, 

desto geringer die Probleme? Von 

wegen. Genau das Gegenteil ist 

der Fall. Extrem kurze Distanzen 

wie sie in Fokusverstellern für die 

automatische Inspektion in Fertigungsanlagen 

typisch sind, stellen 

hohe Anforderungen an die 

Technik und können schnell zur 

großen Herausforderung werden. 

Die Lösung könnte in einem 

unkonventionellen Ansatz liegen. 

Dabei bestehen die Fokusversteller 

aus einem Federparallelogramm, 

einem Exzenterantrieb mit 

Schrittmotor sowie einem induktivem 

Linearmesssystem und bringen 

Performance, Robustheit und 

Wirtschaftlichkeit optimal in Einklang. 

Dadurch eignen sie sich 

perfekt für den Einsatz in industriellen 

Mikroskopie- und Kameraanwendungen. 

Schnelles Fokussieren 

Kamerasysteme, die in der Industrie 

zur automatischen Inspektion 

und Qualitätssicherung eingesetzt 

werden, müssen in Sekundenschnelle 

fokussieren. Maximal 

100 ms stehen dafür in der Regel 

zur Verfügung. Zwar ist ein Verfahrweg 

mit 0,5 bis 2 mm nicht besonders 

lang – oftmals geht es nur 

darum, die Dickenvariation eines 

Substrats auszugleichen oder enge 

Stacks von Bildern in verschiedenen 

Tiefenschärfen aufzunehmen 

–, doch gerade diese kurze 

Distanz wird für die standardmäßigen 

Fokusversteller auf Basis 

von Linearführungen schnell zum 

Verhängnis. Bei Millionen kleiner 

Bewegungen versagt das tribologische 

System mechanischer 

Wälzführungen frühzeitig, da der 

Schmierstoff an der Kontaktstelle 

verdrängt wird und sich nicht wie 

üblich über die ganze Laufbahn verteilen 

kann. Die Folge sind Kaltverschweißungen, 

die den gesamten 

Versteller blockieren. Bei Bewegungen 

im Mikrometer- und Submikrometerbereich 

wirken sich 

zudem Stick-Slip-Effekte, also der 

Übergang von Haft- in Roll reibung 

in der Führung, negativ aus. 

Innovativer Fokusversteller mit geschlitzten Membranen von Steinmeyer 

Mechatronik – ideal für extrem kurze Verfahrwege mit hohen Zyklenzahlen 

alle folgenden Bilder © Steinmeyer Mechatronik 

Exzenterantrieb mit Schrittmotor und Getrieben für einen Membransteller 

mit integrierter Optik 


Produktion 

Die Fokusversteller bestehen aus einem Federparallelogramm, 

einem Exzenterantrieb mit Schrittmotor sowie einem induktivem 

Linearmesssystem 

Membranversteller mit seitlich integriertem optischen Messkopf 

Robustheit und Wirtschaftlichkeit 

sind das A und O 

In der klassischen Mikroskopie 

haben sich für Anwendungen mit 

kurzen Wegen und hohen Zyklenzahlen 

piezoelektrische Fokusversteller 

bewährt. Diese erlauben eine 

sehr hohe Dynamik bei gleichzeitig 

exzellenter Schrittauflösung, sind 

allerdings äußerst empfindlich in 

der Handhabung und teuer in der 

Anschaffung. Auch benötigen sie 

ein spezielles Hochspannungsinterface 

für die elektrische Ansteuerung. 

Das macht sie für den Einsatz 

in industriellen Anwendungen 

unattraktiv. Auch andere Alternativen 

sind aufgrund ähnlicher Schwächen 

keine Idealbesetzung. Doch wie lassen 

sich die spezifischen Anforderungen 

der Industrie – extrem 

kurze Verfahrwege, hohe Dynamik, 

robuste Verarbeitung, lange 

Lebensdauer, Wartungsfreiheit, 

standardisierte Schnittstellen sowie 

optimale Wirtschaftlichkeit – unter 

einen Hut bringen? 

Eine Lösung neu denken 

Fokusversteller bestehend aus 

einem Federparallelogramm, einem 

Exzenterantrieb mit Schrittmotor 

und einem induktiven Linearmesssystem. 

Auf den ersten Blick mag 

diese Kombination für Maschinenbauer 

eher befremdlich wirken. 

Viele können sich Blattfedern als 

Führungselement nicht vorstellen, 

auch werden Exzenterantriebe 

meist nicht mit Genauigkeit in Verbindung 

gebracht - doch derartige 

Vorbehalte sind absolut unbegründet. 

Die Praxis hat gezeigt, dass 

diese Fokusversteller hochpräzise 

positionieren und trotzdem die für 

das industrielle Umfeld notwendige 

Robustheit bieten. Zudem sind sie 

noch kostengünstig. Mittlerweile 

arbeiten diese Systeme seit vielen 

Jahren in der Praxis sehr zuverlässig 

und problemlos. Sie absolvieren 

mehr als 100 Millionen Fokussierungen 

und liefern exzellente Bilder. 

Aus der Messtechnik in den 

Maschinenbau 

Blattfedern kommen ursprünglich 

aus der Messtechnik und werden 

dort bereits seit über einem 

Jahrhundert eingesetzt. Auch die 

Hightech-Industrie macht sich das 

Prinzip zunutze, im allgemeinen 

Maschinenbau werden die Festkörpergelenke 

dagegen kaum genutzt. 

Dabei sind sie in Form eines Federparallelogramms 

gerade bei extrem 

kurzen Verfahrwegen eine sinnvolle 

Lösung. Bei kleinen Längsbewegungen 

deformieren sich die Blattfedern 

elastisch, sodass kein Verschleiß 

oder Ermüdungsbruch zu 

befürchten ist. Die obere Plattform 

führt die gewünschte Linearbewegung 

aus. Senkrecht dazu kommt es 

wegen der Verkürzung der Blattfedern 

beim Auslenken zu einer Parasitärbewegung, 

die be rechenbar, 

systematisch und damit auch kompensierbar 

ist. 

Ist das nicht akzeptabel, kann die 

Blattfeder rotationssymmetrisch als 

Membranfeder ausgeführt werden. 

Durch die Materialausdehnung entfällt 

in diesem Fall die Parasitärbewegung. 

Allerdings benötigen Membranfedern 

im Vergleich zu Blattfedern 

deutlich mehr Platz, was 

für viele Anwendungen ein Ausschlusskriterium 

darstellt. Bei sehr 

kleinen Stellwegen sind die Membranfedern 

ebene Blechronden, 

für größere Stellwege werden sie 

geschlitzt oder mit umlaufenden 

Sicken ausgestattet. Bei korrekter 

Dimensionierung erlauben Festkörpergelenke 

dauerhaft Linearbewegungen 

mit kleinen Auslenkungen. 

Außerdem haben sie eine sehr hohe 

Lebensdauer. Sie kommen ohne 

Schmierstoff aus, arbeiten bis auf 

innere Materialreibungen reibungsfrei 

und weisen keinerlei Hysteresebzw. 

Stick-Slip-Effekte. Zudem sind 

Federparallelogramm schematisch, in Ruhelage und ausgelenkt 

Federparallelogramm: Verfahrweg und Parasitärbewegung 


29

Produktion 

Federparallelogramm durch Exzenter ausgelenkt 

sie günstig in der Herstellung und 

hinreichend robust in der Anwendung. 

Reparaturen können schnell 

und mit geringem Aufwand durchgeführt 

werden. 

Uralte Technik, 

hochmodernes System 

Auch das Konzept des Exzenterantriebs 

ist altbekannt, bereits in 

der Antike wurde die Technologie 

für die Transformation zwischen 

einer Rotations- und einer Linearbewegung 

genutzt. Heute finden 

sich Exzenterantriebe unter anderem 

in Pressen und Spanneinrichtungen, 

aber auch in PKW-Verbrennungsmotoren 

in Form der Kurbelwelle. 

Der Einsatz von Exzentern 

ermöglicht eine einfache, robuste 

und preiswerte Lösung, hat aber 

durchaus seine Tücken hinsichtlich 

Linearität und Ansteuerung. So 

verhält sich das System bei einer 

vollen Umdrehung in der Nähe der 

Umkehrpunkte nichtlinear. In der 

Folge kommt es zu einer Umkehr 

der Linearbewegung bei gleicher 

Drehrichtung des Motors. Also gilt 

es, eine volle Umdrehung zu vermeiden. 

Dies gelingt, indem man 

den Drehbereich des Motors eingeschränkt. 

Begrenzt man den 

Drehwinkel des Motors beispielsweise 

auf ±45° aus der Horizontalposition 

des Exzenters, dann 

verringert sich der Verfahrweg um 

circa 30 %. Gleichzeitig werden die 

stark nichtlinearen Bereiche ausgeblendet 

und die Richtungsumkehr 

im Übertragungsverhalten verhindert. 

So arbeitet man also nur in 

dem Bereich, der eindeutig, wiederholbar, 

linear und steuerungsmäßig 

gut beherrschbar ist. Die resultierende 

Abweichung von einer linearen 

Übertragungsfunktion beträgt 

bei diesen Grenzwerten maximal 

4 %, die nur in den Endbereichen 

des Verfahrwegs erreicht wird. Im 

Mittel liegt sie bei 1,5 %. Wählt man 

die Grenzen enger, lässt sich auf 

Kosten des Verstellwegs ein noch 

weit besseres lineares Verhalten des 

Systems erzielen. Da diese Abweichungen 

systematisch sind, können 

sie leicht in einer übergeordneten 

Software kompensiert werden. Typischerweise 

sollten Schrittmotoren 

verwendet werden, da diese im Stillstand 

externe Momente aufnehmen 

können. Für Servomotoren empfiehlt 

sich ein hochuntersetzendes 

Getriebe, was aber einer einfachen 

und kostengünstigen Konstruktion 

widerspricht. 

Unkomplizierte Erfassung 

des aktuellen Verfahrwegs 

Setzt man beispielsweise als 

Mess- und Feedbacksystem ein 

induktives Linearmesssystem ein, 

ergeben sich folgende Vorteile: Es 

ist gegen Verschmutzung, Schwingungen 

und Vibrationen sowie elektrische 

und magnetische Felder 

weitgehend immun und ermöglicht 

damit einen zuverlässigen Betrieb 

im industriellen Umfeld. Darüber 

hinaus erfüllt es die Forderung nach 

einem Standard-Daten interface, das 

von den Steuerungskomponenten 

sofort gelesen und weiterverarbeitet 

werden kann. Sehr hohe Interpolationsraten 

von 12 Bit und mehr 

erlauben eine Auflösung im Submikrometerbereich. 

Durch Einsatz 

zweier Leseköpfe auf Maßstäben 

leicht unterschiedlicher Periodenlänge 

lassen sich die an sich inkrementellen 

Systeme als kostengünstige 

Absolutmesssysteme konfigurieren. 

Eine interne Kalibrierung 

ermöglicht die sichere Einhaltung 

einer absoluten Genauigkeit 

von 10 µm über den gesamten 

Verfahrbereich. Da die Ansteuerelektronik 

immer die tatsächliche 

Position des bewegten Objektivs 

misst, ist eine zusätzliche Kompensation 

der Exzenter-Nichtlinearitäten 

unnötig. 

Eine performancestarke, 

robuste, zuverlässige und 

wirtschaftliche Lösung 

Ob Halbleiterindustrie, Biomedizintechnik, 

Pharma oder Messtechnik: 

Die lückenlose Kontrolle, 

Überwachung und Dokumentation 

von Prozessschritten wird vielerorts 

immer wichtiger. Damit einher 

geht eine zunehmende Automatisierung 

der Qualitätssicherung, 

die durch den Einsatz von 

Kamerasystemen oftmals erst 

möglich gemacht wird. Hochauflösende 

Kamerachips und Rechenpower 

zur Bildverarbeitung werden 

immer günstiger. Casus knacksus 

sind allzu oft noch die Autofokus-Einheiten. 

Mit der gezeigten 

unkonventionellen Lösung kann 

hier Abhilfe geschaffen werden. 

Sie erfüllt alle Anforderungen der 

Industrie in Bezug auf Robustheit, 

Performance, Zuverlässigkeit, Integration 

sowie Wirtschaftlichkeit und 

eröffnet so neue Möglichkeiten für 

automatische Inspektionssysteme 

in Fertigungsanlagen. ◄ 

Wird der Drehwinkel des Motors auf ±45° aus der Horizontalposition des Exzenters begrenzt, ist die Bewegung linear, 

wiederholbar und steuerungsmäßig gut beherrschbar 


Messtechnik 

Oszilloskop-Serie mit 12 Bit Auflösung 

Siglent Technologies Germany 

GmbH 

www.siglenteu.com 

Anwendungen aus der Leistungselektronik, 

der Medizintechnik 

oder des IoT benötigen zur Analyse 

von Signalanomalien oftmals 

eine feine vertikale Auflösung. Zur 

Erfassung dieser Details ist die am 

Markt übliche 8-bit Auflösung von 

Oszilloskopen regelmäßig unzureichend. 

Ein Gerät mit 12-bit Analog- 

Digital-Wandlung liefert eine 16x 

feiner Auflösung und eignet sich 

daher sehr gut für diese Aufgaben. 

Der maximale Nutzen kann nur mit 

einer rauscharmen Eingangsstufe 

erreicht werden. Die neue Oszilloskop-Serie 

SDS2000X HD von 

Siglent vereint beides und bietet 

zusätzlich noch viele weitere nützliche 

Standardfunktionen. 

Das Besondere an diesen 

Geräten 

ist die 12-Bit-AD-Wandlung. Im 

Vergleich zu 8-Bit ADCs kann damit 

eine 16x höhere vertikale Auflösung 

erreicht werden. Der von digitalen 

Oszilloskopen bekannte Quantisierungsfehler 

wird somit erheblich verringert. 

Bei der Analyse von kleinsten 

Signaldetails, speziell wenn die 

Zoomfunktion zum Einsatz kommt, 

ist die Verbesserung der Auflösung 

besonders wertvoll. Die integrierten 

Analog/Digital-Wandler haben 

eine Abtastrate von 2 GS/s. Die 

Geräte der Serie sind ausschließlich 

als „Vierkanaler“ erhältlich. Alle 

Oszillo skope sind mit zwei AD- 

Wandlern und mit 2x 200 Mega- 

Punkten Erfassungsspeicher ausgestattet. 

Daraus ergibt sich bei vier 

aktivierten Kanälen pro Kanal eine 

Mindestabtastrate von 1 GS/s und 

eine Speichertiefe von 100 MPkt. 

Die Geräte sind in den Bandbreiten 

100, 200 und 350 MHz verfügbar. 

Wird mehr Bandbreite be nötigt 

steht eine Bandbreitenupgrade- 

Option zur Verfügung. 

Die weitere Ausstattung 

der neuen Serie ist identisch mit 

der Ausstattung der erfolgreichen 

SDS2000X Plus Serie. Damit sind 

die folgenden Funktionen ebenfalls 

standardmäßig enthalten: 

Zonen trigger, Counter, Totalizer, 

Masken test, Historie mit Suchfunktion, 

FFT-Analyse mit bis zu 2 Millionen 

Punkten, serielle Bus-Triggerung 

und -Dekodierung für I 2 C, 

UART, SPI, LIN, CAN. Die weiteren 

Dekoder I 2 S-, CAN-FD-, FlexRay-, 

MIL1553-, SENT und Manchester 

können per Softwareoption freigeschaltet 

werden. Das Gerät kann 

durch den Erwerb des Logikanalysator-Adapters 

um 16 digitale 

Kanäle erweitert werden. 

Der Sequenzmodus erhöht die 

Kurven-Erfassungsrate auf bis zu 

500 000 wfm/s. Damit wird die Totzeit 

des Oszilloskops gegenüber dem 

„Normal-Modus“ um einen Faktor 

von ca. 5 verringert und seltene Signalanomalien 

können bei der Fehlersuche 

schneller entdeckt werden. Die 

integrierte Bode-Plot-Funktion bildet, 

zusammen mit dem optionalem 25 

MHz Funktionsgenerator, eine komfortable, 

platzsparende und kostengünstige 

Frequenzganganalyse ohne 

dass in zusätz liche externe Instrumente 

investiert werden muss. Bei 

der Schaltnetz teilentwicklung werden 

Bode-Plots verwendet um die 

Phasen- und Amplitudenreserve 

zu messen. 

X-HD-Serie 

Ebenso wie die X-Plus-Serie verfügt 

die X-HD-Serie über eine Leistungsanalyse-Option. 

Damit können 

die wichtigsten Messungen 

automatisiert durchgeführt werden 

und alle üblichen Eigenschaften von 

Spannungskonvertern bestimmt 

werden. Die feinere vertikale Auflösung 

erhöht die Genauigkeit der 

Ergebnisse der Leistungsmessung 

und ermöglicht eine noch bessere 

Optimierung. Die Oszilloskope sind 

mit einem 10,1-Zoll-Touch screen 

ausgestattet. Somit ist ausreichend 

Platz für die Darstellung der Signale 

und Analysen vorhanden. Die aus 

den aktuellen Ge räten bekannte 

gut durchdachte Bedienkonzept 

mit der Möglichkeit der Bedienung 

per Maus- und Tastatur macht das 

Arbeiten mit den Ge räten einfach 

und intuitiv. Die Fernsteuerung kann 

über den eingebauten Webserver 

erfolgen. ◄ 


31

Qualitätssicherung 

Maximale Präzision und 

Zuverlässigkeit 

Schnelle und hochauflösende CT-Inspektion für sichere, hochwertige und langlebige Medizintechnik 

Phoenix Speedscan HD, das neue Hochleistungs Mikro-CT-System von Waygate Technologies für industrielle 

3D-Prüfverfahren, kombiniert einen hohen Automatisierungsgrad für den produktionsliniennahen Einsatz mit 

hoher Auflösung und hohem Durchsatz 

Waygate Technologies 

www.waygate-tech.com 

Medizinische Geräte gehören 

zu den am stärksten überwachten 

und regulierten Produkten in der 

gesamten Industrie, da sie einen 

entscheidenden Einfluss auf die 

Lebens qualität und das Leben selbst 

haben. Deshalb stehen bei medizinischem 

Equipment und der Hardware 

für Patienten maximale Präzision 

und Zuverlässigkeit im Vordergrund. 

Höchste und strengste 

Qualitäts- und Sicherheitsstandards 

müssen durch Qualitätskontrollen 

erfüllt werden. Gleichzeitig wird die 

in vielen Geräten eingesetzte Technologie 

immer komplexer, Implantate 

werden beispielsweise kleiner 

und es werden zunehmend elektronische 

Hightech-Komponenten eingesetzt. 

Darüber hinaus werden die 

Produktentwicklungszyklen und Produktionsprozesse 

immer schneller. 

Führende CT-Bildqualität 

Von Herzschrittmachern und 

anderen batteriebetriebenen Implantaten 

wie Nervenstimulatoren oder 

Cochlea-Implantaten, über orthopädische 

Implantate, Zahnersatz und 

Brackets, Katheter, chirur gische 

Klammern bis hin zu Hörgeräten 

und Insulinpumpen – Waygate Technologies 

bietet maßgeschneiderte 

Inspektionslösungen mit weltweit 

führender CT-Bild qualität für jede 

Art von Anwendung. 

Ganz gleich, ob strukturelle 

Defekte in elektronischen oder 

mechanischen Teilen, orthopädischen 

Implantaten und zahnmedizinischen 

Anwendungen aufzuspüren 

sind oder hochpräzise zerstörungsfreie 

3D-Messtechnik für 

die Überprüfung von Bauteilabmessungen 

benötigt wird, die CT-Systeme 

von Waygate Technologies bieten 

branchenführende Bild qualität 

bei Geschwindigkeiten, die für F&E 

Analsysen im Labor als auch für 

hohen Probensatz in der produktionsnahen 

Qualitätsüberwachung 

bestens geeignet sind. 

Phoenix Speed|scan HD 

setzt neue Standards bei 

industriellen CT-Systemen 

Mit dem Phoenix Speed|scan HD 

steht erstmals ein microCT Scanner 

zur Verfügung, der atline-und inline 

mit kurzen Taktzeiten und hohem 

Probendurchsatz 3D inspizieren 

und messen kann und somit die 

höchsten Präzisionsansprüche der 

Branche erfüllt. Das Hochleistungs- 

Micro-CT-System wurde speziell für 

den produktionsnahen Einsatz mit 

hohem Probendurchsatz entwickelt 

und kann in den unterschiedlichsten 

Industrien eingesetzt werden. 

Besonders geeignet ist das neue 

System für die wachsenden Inspektionsanforderungen 

in der Medizintechnik, 

Elektronik- und Automobilindustrie 

sowie in der Batteriefertigung 

und im 3D-Druck. Der hohe 

Automatisierungsgrad des Phoenix 

Speed|scan HD ermöglicht das Prüfen 

großer Stückzahlen bei durch- 

Virtuelle CT-Schnittbilder durch eine gescannte Insulinpumpe 


Qualitätssicherung 

Virtueller Schnitt durch ein CT Volumen eines Glukose-Sensors 

gehender Auslastung des Systems, 

um bis zu 100 Prozent des Produktionsvolumens 

prüfen zu können. 

Die auf künstlicher Intelligenz 

basierende automatische Defekterkennung 

(ADR) als Teil von Waygate 

Technologies´ InspectionWorks 

Software Platform erhöht die Effizienz 

in der Inspektion zusätzlich. Im 

Ergebnis reduzieren sich der Produktionsausschuss 

und der Bedienaufwand 

sowie die Kosten für die 

Qualitätskontrolle. 

Schneller und besser 

Dr. Oliver Brunke, Application and 

Engineering Leader für Industrielle 

CT-Systeme bei Waygate Technologies, 

erklärt: „Wir sind seit vielen 

Jahren Technologieführer in der 

Hochgeschwindigkeits-CT-Prüfung. 

Mit höher aufgelösten Bildern 

bei gleich hohem Probendurchsatz 

setzt Phoenix Speed|scan HD 

neue Standards in der Medizintechnik 

und vielen anderen Industrien. 

Dank unserem engen Austausch 

mit Anwendern in zahlreichen Branchen 

bietet das System eine Vielzahl 

von Anpassungsmöglichkeiten. 

Durch den hohen Automatisierungsgrad 

ist mit unserem neuen System 

eine spürbare Qualitäts- und 

Effizienzsteigerung in der Produktion 

möglich.“ 

Entwickelt für unterschiedlichste 

Industrien 

und Anwendungen 

Haupteinsatzgebiet des Phoenix 

Speed|scan HD ist die Kontrolle 

und Optimierung des Produktionsprozesses. 

Auf der Basis von 

bewährten Technologien entwickelten 

die Ingenieure von Waygate 

Technologies das neue System 

beispielsweise für den Einsatz 

in der Unterhaltungselektronikindustrie, 

in der neben der Fehlererkennung 

vor allem Batterie- und Akkusicherheit 

sowie deren Langlebigkeit 

eine wichtige Rolle spielen – Faktoren, 

die auch in der Medizintechnik 

von herausragender Bedeutung 

sind. Durch die hohe Detailerkennbarkeit 

von bis zu 20 Mikro metern 

kann Speed|scan HD gerade in der 

Medizintechnik eine qualitativ hochwertige 

Inspektion bei gleichzeitig 

großer Effizienz gewähr leisten. 

Daneben ist das System vor allem 

für Fehleranalysen, quantitative 

3D-Porositätsanalysen, Materialstrukturanalysen, 

Montagekontrollen 

oder Soll/Ist-Vergleiche auf 

Basis von CAD-Daten in der Medizintechnik-, 

Automobil und Luftfahrtindustrie 

prädestiniert. 

„Scans rund um die Uhr“: 

Automatisierte Inline CT für 

dauerhaften Einsatz 

Speed|scan HD ist konsequent 

auf den integrierten Einsatz in der 

Produktionslinie mit einem bis zu 

100%-ig automatisierten Inspektionsprozess 

ausgelegt: ein Doppel-Manipulator 

und eine Röntgen-Doppelschleuse 

sorgen dafür, dass rund 

um die Uhr gescannt werden kann. 

Leistungsfähiges 

Metrologie-System 

Das neue Hochleistungs-CT- 

System von Waygate Technologies 

kann zudem für die 3D Metrologie 

eingesetzt werden, also für die 

Geometrievermessung eines Teils 

oder Produkts. Damit ist der Einsatz 

von Phoenix Speed|scan HD gerade 

auch beim Hochfahren der Produktion 

neuer Produkte interessant. 

Weitere interessante Einsatzgebiete 

sind der Kunststoffspritzguss oder 

der industrielle 3D-Druck von geometrisch 

hochkomplexen Bauteilen. 

Marktführende Hard- und 

Softwarelösungen 

Waygate Technologies bringt 

seine mehr als 125-jährige Erfahrung 

in der industriellen Inspektion 

für innovative Röntgen- und CT- 

Lösungen ein, die den Herausforderungen 

von OEMs und Zulieferern 

gerecht werden. Das Ergebnis 

sind marktführende Hard- und 

Softwarelösungen, die höchste Auflösung 

und größte Messgenauigkeit 

bei höheren Geschwindigkeiten 

bieten – bei gleichbleibender Bildqualität 

und tadelloser Präzision. ◄ 


33

Quelle: it.daily.net 

Schützen Sie Ihre Produktion! 

Die wichtigsten Fragen zur Cybersecurity 

Hacker- und explizit Ransomware-Angriffe sind heute eine etablierte Realität. Sie gelingen relativ einfach und 

sind meist auf kleine und mittlere Firmen ausgerichtet, da diese eine eher schwache Cybersecurity haben. Wir 

versuchen, Hilfestellung zu geben und eventuelle Wissenslücken zu füllen. 

Warum ist Cybersecurity ein 

so brennendes Thema? 

Einerseits verursachen Angriffe 

einen sofortigen immensen Schaden, 

weil Daten plötzlich unzugänglich 

sind und damit die Arbeit ganz 

einfach blockiert wird. Andererseits 

lässt sich die globale Situation 

rund um Cybersecurity nicht 

schnell genug lösen, da weltweit 

ganz einfach nicht genug Cybersecurity-Spezialisten 

mit Erfahrung 

existieren. 

Wie groß ist die Dimension 

der Bedrohung? 

Da auch mittlere und kleine Unternehmen 

immer öfter in globale 

Hackerangriffe integriert und entsprechend 

instrumentalisiert werden, 

wird ihr Schutz schon bald 

zur Frage der Nationalen Sicherheit 

in allen Industriestaaten aufsteigen. 

Die Gewinne der Cyberkriminellen 

überschreiten inzwischen 

den Umsatz der größten Konzerne 

weltweit. Mit von der dortigen Politik 

begünstigten Angriffen aus Russland 

muss neuerdings ebenfalls 

gerechnet werden! 

Welches sind die 

herausragenden Fälle der 

letzten Jahre? 

• Blockade mehrerer Gasleitungen 

in den USA mittels 

Ransomware 2020 

• Verstellung der Grenzwerte 

der Wasserversorgung von 

Oldsmar/Florida auf toxisches 

Niveau per Remote-Zugriff 2021 

• Hackerangriff auf den amerikanischen 

IT-Dienstleister Kaseya 

mit weltweiten Störungen in der 

IT 2021 

• Katastrophenfall beim Landratsamt 

Anhalt-Bitterfeld infolge 

eines Cyberangriffs 2021 

• Das letzte Jahr endete mit einer fulminanten 

IT-Krise, nachdem eine 

Sicherheitslücke in einem Framework 

zum Loggen von Anwendungsmeldungen 

in Java auffiel und zahlreiche 

Behörden und Unternehmen 

angreifbar machte. Dieser Vorfall 

zeigte, wie eklatant die Sicherheitslücken 

auf vielen Geräten sind, da 

mehrere hundertmillionen Geräte 

weltweit betroffen waren. 

„Die deutsche Industrie mit ihren 

zahlreichen Hidden Champions ist ein 

attraktives Angriffsziel von Cyberkriminellen. 

Lt. Umfrage ereignen sich 

die kriminellen Vorfälle am häufigsten 

in der Produktion bzw. Fertigung.“ 

Quelle: Bitkom 

Wie hoch wird der 

Schaden eingeschätzt? 

Die Angaben schwanken 

beträchtlich. Das ist teils verständlich, 

da man den Schaden 

verschieden definieren kann und 

da viele Betroffene ihn nicht melden. 

Gemäß Cyberthreats Report 

2022, den der IT-Sicherheitsanbieter 

Acronis im Dezember veröffentlicht 

hat, verursachten Ransomware 

und andere Cyberangriffe im vergangenen 

Jahr Schäden in Höhen von 

20 Milliarden Euro allein in Deutschland 

(https://blog.wiwo.de/lookat-it). 

Im Netz kursiert u.a. auch 

die Angabe 220 Milliarden, die 

in der genannten Quelle als Irrtum 

bezeichnet wird. In einem 

White Paper liest man: „Nach 

Angaben des OCR Cybersecurity 

Newsletters des US 

Department of Health and 

Human Services im Herbst 

2019 erwirtschaften Cyberkriminelle 

nach einer Schätzung 

des FBI mehr als 1 Milliarde US- 

Dollar an Lösegeld.“ Nimmt man 

hier einen Übersetzungsfehler und 

1 Billion an, würde das wiederum 

gut mit 220 Milliarden hierzulande 

harmonieren. 

Ist Ausspähen illegal? 

Potenziellen Angreifern stehen 

bereits im Rahmen der Legalität 


CrowdStrike-Produkte 

DAUERGEFAHR RANSOMWARE: WIE SICH UNTERNEHMEN 

UND INSTITUTIONEN VOR NEUEN TRENDS UND METHODEN 

SCHÜTZEN KÖNNEN 

mächtige Werkzeuge wie das IoT-Scanning-Portal 

Shodan oder Programme, 

die gezielt nach Schwachstellen suchen, 

zur Verfügung. Ja nach geografischem 

Standort mit seiner örtlichen Gesetzgebung 

können dunkle Aktivitäten legal 

oder illegal sein. 

DIE AKTEURE HINTER 

DEN RANSOMWARE-ANGRIFFEN 

Cybersecurity 

Mimecast bietet Lösungen für den cloudbasierten 

Web-Schutz und Cyber-Resilicence-Technologien. 

Malware, Phishing-, 

Credential-Harvesting- und Identitätsfälschungsangriffe 

lassen sich identifizieren 

und blockieren, bevor ein Schaden 

entsteht. Auch interne Kommunikations-Tools 

lassen sich besser verteidigen 

und gegen mögliche Insider-Risi- 

CrowdStrike Über welche Intelligence Position überwacht verfügen das Cybercrime- 

Ökosystem, 

die Angreifer? 

indem es Cybercrime-Organisationen, ken absichern. unabhängige 

Sowohl im üblichen frei zugänglichen 

Bedrohungsakteure und deren Beziehungen verfolgt. So wurde 

Internet (Clearnet, „sichtbares“ Web) als Ist mein Betrieb von Datenlecks 

zum Beispiel auch im der Deppweb Entwickler (nicht von frei Samas zugänglich) (alias Sam Sam) als ein 

betroffen? 

Bedrohungsakteur als auch im Darknet namens (abgeschlossenes 

BOSS SPIDER identifiziert. INDRIK SPIDER 

wurde die Web) Entwicklung gibt es zahlreiche von Dridex illegale zugeschrieben. Angebote 

für Werkzeuge, um in Firmennetz- 

Sie prüfen, ob diese Adresse in Verbin- 

Anhand Und Ihrer WIZARD E-Mail-Adresse können 

SPIDER, werke auch einzudringen. bekannt als Man der in spricht Russland heute ansässige dung mit Betreiber anderen persönlichen der Daten 

Banken-Malware von einem TrickBot „Geschäftsmodell“ (die in der namens Vergangenheit im Internet hauptsächlich 

offengelegt wurde und missbraucht 

werden identifiziert, könnte. die Das Hasso Platt- 

auf Überweisungsbetrug Crime as a Service. abzielte), wurde als Gruppe 

ner Institut bietet dazu den HPI Identy 

auch Ryuk Wie entwickelt weit haben hat. sich Diese Gruppen wurden dabei beobachtet, 

Leak Checker: https://sec.hpi.de/ilc/ 

wie sie gezielte die Möglichkeiten Ransomware-Angriffe für 

initiieren, die dem Konzept der 

„Großwildjagd“ Cyberkriminalität folgen und dabei entwickelt? große Gewinne Was erwirtschaften. 

sind populäre Maschen des 

Cyberkriminalität kann als ein ausgereifter 

Markt konnte betrachtet zudem werden. eine zunehmende Hier gibt • Kooperation falsche Chefs von oder Lieferanten, die 

Betrugs per E-Mail? 

CrowdStrike 

es Marketing und Kundenbetreuung oder Zahlungen auf ihr Konto umleiten, sog. 

Bedrohungsakteuren bei gezielten Angriffen und ein zunehmendes 

Dienstleistungen für maßgeschneiderte Fake President 

Auftreten Angriffe als „Mega-Organisation“ werden angeboten. Cyberkriminelle 

setzen 2021 bei wurde ihren darauf Erpressungsan- 

hingewiesen, sog. dass Fake WIZARD Identy SPIDER Fraud – 

beobachten. • Ordern Im CrowdStrike von Waren an Global Fake-Adressen, 

Threat Report 

ein BGH-Akteur 

griffen mit 

und 

Ransomware 

etabliertes 

immer 

Cybercrime-„Großunternehmen“ 

häufiger • Herausfischen einer 

– 

Mail und Verändern 

der IBAN, sog. Paymant Diversion 

eine Art Miet-Software ein, die im Netz 

seine rasanten als Service Operationen bereitgestellt aufrechterhalten wird. 

hat und das zweite Jahr in 

Folge der am häufigsten gemeldete Cybercrime-Gegner 

Was sind die Einfallstore? 

Was ist beim wurde. IoT/IIoT zu 

beachten? 

Zum einen ist es ganz einfach die 

gewöhnliche Internet-Anbindung, 

zum ande- 

HÖHERE KOMPLEXITÄT UND 

Schwachstellen in 

IoT/IIoT-Geräten sind 

ren ist es das 

besonders gefährlich, 

da sie den 

IoT bzw. IIoT. 

UNSCHARFE Als größtes Ein-LINIEfallstor 

werden 

ler Daten begünsti- 

Missbrauch sensib- 

E-Mails angesehen 

(70%). Cybersischen 

Gefahgen 

und zu phy- 

Wie alle Software-Entwickler arbeiten auch Cybercrime-Gruppen 

ständig kriminelle an der Verbesserung setzen ihrer Ransomware und rüsten diese mit ren führen können. 

um viele Hierzu gehören 

neuen Funktionen darauf, dass auf. elektronische 

Post erweitert samt und unnötige und veraltete Fehlfunktionen Funktionen von aus Industrieanla- 

WIZARD SPIDER zum Beispiel hat Ryuk 

neue Funktionen 

Anhängen oft zu 

gen, Defekte an Geräten und Maschinen 

Erfassungsmodule oder Störungen ein, von die Gebäudesi- 

dem Code gedankenlos entfernt. geöffnet Diese Gruppe wird. Dem setzt folgen neue 

auf die Systeme Hackerangriffe der Opfer (27%). heruntergeladen werden, cherheitssystemen. 

um Zugangsdaten 

zu orten und laterale Bewegungen in der Umgebung Zu den des Sicherheitsrisiken Opfers zählen nichtgepatchte 

Schwachstellen, cloud-basier- 

Gibt es Technologien, die 

durchzuführen einen sicheren – immer E-Mail-Verkehr 

mit dem Ziel, Zugang zum Domänencontroller 

tes Management und damit Anfälligkeit 

zu erhalten. gewährleisten? 

Bei erfolgreichem Zugriff auf den etwa Domänencontroller für Angriffe auf kann Zugangsdaten, 

WIZARD SPIDER Die E-Mail seine als eines Ransomware der wichtigsten Ryuk in schwache der gesamten Authentifizierung Umgebung und ein Mangel 

an host-basierter Sicherheit. 

des Opfers 

digitalen 

implementieren. 

Kommunikationsmittel ist ein 

besonders beliebter Angriffspunkt für Die Umgebung ist oft nur durch eine 

Ransomware-Attacken. Etwa die Firma Firewall geschützt. Das Netzwerk selbst 

„Jeder vierte Mittelständler in 

Deutschland war bereits Opfer mindestens 

eines erfolgreichen Cyberangriffs.“ 

Forsa-Studie/Gesamtverband 

der deutschen Versicherungswirtschaft 

Erschwerend kommt hinzu, dass sich die Grenzen zwischen 

nationalstaatlichen und Cybercrime-Ransomware-Kampagnen 

verwischen. Dieser Trend ist seit 2018 zu beobachten. Ob 

der Ransomware-Code gestohlen oder willentlich zwischen 

nationalstaatlichen Akteuren und Cyberkriminellen geteilt wird, ist nach 

wie vor unklar. CrowdStrike hat allerdings beobachtet, dass beide Arten 

von Gegnern ähnliche Malware wie beispielsweise Ryuk einsetzen, 

entweder meditronic-journal um sofortigen finanziellen 4/2022 Gewinn zu erzielen oder um eine 

Ablenkung zu schaffen, die den Ursprung eines nationalstaatlichen 

DIE ENTWICKLUNG DER 

MODERNEN RANSOMWARE 

• Großwildjagd auf 

Infrastrukturen 

• Finanzunternehmen 

zahlt Lösegeld von 

40 Mio. US-Dollar 

• Beginn der 

„Großwildjagd“ 

(Big Game 

Hunting / BGH) 

• JavaScript- 

Ransomware 

erscheint 

• Locky erscheint 

• Krankenhaus 

zahlt 17.000 Dollar 

Lösegeld 

• Erträge aus 

Ransomware 

> 1 Mrd. US-Dollar 

• Über 250.000 

Ransomware- 

Varianten 

• CryptoLocker 

erscheint 

• Einsatz von RSA- 

Verschlüsselungen 

mit 2048 Bit 

• Ransomware für 

300 US-Dollar 

käuflich 

• Erträge aus 

CryptoLocker: 

30 Mio. US-Dollar in 

100 Tagen 

• 10.000 

Ransomware- 

Varianten 

• Bitcoin wird 

geboren 

• Ransomware mit 

Bildschirmsperre 

erscheint 

• Scareware wird 

von gefälschten 

Virenschutzprogrammen 

und bösartigen 

Dienstprogrammen 

beherrscht 

• Erste Varianten 

moderner 

Ransomware 

tauchen auf 

2020 

2019 

2018 

2017 

2016 

2015 

2014 

2013 

2012 

2011 

2010 

2009 

2008 

2007 

2006 

2005 

• Großwildjagd 

auf staatliche 

und kommunale 

Behörden 

• Kommunale 

Behörde zahlt 

Lösegeld von 

460.000 US-Dollar 

• Nationalstaatlich 

unterstützte 

Ransomware 

WannaCry 

und NotPetya 

kombinieren 

Wurm-Techniken 

zur weltweiten 

Verbreitung 

• Über 4 Millionen 

Ransomware- 

Varianten 

• Ransomwareas-a-Service 

erscheint 

• TeslaCrypt 

erscheint 

• Über 100.000 

Ransomware- 

Varianten 

• Ransomware für 

200 US-Dollar 

käuflich 

• Varianten zur 

Imitation der 

Mittel von 

Vollzugsbehörden 

erscheinen 

• Malware wandelt 

sich von bösartigen 

Virenschutzprogrammen 

zur Dateiverschlüsselung 

• Betrugsprogramm 

FileFix Pro erpresst 

40 US-Dollar, um 

beim Entschlüsseln 

von Dateien zu 

„helfen“ 

• Ransomware 

stellt von 56-Bit- 

Verschlüsselung 

auf 660-Bit-RSA- 


mit öffentlichem 

Schlüssel um 

35

Cybersecurity 

wird jedoch nicht überwacht und es 

mangelt an Endpunktsicherheit und 

auch -sichtbarkeit, da keine Agents 

eingesetzt werden können. 

Welche Angriffsziele sind 

möglich? 

Jedes Gerät, das über eine 

Rechenleistung verfügt, als mindestens 

einen Mikroprozessor besitzt, 

kommt als mögliches Angriffsziel 

in Frage. 

Titel 

eines über 

www.security-insider.de 

erhältlichen White Papers 

Wie angreifbar ist Microsoft 

PowerShell? 

PowerShell ist ein mächtiges Tool 

für die Systemverwaltung und als 

solches eine beliebte Angriffsstelle 

für Hacker. Es reichen bereits grundlegende 

Kenntnisse aus, um mit 

leicht zugänglichen Hacking-Tools 

in Systeme einzudringen. Windows 

PowerShell verfügt aber seit Version 

5 über mehrere Schutzmechanismen, 

um Hacking-Angriffe abzuwehren. 

Mehr Info: https://lp.scriptrunner. 

com/de/powershell-security-guide 

Was ist als größtes Risiko 

anzusehen? 

Viele Geräte werden durch 

ihre Nutzer nicht als intelligent 

oder vernetzt wahrgenommen. 

Wechselnde Verantwortliche, 

der schrittweise Ausbau in der 

Vergangenheit und nichtstandardisierte 

Umgebungen befördern 

das Risiko. 

Welche Angriffsmöglichkeiten 

gibt es? 

• Ransomware 

Ransomware gelten derzeit als 

die größte Bedrohung. Ransom 

heißt Lösegeld. Ransomware ist 

ein Schadprogramm, meist ein Verschlüsselungsprogramm, 

das bei 

den Angegriffenen den Zugang zu 

Daten und Systemen verhindert oder 

einschränkt, indem es beispielsweise 

alle Festplatten verschlüsselt. 

Für die Entschlüsselung wird 

ein Lösegeld verlangt. 

• DDoS 

Distributed-Denial-of-Service 

(DDoS) meint „verteilte Verweigerung“ 

Dahinter steckt ein Angriff, 

der eine Dienstblockade verursacht. 

Diese liegt vor, wenn ein angefragter 

Dienst nicht mehr bzw. nur noch 

stark eingeschränkt verfügbar ist. 

Auslöser ist in den meisten Fällen 

eine mutwillig herbeigeführte Überlastung 

der IT-Infrastruktur. Angreifer 

nutzen seit etwa 20 Jahren bereits 

diese Spielart der Cyberkriminalität, 

meist um Lösegelder zu erpressen. 

• Datendiebstahl 

Eine dritte Spielart ist das 

Abgreifen sensibler Daten und 

die Androhung, diese im Netz zu 

veröffentlichen. Immer werden 

dabei Trojaner eingeschleust, 

die das System auskundschaften, 

Daten verschlüsseln oder abzapfen. 

• Sabotage 

Die Cyberkriminellen dringen in 

vernetzte Produktionssysteme ein 

und manipulieren die Maschinen. 

Wie problematisch ist 

Ransomware? 

Ransomware ist eine neue Form von 

Malware. Letztere deckt alle 

Arten von 

„Während die IT-Sicherheit inzwischen 

weitestgehend im Bewusstsein 

der meisten Nutzer angekommen 

ist und mit entsprechenden Schutzprodukten, 

Maßnahmen, aber auch 

gesetzlichen Richtlinien unterstützt 

wird, ist die Sicherheit von Geräten 

in der Peripherie vielfach noch ein 

blinder Fleck.“ 

M. Freunek, Elektropraktiker 8/21 

Schadsoftware wie Viren 

oder Trojaner ab. Ransomware kann 

demnach entweder den Zugang eines 

Nutzers zu seinem Computer (Locker- 

Ransomware) oder Daten verschlüsseln 

und damit für den Nutzer unbrauchbar 

machen (Crypto-Ransomware). Die 

Angreifer behaupten zwar, dass die 

Opfer ihrer Attacke die Kontrolle über 

ihre Geräte oder Daten zurückerhalten, 

sobald das Lösegeld bezahlt wurde. In 

vielen Fällen tritt dies aber nicht ein. 

Die durchschnittlichen Reparaturkosten 

nach einem Angriff – diese umfassen 

u.a. Kosten für die Ausfallzeiten, 

Personal, entgangene Aufträge oder für 

das Lösegeld – beliefen sich 2021 auf 

1,85 Mio. USD und haben sich damit 

gegenüber dem Vorjahresniveau mehr 

als verdoppelt. 

Was ist ein mögliches 

Szenario? 

Während alle in Richtung „Ransomware-Probleme“ 

schauen, wird 

der richtige Hauptangriff auf das vorher 

definierte Ziel, meistens geheime 

Firmeninformationen, durchgeführt 

und hat somit sehr gute Chancen, 

vor dem Ransomware-Problem 

unbemerkt zu bleiben. 

Welche Zeitrahmen gibt es 

für Angriffe? 

Durchschnittlich genügen zwei 

Minuten für das Eindringen und 

Erkennen. Durchschnittlich 30 min 

nimmt das Umschauen und Aussähen 

in Anspruch. 

Welche Schäden sind in 

Unternehmen durch einen 

Cyberangriff entstanden? 

• Unterbrechung des Betriebsablaufs/der 

Produktion (ca. 60%) 

• Kosten für Datenwiederherstellung 

(ca. 50%) 

• Diebstahl sensibler Daten 

(ca. 10%) 

• Reputationsschaden 

5%) 

• Lösegeld (ca. 5%) 

Welche Zeit wird zur 

Wiederherstellung der 

IT-Systeme benötigt? 

• ein Tag (ca. 30%) 

• zwei bis drei Tage (ca. 50%) 

• mehr als drei Tage (ca. 20%) 

(ca. 


Cybersecurity 

Wie lässt sich Cybersecurity 

auffächern? 

Cyber-Sicherheitslösungen 

basieren öfters auf Cloud Apps, 

die Schwachstellen-Management, 

Erkennung und Reaktion, 

Bedrohungsschutz, kontinuierliche 

Überwachung, Patch- 

Management, Erkennung 

und Reaktion von Multi-Vektor-Endpunkten, 

Gefährdungsanzeige, 

Zertifikatsbewertung, 

Richtlinieneinhaltung, Sicherheitskonfigurationsbewertung, 

PCI-Compliance, Überwachung 

der Dateiintegrität, Fragebögen zur 

Sicherheitsbewertung, Bewertung 

der Out-of-Band-Konfiguration, 

Scannen von Web-Anwendungen, 

Web-Anwendungs-Firewall, globales 

IT-Asset-Inventar, CMDB-Synchronisierung, 

Zertifikatsinventar, 

Cloud-Sicherheitsbewertung und 

Containersicherheit anbieten. 

Wie lässt sich das 

Schutzniveau einfach 

verbessern? 

Es kostet nur Zeit, aber kein Geld, 

wenn man unsicher erscheinende 

Passwörter durch sichere ersetzt. 

Auch diese kann man sich merken, 

wenn man individuelle Floskeln 

verwendet und mit Ziffern oder 

Großbuchstaben anreichert. Das 

ist konsequent bei allen Mitarbeitern 

durchzusetzen. Die wichtigsten 

Daten sind auch auf Papier 

oder elektronisch völlig isoliert zu 

sichern. Weiter sollten Netzwerke, 

wo immer möglich, separiert und 

minimiert werden. Ebenso kostenlos 

ist die schnellstmögliche Installation 

von Hersteller-Software-Updates. 

Welche Bedeutung hat eine 

Firewall? 

Eine eher geringe. Denn infolge 

der zusammengewachsenen IT- und 

OT-Netzwerke (Operational Technology) 

ist es nicht mehr effektiv, 

beim Schutz kritischer Infrastrukturen 

ausschließlich oder überhaupt 

auf Firewalls zu setzen. 

„Wenn eine Firma Alarm schlägt, 

weil ihre Computerdaten von Kriminellen 

verschlüsselt wurden, dann 

ist Zeit der wichtigste Faktor. Denn 

leider gibt es in Deutschland derzeit 

keine Vorratsdatenspeicherung, und 

Daten zu IP-Adressen werden nach 

sieben Tagen gelöscht.“ 

Lars Nowack, zuständig für Cyberund 

Wirtschaftskriminalität bei der 

Polizeidirektion Görlitz 

Wann kann Schadsoftware 

die Firmendaten 

verschlüsseln? 

Das ist immer dann möglich, wenn 

die Sicherungssysteme 

unzureichend 

sind oder nicht richtig 

funktionieren, wenn Links gefolgt 

wird oder wenn Dateianhänge geöffnet 

werden. Besonders gefährlich 

sind alte Office-Dateien (.doc, 

.xlx, .ppt). 

Wie ist die Einschätzung der 

IoT-Sicherheit möglich? 

Am besten mit Testsoftware. Etwa 

Keysight Technologies hat eine IoT 

Security Assessment Software 

vorgestellt, mit der Hersteller 

von IoT-Chips und 

-Geräten sowie Organisationen, 

die IoT-Geräte einsetzen, 

umfassende automatisierte 

Cybersecurity-Analysen 

durchführen können. 

Welches sind die 

führenden Sicherheitsanbieter? 

Lt. Credit Suisse-Liste mit führenden 

Cybersicherheitsanbietern 

ist Fortinet klarer Gewinner. Den 

zweiten Platz belegt ServiceNow, 

den dritten Qualys. 

Was bedeutet Trusted 

Computing? 

Trusted Computing (TC) bedeutet, 

dass der Betreiber eines PC- 

Systems die Kontrolle über die verwendete 

Hard- und Software an 

Dritte abgeben kann. Dieses Konzept 

wird von der Trusted Computing 

Group (TCG) entwickelt und beworben. 

Es soll die Sicherheit erhöhen, 

da Manipulationen erkannt werden. 

Was ist eine Trusted-Computing-Plattform? 

Trusted-Computing-Plattformen 

(PCs, aber auch andere computergestützte 

Systeme wie Mobiltelefone 

usw.) können mit einem 

zusätzlichen Chip, dem Trusted 

Platform Module (TPM), ausgestattet 

werden. Dieser kann 

mittels kryptographischer Verfahren 

die Integrität sowohl 

der Software-Datenstrukturen 

als auch der Hardware 

messen und diese Werte nachprüfbar 

und manipulationssicher 

abspeichern. 

Was bedeutet Roots of 

Trust? 

Als Roots of Trust (RoT) bezeichnet 

man mehrere Funktionen im 

Trusted-Computing-Modell, denen 

das Betriebssystem des Computers 

immer vertraut. RoT ist vergleichbar 

„Ransomware ist derzeit eine der 

größten Bedrohungen für die IT von 

Unternehmen und Organisationen. 

Bei erfolgreichen Angriffen werden 

Dienstleistungen und Produktion häufig 

zum Stillstand gebracht.“ 

Arne Schönbohm, Präsident des 

BSI 

mit einer 

eigenständigen Engine, 

die den kryptografischen Prozessor 

kontrolliert, der den Kern des Trusted 

Platform Modules (TPM) darstellt. 

So wird es z.B. möglich, Software-Updates 

auf vertrauensvolle 

Weise an alle potenziell betroffenen 

Maschinen auf der Welt zu pushen. 

Welche Bedeutung haben 

Roots of Trust? 

Wenn man den untersten Ebenen 

der Boot-Struktur eines Geräts 

vertrauen und entsprechende Software-Updates 

herausgeben kann, 

ist eine Fabrik in der Lage, sich 

rasch von einer Attacke zu erholen 

und ihren geordneten Betrieb 

wieder aufzunehmen. 

Was bedeutet Trusted 

Network Connect? 

Mit der Trusted-Network-Connect-Spezifikation 

(TNC) entwickelt 

die Trusted Computing Group 

(TCG) einen Ansatz zur Realisierung 

vertrauenswürdiger Netzwerkverbindungen. 

Ziel ist eine offene, 

herstellerunabhängige Spezifikation 

zur Überprüfung der Endpunkt- 

Integrität. 

Wie ist es um den Schutz 

von Edge Computers 

bestellt? 

Unter Edge versteht man die 

Außengrenzen der Regelschleife. 

Edge Computer, ausgeführt als 

separate Netzwerkknoten oder in 

die CPS integriert, lassen sich einfacher 

als zentralisierte Netze schützen. 

Weiter von Vorteil: Sie reduzieren 

die Datenströme auf ihrem 

energieintensiven Weg in die Cloud. 

Was versteht man unter 

SASE? 

Da alte Netzwerksicherheitsmodelle 

mit den sich weiterentwickelnden 

Bedrohungen nicht 

mehr Schritt halten konnten und 

zudem die moderne Netzwerkarchitektur 

immer komplexer 

wurde, haben Unternehmen 

mit der Umstellung auf ein neues 

cloudbasiertes Sicherheitsmodell 

begonnen: Secure Access Service 

Edge (SASE). 

SASE kombiniert ein softwaredefiniertes 

Wide Area Network 

(WAN) mit zentralen Netzwerksicherheits-Services 

– wie Secure 

Web Gateways, Cloud Access Security 

Broker oder Cloud Firewalls – 

und stellt diese an der Netzwerk- 

Edge bereit. 

Was bedeutet Endpoint 

Security? 

Endpunktsicherheit ist ein Ansatz 

zum Schutz von Computernetzwerken, 

die remote mit Clientgeräten 

verbunden sind. Endpoint Security 

schützt die verschiedenen Endgeräte 

in einem Netzwerk vor diversen 

Bedrohungen. Technische und organisatorische 

Maßnahmen verhindern 


37

Cybersecurity 

den unbefugten 

Zugriff auf 

Geräte oder 

die Ausführung 

schädlicher 

Software. 

Endpoint Security 

hat in den 

letzten Jahren an 

Bedeutung gewonnen, 

da die Anzahl an Endgeräten, 

die in einem Unternehmensnetzwerk 

kommunizieren, stetig zunimmt. Vor 

allem Konzepte wie Bring Your Own 

Device oder eine vermehrte Nutzung 

von Home Offices und der Zugriff auf 

zentrale Ressourcen einer Organisation 

von mobilen Endgeräte über das Internet 

machen Systeme zur Sicherstellung 

der Endpoint Security unverzichtbar. 

Mehr und mehr stehen mobile Endgeräte 

im Fokus der Angreifer. 

Titel 

eines über 


erhältlichen White 

Papers 

„Immer wieder fallen Unternehmen 

Hacker-Angriffen zum Opfer – dabei 

trifft es Großkonzerne ebenso wie Mittelständler 

oder kleine Betriebe. Die 

Folgen sind oft verheerend!“ 

Stefan Heß, ZVEH 

Welche 

Maßnahmen 

taugen zum 

Endpunktschutz? 

Sprechen Hersteller von Sicherheitslösungen 

über den Endpunktschutz, 

sind in der Regel technische Maßnahmen 

gemeint. Die Lösungen bestehen 

meist aus einer Mischung verschiedener 

technischer Maßnahmen wie präventive, 

detektive und reaktive Maßnahmen. 

Typische technische Maßnahmen 

zur Endgerätesicherheit sind 

Malware-Schutz, Anwendungsisolation, 

Sandboxing, Client Firewalls, Applikationskontrolle, 

URL-Filter, Data Loss Prevention 

sowie Device Management von 

Peripheriegeräten wie Wechselfestplatten, 

USB-Sticks oder Bluetooth-Komponenten. 

Prinzipiell gehören aber auch 

organisatorische Maßnahmen zur Endpoint 

Security, wie Schulungen von Mitarbeitern, 

Vorgaben für Mitarbeiter im 

Umgang mit Endgeräten oder externen 

Datenträgern und die Sensibilisierung 

gegenüber den verschiedenen 

Bedrohungen. 

Was meint Endpoint 

Detection and 

Response? 

Die Erkennung und Reaktion 

von Endpunktbedrohungen 

ist eine Cybertechnologie, 

die das IT- und Kommunikations-System 

auf Cyberbedrohungen 

kontinuierlich überwacht 

und darauf reagiert, um 

sie zu mindern. Endpoint Detection 

and Response und auch 

Extended Endpoint Detection and 

Response ist heute als Stand der 

Technik anzusehen und wirde beispielsweise 

von dem System Sophos 

XDR realisiert. XDR ist ein Software- 

Konzept von verschiedenen Lösungen, 

die zusammenwirken. 

Was sind die Sicherheitsherausforderungen 

in der 

Cloud? 

Die Sicherheitsherausforderungen 

in der Cloud betreffen die unbefugte 

Offenlegung von Daten, den 

Datenverlust, schwache Zugriffskontrollen, 

die gemeinsame Verantwortung 

von Nutzern und Betreibern 

sowie die Gewährleistung der 

Compliance in sich ständig ändernden 

Cloud-Umgebungen. 

Was bedeutet Automation 

per Synchronized Security? 

Darunter versteht man die automatisierte 

Netzwerkquarantäne. 

Diese wird möglich durch die Kommunikation 

der Firewall mit dem 

Endpunkt. 

Was bedeutet Lateral 

Movement Protection? 

Dies könnte man frei auch mit 

„Kommunikationsverweigerung“ 

übersetzen. Das System steht 

wegen einer möglichen Infizierung 

für eine Kommunikation nicht mehr 


Was ist bei Motion-Control-Anwendungen 

zu 

beachten? 

„Schwachstellen in IoT-Geräten sind 

besonders gefährlich, da sie Missbrauch 

sensibler Daten begünstigen 

und zu physischen Gefahren führen 

können, wie z.B. Fehlfunktionen von 

Industrieanlagen, Defekte an medizinischen 

Geräten oder Störungen von 

Haussicherheitssystemen.“ 

Merritt Maxim, Elsa Pikulik im 

State of IoT Security Report 2021 

Viele Fabriken 

verwenden die standardmäßige 

Public-Key-Infrastruktur. Dabei 

senden sich die Geräte gegenseitig 

Challenges zum Feststellen der 

Authentizität und tauschen dann 

mit einer bestimmten Methode 

einen gemeinsamen Session Key 

aus. So etwas verbietet sich leider 

in schnellen Bewegungssteuerungen, 

da hier eine große Zahl von 

Geräten in einem bestimmten Zeitrahmen 

zusammenarbeiten muss. 

Wie gelingt der Spagat 

zwischen schneller Analytik 

und Datensicherheit? 

Unternehmen stehen vor einer 

Herausforderung: Business Analytics 

Software aus der Cloud kann 

nur einen Teil der Daten auswerten, 

da sie keinen Zugriff auf besonders 

kritische Daten hat. Andererseits 

liegen bereits viele Daten auf einer 

oder mehreren Clouds. Eine neue 

Funktion von Business Intelligence 

Software kann dieses Problem nun 

lösen. Dank dieser können Daten 


Cybersecurity 

sicher innerhalb der unternehmensinternen 

Firewall und mit der neusten 

Software analysiert werden. 

Dazu werden sogenannte Forts 

gebildet, virtuelle Mauern, hinter die 

keine Daten gelangen. Alle Daten, 

Datenverbindungen und Applikationen 

werden demnach direkt im 

Fort gehostet – Daten müssen also 

nie in eine Cloud transferiert werden. 

Zusätzlich können Unternehmen 

den Workload der Datenanalyse 

flexibel zwischen on-premises 

und der Cloud aufteilen. 

Die Daten müssen also nicht in 

die SaaS-Plattform des Herstellers 

übertragen werden. Stattdessen 

wird die Software zu den Daten 

übertragen. 

Titel 

eines über 


erhältlichen White Papers 

Was ist ein DoS/ 

DDoS-Angriff? 

Ein DDoS-Angriff ist eine spezielle 

Art der Cyberkriminalität. Der 

Distributed-Denial-of-Service-Angriff 

ist ein „verteilter“ Denial-of-Service- 

Angriff (DoS), der wiederum eine 

Dienstblockade darstellt. Diese liegt 

vor, wenn ein angefragter Dienst 

nicht mehr bzw. nur noch stark eingeschränkt 

verfügbar ist. Auslöser 

ist in den meisten Fällen eine mutwillig 

herbeigeführte Überlastung 

der IT-Infrastruktur. Angreifer nutzen 

diese Art der Cyberkriminalität 

u.a., um von ungeschützten Organisationen 

Lösegelder zu erpressen. 

Kann Künstliche Intelligenz 

zum Schutz beitragen? 

Das Prinzip Install&Forget funktioniert 

nicht mehr. Neue Einfallstore 

sind bereits mit regulären Techniken 

zu öffnen. Auch eine KI kann 

heute die menschliche Intelligenz 

und ständige Aufmerksamkeit in 

punkto Cybersecurity nicht ersetzen. 

Was versteht man unter 

proaktivem Schutz? 

Unternehmen setzen meist nur 

auf Schutz- und Erkennungstechnologien. 

Schutztechnologien 

sind u.a. Firewalls, E-Mailund 

Webgateway-Schutz oder 

Antiviren-Software ins Spiel. Der 

zweite Schritt sind Erkennungstechnologien 

wie Log-, Prozessund 

Netzwerk-Analyse. 

Wenn diese Technologien allerdings 

anschlagen, ist es meistens 

schon zu spät und der Angreifer 

bzw. die Schadsoftware befindet 

sich bereits im Netzwerk. Angreifer 

wissen dies und versuchen mit 

immer ausgefeilteren Methoden 

und immer komplexer werdenden 

Schadcodes, Schutz- und Erkennungstechnologien 

zu umgehen. 

Proaktiver Schutz dreht den Spieß 

gewissermaßen um und nimmt den 

(potentiellen) Angreifer ins Visier, 

indem versucht wird, Informationen 

über ihn zu sammeln und sich auf 

einen Angriff vorzubereiten. 

Kann man sich gegen eine 

Cyberattacke versichern? 

Es gibt sie, die Cyberversicherung 

oder Cyberpolice und die Vertrauensschadenversicherung. 

Etwa bei 

Franke und Bornberg (www.frankebornberg.de) 

findet sich ein ständig 

aktualisiertes Rating. Der Abschluss 

einer solchen Police scheint sinnvoll, 

weil man sich vermutlich nicht 

100%-tig absichern kann. Mehr auch 

unter www.gdv.de/downloads/versicherungsbedingungen 

Gibt es einen Standard für 

den Deckungsumfang? 

Als Standard hat sich nach 

Recherchen des o.g. Analysehauses 

folgender Deckungsumfang bei 

gewerblichen Cyberpolicen etabliert: 

• Wiederherstellung von Daten, Programmen 

und Systemen 

• IT-Forensik durch Sachverständige 

zur Feststellung von Ursache 

und Ausmaß des Schadens 

• Beratung zur Kommunikation im 

Krisenfall 

„Gerade wenn es um die Umleitung 

von Zahlungsströmen geht, sind auch 

viele kleine Firmen betroffen.“ 

Rüdiger Kirsch, AG Vertrauensschadenversicherung 

im GDV 

• Benachrichtigung von Betroffenen 

einer Datenschutzverletzung 

• Rechtsberatung zu den Informationspflichten 

Wie wende ich mich im 

Schadensfall an die Polizei? 

Bei der Polizei gibt es spezialisierte 

Cybercrime-Dienststellen. 

Speziell für Wirtschaftsunternehmen 

gibt es die Zentrale Ansprechstelle 

Cybercrime (ZAC). Hier der 

Kurz-Link: https://bit.ly/2SEE0Nz 

Welche Unterstützung bietet 

das Internet? 

• kostenloser Quick-Check der VdS 

Schadenverhütung zur IT-Sicherheit 

in Unternehmen: https://www. 

vds-quick-check.de 

• Bundesamt für Sicherheit in der 

Informationstechnik: www.bsi. 

bund.de 

• aktuelle Infos und Tipps: www. 

allianz-fuer-cybersicherheit.de/ 

• Sichere Web-Seiten und Content 

Management Systeme: https:// 

siwecos.de/ 

• Bundesministerium für Wirtschaft 

und Energie: www.it-sicherheit-inder-wirtschaft.de/ 

• Cybersicherheits-Check des GDV: 

www.gdv.de/cybercheck 

• mehrere White Papers: 



39

Bedienen und Visualisieren 

Touch Panel Industrie-PC als HMI im 

industriellen Umfeld 

haben sich in den letzten drei 

Jahrzehnten ständig weiterentwickelt, 

um den wachsenden 

Anforderungen und den veränderten 

Produktionsanforderungen 

gerecht zu werden. 

Was ist HMI? 

Touch Panel-PCs als Mensch- 

Maschinen-Schnittstelle bzw. Human 

Machine Interface (HMI) Plattform 

sind in der heutigen Gesellschaft 

weit verbreitet. Sie ermöglichen 

Benutzern mit Systemen zu interagieren 

und Informationen auszutauschen. 

Tatsächlich sind HMIs 

unverzichtbar für die Entwicklung 

vieler Branchen geworden, die uns 

seit langem wichtig sind, wie z. B. 

Handel, Automobil, Unterhaltung, 

Elektronik, medizinische Geräte, 

Banken und Dienstleistungen. 

Bei industriellen Anwendungen 

von HMIs bestehen ihre Hauptfunktionen 

im Echtzeit-Informationsaustausch 

zwischen Menschen 

und Maschinen, Produktionsanlagen, 

speicherprogrammierbaren 

Steuerungen (SPS), 

Frequenzumrichtern (VFDs) und 

Messgeräten. Die HMIs dienen 

zum Anzeigen von Daten sowie 

deren Aufbereitung und zum Eingeben 

von Bedienbefehlen über 

eine Eingabeeinheit (z. B. Touchscreen, 

Tastatur oder Maus). 

Im Rahmen der zunehmenden 

Digitalisierung einer Fabrik (Industrie 

4.0) ist die HMI-Technologie 

unverzichtbar bei Einführung 

der intelligenten Produktion 

geworden. Die Leistungsparameter 

und verwendeten Technologien 

der HMI Platt formen 

Ein Human Machine Interface 

(HMI) System besteht normalerweise 

aus Computer-Hardware auf 

die passende Software integriert ist. 

Ein Panel-PC ist als HMI ebenso ein 

Anzeigegerät durch das integrierte 

Display, das es Benutzern ermöglicht, 

mit einem System zu interagieren 

und Informationen auszutauschen. 

Als Bedien einheit dient 

typisch der resistive oder kapazitive 

Touchscreen. Deshalb spricht 

man in diesem Fall von einem Touch 

Panel-PC bzw. Touch Panel Industrie-PC 

bei Vorhandensein entsprechender 

Eigenschaften, die für den 

Einsatz im industriellen Umfeld notwendig 

sind. 

Wie wird HMI in Industrie 4.0 

eingesetzt? 

Der Aufstieg von Industrie 4.0 

und IIoT (Industrial Internet of 

Things) hat die Automatisierung 

verändert und zu einer globalen 

intelligenten Fertigungsrevolution 

geführt, die das Paradigma von 

„Automatisierung“ zu „intelligenter 

Automatisierung“ verschiebt. 

In den Produktionslinien intelli- 

AMC - Analytik & Messtechnik 

GmbH Chemnitz 

info@amc-systeme.de 

www.amc-systeme.de 



genter Fabriken werden verschiedene 

Sensoren in Fertigungsanlagen 

eingebaut, um die Produktqualität 

automatisch zu überprüfen 

und Geräte daten zu erfassen. 

HMI-Geräte aggregieren Daten 

und verarbeiten die Informationen 

einfach für ein effizienteres 

und produktiveres System. Darüber 

hinaus sind Fabrikmanagement 

und Produktionsentscheidungen 

entsprechend den Anforderungen 

von Cloud-Anwendungen 

und intelligenter Fertigung 

stärker auf visualisierte Steuerungsplattformen 

ange wiesen. 

HMIs vereinfachen und visualisieren 

Daten, damit sie auf den 

ersten Blick intuitiv verständlich 

sind. Die Industrie 4.0-Transformation 

integriert IT- und OT-Systeme, 

um die Verwaltungsdaten in MESoder 

ERP-Systemen und die Produktionsdaten 

in Produktionsanlagen 

auszutauschen und zu nutzen, 

um einen flexibleren und effizienteren 

Fertigungsprozess zu erreichen. 

HMI-Geräte übernehmen 

nicht nur die Rolle der Maschinenüberwachung, 

sondern sind auch 

die Drehscheibe für die Datenverarbeitung 

und -übertragung zwischen 

IT- und OT-Systemen. 

Wie werden HMI Plattformen 

industriellen Umgebungsbedingungen 

gerecht? 

Ein rundum wasserdichter Touch 

Panel IPC ist im Allgemeinen für 

Anwendungen mit hohen Hygieneund 

Reinheitsanforderungen erforderlich, 

wie z. B. in der Lebensmittel- 

und Getränkeherstellung und 

der medizinischen Industrie. Die 

HMI-Wasserdichtheit wird je nach 

Schutzgrad gegen Fremdkörper 

(Werkzeuge, Schmutz etc.) und 

Feuchtigkeit durch ein IP-Rating 

(Ingress Protection Rating) klassifiziert. 

Typisch sind hier IP65 oder 

höher. In diesem Bereich bietet AMC 

die rundum wasserdichten Touch 

Panel IPC der SPC-xxx Serien 

als HMI Lösung an. Dazu gehören 

z. B. der SPC-515 mit IP69k-zertifiziertem 

Edelstahl-Gehäuse und 

der SPC-221 mit IP66-Zertifizierung. 

Ebenso stehen auch Touch 

Panel IPCs mit nur frontseitigen 

IP-Schutzgrad von IP54 oder besser 

aus unseren PPC und TPC Reihen 

für andere Anwendungen im 

industriellen Umfeld zur Verfügung. 

HMI mit Explosionsschutz-Zertifizierungen 

wie C1D2 und ATEX 

werden für gefährliche Bereiche 

wie Ölfeldbohrungen, Pumpenstationsüberwachung, 

Chemieanlagen, 

pharmazeutische Fabriken, Ölpipelineüberwachung, 

Tanklagerüberwachung 

und Tankstellenverwaltung 

benötigt. Auch hier bietet AMC 

passende C1D2-zertifizierte industrielle 

Touch Panel IPCs und industrieeinsatztaugliche 

Monitore an, 

um diesen Anforderungen gerecht 

zu werden. 

Weitere Umweltfaktoren 

Industrieumgebungen sind Bedingungen 

wie Staub, Schmutz und 

Vibrationen ausgesetzt, sodass ein 

industrietaugliches HMI-Design Haltbarkeit 

und eine längere Lebensdauer 

versprechen kann als herkömmliche 

Geräte für den normalen 

Gebrauch. Für einige Outdoor- 

Szenarien ist ein HMI mit sonnenlichtlesbarem 

Bildschirm unerlässlich. 

Auch hier können die robusten 

Industrie-Touch-Panel-PCs 

(TPC-, SPC-, PPC-Serie) und die 

Monitore der FPM-Serie von AMC 

eingesetzt werden, um die industrielle 

Automatisierung und Datenvisualisierung 

unter verschiedenen 

Umgebungsbedingungen zu erleichtern. 

Insbesondere die Touch Panel 

IPCs TPC-1251T und TPC-1551T 

ver fügen über einen Bildschirm mit 

hoher Helligkeit und geringer Reflexion 

für den Außeneinsatz. 

Welche wesentlichen 

Auswahlmöglichkeiten 

bei Displays haben HMI 

Plattformen? 

Bildschirmgrößen sind einer der 

Faktoren, die man bedenken muss. 

Üblicherweise werden Touch Panel 

IPCs mit kleiner Bildschirmgröße 

(typisch 6 bis 15“) für die Einzelmaschinensteuerung 

verwendet; mittelgroße 

HMI-Bildschirme (typisch 

17 bis 32“) für das Gebäudemanagement 

und Anbindung an 

das MES-System; und große Touch 

Panel PCs wie der UTC-542 mit 42“ 

Bildschirmdiagonale eignen sich perfekt 

für die Fernverwaltung in Kontrollräumen. 

Für intelligente Anwendungen 

ist jedoch eine Datenvisualisierung 

erforderlich, sodass größere 

HMI-Bildschirme mit höheren 

Auflösungen und Seitenverhältnissen 

von 16:9 zum Mainstream werden. 

AMC bietet industrielle Panel- 

PCs von 3,5 bis 42“ und Monitore 

unter schiedlicher Größe zur Unterstützung 

aller Arten von Fabrikanwendungen 

von der Automatisierungssteuerung 

bis zum Felddatenmanagement 

an. 

Touchscreen-Typ 

Die Auswahl des Touchscreen- 

Typs hängt von den Anforderungen 

der Benutzer ab. Wenn die 

Anwendung präzise und genaue 

Multi-Touch-Fähigkeiten wie Zoomen, 

Ziehen, Wischen und Pinch- 

Touchscreen-Gesten erfordert, 

sind Touchscreen-Typen mit projektiv-kapazitiver 

(P-CAP) Steuerung 

ideal. Wenn der Bediener 

Handschuhe tragen muss, werden 

resistive Touchscreen-Typen 

(RTS) bevorzugt. 

Physische Tasten 

Für bestimmte Benutzeranforderungen 

werden immer noch HMIs mit 

physischen Tasten benötigt. Touchscreen-HMIs 

bieten kein taktiles 

Feedback wie Tastendruckbestätigung 

für Berührungsbefehle, was 

besonders für Menschen mit Sehbehinderungen 

wichtig ist. Physische 

Tasten sind auch hilfreich, 

um Probleme zu beseitigen, die bei 

der Verwendung von Touchscreen- 

HMIs auftreten: nämlich Schwierigkeiten, 

grafische Änderungen auf 

dem Bildschirm bei Sonnenlicht, 

Verschiebungen und unklaren Zielen 

zu erkennen, und die Notwendigkeit, 

bei wichtigen Aufgaben auf 

einen Bildschirm zu schauen. Das 

Vorhandensein physischer Tasten 

ermöglicht es Benutzern, Auf gaben 

schnell und genau zu erledigen. 

Optional können hierzu dem Touch 

Panel IPC von AMC extern entsprechende 

individuelle Lösungen 

an die vorhandenen COM Schnittstellen 

angeschlossen werden, um 

diese in Kombination mit dem Touchscreen 

zu nutzen. 


41


auch leistungsstarke Konnektivität 

mit PCs oder Sensoren für die 

Datenübertragung über Ethernet 

oder Wi-Fi bieten, aber auch Überwachungsprogramme 

und Datenerfassungssysteme 

wie SCADA 

unterstützen. Auch hier erfüllen 

die Touch Panel-PCs im Lieferprogramm 

von AMC diese Anforderungen, 

da diese optional mit entsprechend 

passenden Kommunikations-Schnittstellen 

aufgerüstet 


Module einfach abnehmen und 

durch neuere, fortschrittlichere 

Module ersetzen können. Modulare 

Plattformen können schnell an die 

Nutzungsanforderungen angepasst 

werden und ermöglichen eine einfache 

Wartung, indem Boxmodule 

zur Reparatur entfernt werden, ohne 

die gesamte Plattform zu demontieren. 

Zusätzlich können Datenerfassungs- 

und Schnittstellenerweiterungen 

z. B. Module der iDOOR 

Reihe einfach integriert werden. 

Welche Anforderungen 

an die Datenverarbeitung 

müssen HMIs erfüllen? 

HMIs mit hoher Rechenleistung 

werden für Anwendungen be nötigt, 

die große Datenmengen oder hochauflösende 

Bilder verarbeiten, wie 

z. B. Fehlerinspektionsanwendungen 

in Qualitätskontrollprozessen für 

die Lebensmittel- und Getränkeindustrie 

sowie Daten- und Bildberechnungen 

in der Elektronik fertigung. 

AMC bietet hier erstklassige industrielle 

Panel-PC-Lösungen mit 

integriertem Intel i-Core Prozessor 

an. Dazu gehören u. a. die modularen 

und lüfterlosen Touch Panel- 

PCs der TPC-5000-Reihe und der 

TPC-300-Serie/Reihe und die konfigurierbaren 

Touch Panel lPCs der 

PPC-6000-Reihe, um anspruchsvollere 

Industrie 4.0 Anwendungen 

zu realisieren. 

Wenn andererseits die Anforderungen 

an die Datenverarbeitung 

geringer sind, wird ein Thin- 

Client-Terminal-HMI mit geringerem 

Stromverbrauch und geringeren 

Kosten empfohlen. Wenn der 

Panel-PC außerdem als Web-Terminal 

dienen soll, wird eine HMI- 

Serie mit Webbrowser-Terminals 

aufgrund ihres eingebetteten Browsers 

und der schnellen Web-App- 

Entwicklungsfunktionen empfohlen. 

Auch hier bietet AMC kostengünstige 

industrielle Thin-Client- 

HMI-Lösungen wie die TPC-200 

und PPC-3000-Reihen und Webbrowser-Terminalserie 

WOP-200 

für verschiedene Szenarien an. 

Konnektivität und 

Datensicherheit 

Welche Anforderungen an Konnektivität 

und Datensicherheit 

müssen erfüllt werden? 

In der intelligenten Fertigung 

werden mehr Steuerungsfunktionen 

benötigt, um eine höhere 

Datenkomplexität und größere 

Datenmengen zu verarbeiten. 

HMIs müssen eine neue Generation 

von Kommunikationsprotokollen 

beherrschen, um die 

Stabilität und Unmittelbarkeit der 

Daten übertragung mit einer SPS 

zu gewährleisten. Darüber hinaus 

ist die Big-Data-Analyse ein 

wertvolles Gut bei der Entwicklung 

einer Strategie für die digitale 

Transformation, sodass die Datenerfassung 

für den Fertigungs- und 

Fabrikbetrieb von entscheidender 

Bedeutung ist. HMIs müssen 

Datensicherheit 

Da alle wertvollen Fabrikinformationen 

digitalisiert werden müssen, 

ist die Datensicherheit ein Problem, 

über das man sich Sorgen machen 

muss. Die Wahl eines industriellen 

Panel-PCs mit TPM (Trusted 

Platform Module) ist eine Möglichkeit, 

die Sicherheit vor Firmware- 

und Ransomware-Angriffen 

zu er höhen. AMC bietet hier HMI- 

Lösungen mit Windows 10 IoT an, 

darunter die PPC-6000-Serie, die 

modulare TPC-5000-Serie und die 

TPC-300-Serie, die mit TPM 2.0 

Modulen ausgestattet sind bzw. aufgerüstet 

werden können, um vertrauliche 

Daten durch Verschlüsselung 

der Festplatte und SSD zu 

schützen. Diese Systeme sind somit 

auch voll kompatibel zum Einsatz 

unter Windows 11. 

Erweiterung und 

Konfiguration 

Sollten HMI Plattformen 

erweiter bar und flexibel konfigurierbar 

sein? 

Kurz gesagt: JA. Bei der Entwicklung 

industrieller IoT-Lösungen 

werden immer mehr Sensoren eingesetzt 

und die Anforderungen an 

die Datenverarbeitung werden relativ 

hoch sein, daher ist es wichtig, in 

die Erweiterbarkeit und Flexibilität 

von HMI-Lösungen zu investieren. 

Einige Panel-PCs sind mit zusätzlichen 

Steckplätzen ausgestattet, 

um das Aufrüsten des Speichers 

für zukünftige erweiterte Datenverarbeitungsleistungen 

zu ermöglichen. 

Die modulare TPC-5000- 

Reihe ist eine flexible industrielle 

HMI-Lösung, bei der die Anzeigemodule 

mit Box-Modulen kombiniert 

werden, um eine Reihe flexibler 

Plattformen anzubieten. Sie 

bieten auch Aufwärtskompatibilität, 

sodass Bediener vorhandene 

Software 

Welche Betriebssysteme und 

Anwendungs-Software werden 

unterstützt? 

HMI-Visualisierungsprogramme 

und Schnittstellendesigns sind entscheidend, 

da sie sich direkt auf 

die Benutzererfahrung auswirken, 

daher ist es notwendig, die Präferenzen 

der Programmiersoftware zu 

berücksichtigen. Dazu bietet AMC 

die ARM-basierten Panel-PCs der 

Serien TPC-100 und PPC-100 an, 

die verschiedenste Betriebssysteme 

unterstützen, darunter skalier bares 

Windows 10/11 und kompaktes 

Android 10 und Linux, um die Entwicklung 

einzigartiger Anwendungen 

zu erleichtern. 

Integrierte Apps oder 

HMI-Software 

Industrielle Panel-PC-Lösungen 

mit integrierten Apps oder HMI- 

Software sind ebenfalls Optionen 

mit Mehrwert. Beispielsweise bietet 

AMC das Softwarepaket für die 

TPC- oder PPC-Serie mit integrierter 

WebAccess/HMI Software von 

Advantech an. Weitere optionale 

Softwarepakete unterstützen eine 

einfache SPS-Verbindung und 

Datenvisualisierung und zudem 

erleichtern webbasierte Lösungen 

die Fernverwaltung von Geräten. 

Es lohnt sich auch, die AMC 

Partnerschaft mit Drittanbietern 

von Software zu beachten, um 

die Stärken und Flexibilität der 

Software zu bewerten, bevor man 

sich für ein HMI Lösung entscheidet. 

Zum umfangreichen Lieferprogramm 

von AMC gehören seit vielen 

Jahren die Softwareentwicklungsplattformen 

für Datenerfassungsanwendungen 

LabVIEW und 

LabWindows als auch die Web- 

HMI/Scada- Prozessleitsystem- 

Softwarepakete WEBACCES Pro 

und i4SCADA. ◄ 


Medizinischer 32 Zoll 4K-Monitor mit 

bis zu 12G-SDI 

Leichtgewicht im Kunststoffgehäuse mit vielen Superlativen und Integrationsmöglichkeiten 

im medizinischen Umfeld 

Canvys - Visual Technology 

Solutions 

info-europe@canvys.com 

www.canvys.de 

direkt im 

Sterilisator 

Temperatur - 

Feuchtigkeit - 

Druck grafisch 

aufzeichnen. 

steril@spirig.com 

Canvys – Visual Technology Solutions 

präsentiert den medizinisch 

zugelassenen 32 Zoll 4K-Monitor. 

Der Hersteller hat dem hochauflösenden 

Gerät im Format 16:9 ein 

sehr helles Panel (850 Nits) spendiert. 

Dieses sorgt insgesamt für 

eine sehr brillante Bilddarstellung. 

Das Innenleben wurde mit hochperformanten 

Controllern bestückt. 

Die Displays sind in verschiedenen 

Grundvarianten erhältlich, welche 

sich in den vorhandenen Anschlüssen 

und Schnittstellen unterscheiden. 

Allesamt stellen sie exzellente 

visuelle Plattformen dar, um darauf 

kundenspezifische Lösungen für den 

medizinischen Einsatz zu gründen. 

Canvys setzt bewusst auf ein 

Kunststoffgehäuse und bietet damit 

ein Top-Feature. Einerseits ist das 

Display für einen 32-Zöller sehr 

leicht (12,1 Kilogramm). Andererseits 

erleichtert es in Kombination 

mit der flachen Glasfront die 

Reinigung und Desinfektion. Das 

Gehäuse ist weiß (RAL9003). 

Technische Merkmale 


• ALS Sensor zur Backlight-Stabilisierung 

und Lebensdauermessung 

• BT-Standards BT709, BT1886 

und BT2020 werden unterstützt 

• 3D-Darstellung durch einen optional 

integrierten Polarizerfilm (passive 

Brille erforderlich) 

• 3D Look Up Table (14-Bit LUT) 

mit Unterstützung von HDR10 

• DICOM & DIN6868-157-konform 

• Picture-in-Picture und Pictureby-Picture-Modi 

Anschlüsse/Schnittstellen 

Außergewöhnlich: Der Canvys 

32 Zoll 4K-Monitor vereint alle marktüblichen 

Anschlüsse in einem Gerät. 

Das macht ihn universell einetzbar. 

• 1x DVI-Eingang plus DVI-Loop- 

Through-Ausgang 

• optional mit 12G-SDI und 3G-SDI, 

Ein- und Ausgänge (Loop-Through 

/ 12G-SDI Single-Link oder 

3G-Quad-Link) 

• 2x Display-Port (unterstützt Display-Port 

1.2) plus Display-Port- 

Ausgang als Loop-Through für 

HDMI & Display-Port oder Daisy- 

Chaining Display Port 

• 5 VDC-Ausgang zur Unterstützung 

von Fiber-Optic-Lösungen 

oder Signal-Extender 

• Stromversorgung wahlweise mit 

AC- oder DC-Eingang 

• DC-Variante ist eine 24-Volt-Long- 

Distance-Lösung: Stromversorgung 

über ein bis zu 20 Meter 

langes Kabel möglich 

• serielle RS-232-Schnittstelle zur 

Ansteuerung des PCAP-Touchscreens 

und für Remote Control 

und GPIO-Signale 

• LAN, USB und DDCCI für Kommunikation 

bzw. Kalibrierung 

Der Canvys 32 Zoll 4K-Monitor Auch als PCAP-Touchscreen 

besticht durch eine file: Vielzahl TI1-PP/CP-20-09-MT 

an verfügbar 

technischen Features: 

Der neue Monitor von Canvys mit 

• 4K-Ultra-HD-Panel dimension: (Auflösung einer 46 x Diagonale 32 mmvon 81,3 Zenti meter 

von 3840 × 2160 Pixel) 

ist wahlweise 

4C 

mit einem PCAP- 

• 10-Bit-Farbtiefe (12-Bit Color Touchscreen verfügbar (10-Punkt- 

Processor) 

Technologie). Dieser ist mit einem 

• 100 Prozent Adobe RGB-Farbrautet, 

welches Fingerprints 

AG-Coating (Anti Glare) beschich- 

verhindert 

aber dabei seine gute Gleitfähigkeit 

beibehält. Auch das Tragen von 

mehreren Latexhandschuhen übereinander, 

was in manchen Anwendungen 

notwendig und üblich ist, ermöglicht 

eine fehlerlose Bedienung. 

Der PCAP-Touchscreen kann optional 

neben seriell (RS-232) via USB 

angesprochen werden. ◄ 

© byrdyak/Fotolia 

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ABENTEUER PATENSCHAFT 

Als Pate leisten Sie Ihren 

ganz persönlichen Beitrag 

zur weltweiten Naturschutzarbeit 

des WWF. Schützen 

Sie bedrohte Arten wie Tiger, 

Luchse oder Orang-Utans und 

ihre Lebensräume. Mit regelmäßigen 

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Sie über Ihr Projekt auf dem 

Laufenden. Die Natur braucht 

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Kostenlose Informationen: 

WWF Deutschland, Tel.: 030.311 777-702 

oder im Internet: wwf.de/paten 


43


PCAP ist nicht gleich PCAP 

PCAP-Touchscreens können auf verschiedenen Sensortechnologien basieren. 

In diesem Beitrag geht es um 

kundenspezifische Aufbaumöglichkeiten 

im industriellen Umfeld. 

Was ist PCAP? 

Die Projected Capacitive Technologie, 

kurz PCAP, erlebte mit ihrem 

Einsatz im ersten Smartphone den 

großen Durchbruch. Innerhalb kürzester 

Zeit wurde die intuitive Touchscreen-Technologie 

außerhalb der 

Fachwelt bekannt und entwickelte 

sich schnell zum Standard bei 

Smartphones und Tablets. 

Aber nicht nur aus dem Consumer-Bereich 

ist die PCAP-Technologie 

längst nicht mehr wegzudenken. 

Display-Experten, wie Data Modul, 

entwickelten sie zu einer industrietauglichen 

Touch-Lösung weiter, 

die eine einwandfreie Funktionalität 

und ein optisch ansprechendes 

Design zugleich vereint und individuell 

auf Kundenwünsche angepasst 

werden kann. 

Das PCAP-Grundprinzip 

Grundsätzlich verfügt ein PCAP- 

Touchscreen über ein transparent 

leitfähiges Material (z.B. Indium Tin 

Oxide, kurz ITO), welches auf beiden 

Seiten des Trägermaterials (beispielsweise 

Glas oder PET-Folien) 

Markus Hell 

Head of Product Management 

Data Modul 

www.data-modul.de 

aufgebracht ist. Die ITO- Elektroden 

sind meist rautenförmig angelegt 

und bilden eine Matrixstruktur. Wird 

Spannung angelegt entsteht ein 

kapazitives Feld. Dringt ein leitfähiger 

Gegenstand, wie beispielsweise 

ein Finger in das Feld ein, bewirkt 

dies eine Kapazitätsänderung zwischen 

den beiden Elektroden. Den 

Berührungspunkt bzw. die Position 

der Veränderung im kapazitiven 

Feld kann der verwendete Touch- 

Controller erkennen und zuverlässig 

auswerten. 

Moderne PCAP-Controller 

arbeiten heutzutage auch unter 

anspruchsvollen Industrie- bzw. 

Umgebungsbedingungen zuverlässig 

und präzise. Neben erhöhter 

EMV-Stör festigkeit ermöglichen 

sie sogar die Bedienung von Touchscreens 

mit Handschuhen oder unter 

Einfluss leitender Flüssigkeiten. 

Um eine optimale Funktionalität zu 

gewährleisten, ist jedoch ein Feintuning 

des Controllers entsprechend 

dem geforderten Anwendungsbereich 

nötig. Data Modul Applikationsingenieure 

setzen hierfür spezielle 

Tools ein, mit der sich verschiedenste 

Parameter oder Signalverarbeitungsalgorithmen 

individuell 

anpassen lassen. 

PCAP-Sensoren 

Je nach Einsatzgebiet und Umgebungsbedingungen 

ist auch die Wahl 

des richtigen PCAP-Sensors von 

entscheidender Bedeutung. Grundsätzlich 

lassen sich PCAP- Sensoren 

in verschiedenste Aufbauvarianten 

unterscheiden. Typische Faktoren 

sind die Schichtdicke, Temperaturbereich 

oder Leiterbahnführung, 

welche die Randbreite eines Sensors 

beeinflusst. 

Glas/Glas (G/G) 

Beim sogenannten Glas/Glas- 

Aufbau (kurz G/G) werden zuerst 

die ITO Trägergläser zugeschnitten 

und die jeweiligen ITO-Pattern eingeätzt. 

Die Leiterbahnen der Elektroden 

werden anschließend aufgedruckt. 

Dadurch ergibt sich ein 

vergleichbarer breiter Rand von 

beispielsweise 100/100 µm, quasi 

der Abstand bzw. die Breite einer 

Leiterbahn, auch Line/Space-Gap 

genannt. Im Anschluss werden beide 

ITO-Gläser mit Hilfe des OCA-Verfahrens 

verklebt sowie mittels Tailbonding 

zusammengeführt. Ein Vorteil 

dieser Bauart ist, dass der Sensor 

ohne zusätzliches Coverglas 

eingesetzt werden kann und eine 

lange Verfügbarkeit für die Industrie 

bietet. Durch die Verwendung von 

zwei Gläsern entsteht beim PCAP 

G/G eine Aufbaudicke von 2,4 mm 

auf, wodurch es robust und besonders 

für raue Umgebungsbedingungen 

geeignet ist. 

Glas/Film/Film (G/F/F) mit 

ITO 

Bei der PCAP-Glas/Film/Film- 

Variante werden Folien statt Glas 

als ITO-Träger Substrat verwendet. 

Zu Beginn werden die Folien 

auf die benötigte Form und Größe 

zugeschnitten, anschließend werden 

die ITO-Pattern eingeätzt. Im 

nächsten Schritt werden die Leiterbahnen 

der Elektroden mit einem 

50/50µm Line/Space-Gap mit Hilfe 

von Laser Etching eingeätzt. Im 

Anschluss werden beide ITO-Filme 

durch OCA-Bonding inklusive Tailbonding 

zusammengeführt. Die 

Verklebung mit dem Coverglas findet 

ebenfalls im OCA-Bondingverfahren 

statt. Aufgrund des Folienwiderstandes 

von ca. 100 Ohm eignet 

sich das G/F/F Prinzip allerdings 

nur für Touchscreens bis zu 24 Zoll. 

Glas/Film/Film (G/F/F) mit 

Metal Mesh 

Bei dieser Alternative des PCAP- 

G/F/F-Sensors werden statt dem ITO 

Substrat transparente Metallgitterstrukturen 

eingesetzt, sogenannter 

Metal-Mesh-Vorteil zu ITO ist der 

niederohmige Flächenwiderstand 

von ca. 25 Ohm, was sich besonders 

bei großformatigen Sensoren 

(>30 Zoll) in Bezug auf Ladezeiten 

bemerkbar macht. Im sogenannten 

Roll-to-Roll-Prozess wird das 

feine Metallgeflecht durch ein spezielles 

Mold&Imprinting-Verfahren 

auf eine transparente Folie aufgebracht. 

Dank des Mold&Imprinting- 

Verfahrens werden Leiterbahnen 

mit einem Line/Space Gap von 

25/25 µm erreicht. Metal-Mesh- 

Sensoren ermöglichen trotz dem 

vorwiegenden Einsatz bei großen 

Diagonale, die Eingabe mit aktiven 

und passiven Stiften, Handschuhfunktionalität, 

großformatige Anwendungen 

und hochpräzise Touch- 

Performance. 

Exemplarischer Aufbau eines Glas/Film/Film-basierten PCAP-Sensors mit ITO 


Exemplarischer Aufbau eines Glas/Film/Film-basierten PCAP-Sensors auf 

Metal-Mesh-Basis 

Exemplarischer Aufbau eines PCAP-Sensors mit SITO 

Aufgrund ihres biegsamen Aufbaus 

können mit der Metal-Mesh- 

Technologie flexible, oder auch 

gebogene Anwendungen realisiert 

werden. Auch lassen sich sehr 

schmale Ränder und große Display- 

Diagonalen damit ausrüsten. 

Single-Sided ITO (SITO) 

Hier werden die beiden leitfähigen 

ITO-Elektroden mittels eines photolithographischen 

Verfahrens auf nur 

einer Seite des Glassubstrats aufgebracht. 

Die beiden ITO-Elektroden 

werden dabei durch eine dünne 

Brücke getrennt. Diese Verfahren 

ermöglicht es, dass der Rand des 

Touch-Sensors auf ein Minimum von 

30/20 µm Line/Space Gap reduziert 

werden kann. Dank des dünnen 

SITO-Glassubstrats mit einer 

Dicke von nur 1,1 mm lassen sich so 

Anwendungen mit geringer Einbautiefe 

realisieren. In Kombination mit 

dem guten Signal/Rausch-Verhältnis, 

wodurch ein sehr gutes Touch- 

Verhalten selbst unter erschwerten 

Umgebungsbedingungen ermöglicht 

wird, und dem erweiterten 

Temperaturbereich von -30 bis 

85 °C, machen diese Eigenschaften 

SITO mitunter zur idealen Lösung 

für industrielle Outdoor oder Automotive-Anwendungen. 

Double-Sided ITO (DITO) 

In diesem Aufbau werden die 

beiden ITO-Schichten auf der Vorder- 

und der Rückseite des Glassubstrats 

aufgebracht. Obwohl dieser 

Aufbau eine größere Randdicke 

von 50/50 µm hat, ist DITO mit einer 

Tiefe von 1,1 mm und dank seiner 

geringeren Kosten eine Alternative 

zum PCAP-SITO-Aufbau. 

Sensorenschutz und 

Covergläser 

Neben dem PCAP-Aufbau ist 

für die Gesamtfunktionalität eines 

Touch-Systems auch die Wahl des 

richtigen Schutzes wichtig. Die empfindlichen 

Sensoren der PCAP-Technologie 

liegen in der Regel hinter 

einem Coverglas oder einer (transparenten) 

Kunststoffoberfläche. 

Glas eignet sich dank seiner vielfältigen 

Materialeigenschaften, sowie 

Veredelungs- und Individualisierungsoptionen, 

besonders gut. Von speziellen 

antimikrobiellen Gläsern für beispielsweise 

die Medizintechnik, über 

EMV- und UV-abschirmende Gläser 

bis hin zu Verbund sicherheitsglas, 

gibt es für jeden Einsatzzweck passende 

Schutzmöglichkeiten. Darüber 

hinaus können besondere Oberflächenbehandlungen 

wie Mattierung 

(Anti glare), Ver- und Entspiegelung 

(Mirror Glas/antireflektive) oder auch 

schmutzabweisende Beschichtungen 

zum Einsatz kommen. 

Ist ein besonders hoher Schutz 

vor beispielsweise Vandalismus, 

Kratzern, Verunreinigungen oder 

Temperaturschwankungen gefordert, 

lässt sich die Widerstandsfähigkeit 

von Gläsern mittels chemischer 

oder thermischer Härtung 

noch weiter steigern. Viele 

der Glas eigenschaften lassen sich 

auf Wunsch auch miteinander kombinieren 

und so ideal für den Einsatzzweck 

vorbereiten. 

Ist das Endgerät zudem prüfpflichtig, 

muss die Glasstärke den in der 

DIN-Norm festgelegten Festigkeitsprüfungen 

entsprechen. Je nach 

Verwendungsart des Endproduktes 

wird zwischen Schlag-, Fallund 

Stoßprüfungen sowie Prüfungen 

zum Abbau von Formspannungen 

unterschieden. 

Das Produktdesign enthält häufig 

auch in Form und Oberfläche angepasste 

Covergläser. Die Glasscheiben 

können dabei mit verschiedenen 

Weiterverarbeitungsmethoden wie 

Kantenbearbeitungen (z.B. C-Kante 

poliert oder geschliffen, gefasste 

Kante, etc.), Bohrungen, Vertiefungen, 

Mulden oder Glaskonturen 

versehen werden. Auch lassen sich 

Glasscheiben auf Wunsch transluzent 

oder lichtdicht, organisch, keramisch 

oder digital bedrucken und so 

ideal an die gewünschten Designvorgaben 

anpassen. Den Individualisierungsoptionen 

sind hierbei 

kaum Grenzen gesetzt. 

Bonding-Verfahren 

Das Coverglas, der Touchsensor 

und letztlich das Display werden miteinander 

im sogenannten Bondingverfahren 

verbunden. Dabei stehen 

für die Verklebung des PCAP- 

Systems verschiedene Bondingverfahren 

zur Verfügung. Grundsätzlich 

kann zwischen Optical und Air 

Bonding unterschieden werden. 

Beide Varianten bieten unterschiedliche 

Vor- und Nachteile, die es zu 

berücksichtigen gilt. 

Zu den klassischen Methoden 

gehören das OCA (optical clear 

adhesive) und das LOCA (liquid optical 

clear adhesive) Bonding, die aufgrund 

ihrer bewährten Eigenschaften 

in der Fertigung von Touchdisplays 

zum Großteil eingesetzt werden. 

Neue Verfahren wie das Hybrid- 

Bonding, eine weiterentwickelte 

Kombination aus OCA und LOCA- 

Bonding, eignen sich besonders für 

großvolumige Projekte. 

Als weitere Variante bietet sich 

das sogenannte Air Bonding an, 

eine vergleichsweise einfache und 

kostenoptimierte Lösung, bei der ein 

Exemplarischer Aufbau eines PCAP-Sensors mit DITO 

doppelseitiges Klebeband rund um 

den TFT-Rahmen aufgebracht wird 

und so TFT und Touchglas miteinander 

verklebt werden. 

Die Wahl des richtigen Verfahrens 

ist sowohl von der gewünschten 

Anwendung, den verwendeten 

Sensoren und Gläsern, als auch vom 

Design und dem Zielpreis abhängig. 

Experten wie Data Modul stehen 

beratend zur Seite und können 

OCA-, LOCA- und Hybrid-Verfahren 

sowie Tail- und Airbonding zum Teil 

vollautomatisiert anbieten. 

Touch-Technologien für jede 

Industrieapplikation 

So vielfältig wie die Anwendungsbereiche 

sind, so vielfältig sind auch 

die damit verbundenen Anforderungen 

an industrielle Touchsysteme. 

Neben Faktoren wie Funktionalität, 

Leistung, Preis und Lebensdauer 

gilt es mittlerweile auch erhöhten 

Design- und Sicherheitsansprüchen 

gerecht zu werden. Bereits 

bei der Produktentwicklung sollte 

man sich mit den verschiedenen 

Möglich keiten und deren Vor- und 

Nachteilen vertraut machen. Daher 

ist es ratsam, sich frühzeitig professionell 

beraten zu lassen und 

gemeinsam mit einem Technologieexperten 

eine optimal auf die 

jeweilige Anwendung zugeschnittene 

Lösung zu realisieren. ◄ 


45


Wunschkonzert: Für jede Kundenanwendung 

die passende Tastatur 

Bild 1: Bedienfeld einer CNC-Metallbearbeitungsmaschine mit integrierter 

Industrietastatur © GeBE/iStock 

Der Einsatz von Tastaturen 

sowohl in rauen Industrieumgebungen 

als auch in sterilen medizintechnischen 

Bereichen erfordert 

ein flexibles und robustes Eingabemedium. 

Typische Einsatzgebiete 

der Tastaturen können häufig 

ihren Anforderungen nach kategorisiert 

werden. Der Artikel gibt einen 

Überblick über die verschiedenen 

Technologien und geht auf Kombinationsmöglichkeiten 

mit anderen 

Eingabemedien ein sowie auf 

Besonderheiten, welche im Industrie- 

bzw. medizintechnischen Alltag 

häufig nicht bewusst wahrgenommen 

werden. Der Trend geht 

zu möglichst kompakten, aber leistungsfähigen 

Tastaturen. 

Ganz schön flexibel 

im All gemeinen ein ausgewogenes 

Preis- Leistungs-Verhältnis (Bild 2). 

Taktile Rückmeldung 

Konventionelle Folientastaturen weisen 

aber häufig nur eine sehr geringe 

Bedienqualität auf. Dem Anwender 

vor Ort an der Maschine oder im OP 

muss eine präzise und schnelle Eingabe 

von Zahlen oder Ziffern ermöglicht 

werden. In der Praxis hat sich 

dahingehend sehr viel geändert. Die 

Hersteller von Folientastaturen bieten 

heutzutage fast ausschließlich Tastaturen 

mit sehr guter taktiler Rückmeldung 

an. Der Anwender spürt also 

bei der Eingabe direkt im Finger, ob 

der Druck der Taste zur Ausführung 

eines Befehls geführt hat. Dies kann 

man entweder durch eingebaute sogenannte 

Schnappscheiben erreichen 

oder durch Kurzhubtasten. Letztere 

sind qualitativ hochwertiger und langlebiger. 

Sie erzeugen einen eindeutigen, 

hörbaren Schaltkontakt, wodurch 

die Eingabesicherheit wesentlich 

erhöht wird. Eine Lebensdauer von 

mehr als zwei Millionen Schalt spielen 

ist heute üblich. 

Hart im Nehmen 

Tastaturen anderer Technologien, 

wie etwa Metalltastaturen, sprechen 

insbesondere die Industriekunden 

an und sind je nach Einsatzgebiet 

mit Kurz- oder Langhubtasten ausgestattet. 

Edelstahltastaturen haben 

die höchste Widerstandsfähigkeit 

aller Industrietastaturen. Sie werden 

häufig im Outdoorbereich eingesetzt 

und gelten i.d.R. als vandalensichere 

Tastaturen (Bild 3). 

Diese Bezeichnung nimmt bereits 

eine der Haupteigenschaften vorweg: 

Der Schutz vor Zerstörung 

und Beschädigung. Metalltastaturen 

können auf verschiedene Art 

und Weise kundenspezifisch angepasst 

werden. 

Das Stanzen z. B. bietet den Vorteil, 

dass die Tasten direkt aus dem 

ausgestanzten Material verwendet 

werden können. Der Nachteil sind 

allerdings die hohen Kosten, da ein 

Stanzwerkzeug hergestellt werden 

muss. Daher eignet sich das Stanzen 

erst ab höheren Stückzahlen. 

Beim Lasern werden die einzelnen 

Tastendurch brüche mit Hilfe eines 

Lasers ausgeschnitten. Dies ist eine 

preisgünstige Lösung, die auch für 

geringere Stückzahlen geeignet ist. 

Die Tasten müssen getrennt produziert 

werden, da der Eintrittspunkt 

des Lasers immer sichtbar ist und das 

Material so verloren ist. Beim Fräsen 

werden ähnlich wie beim Lasern die 

Tasten ausgeschnitten und das ausgeschnittene 

Material geht verloren. 

Da bei den vorangegangenen Verarbeitungsarten 

nur die Durch brüche 

gemacht werden können, werden die 

jeweiligen Platten unter einer Fräse 

weiterverarbeitet. Mit der Fräse wer- 

Autorin: 

Astrid Kornelius, 

TEXTamtam Agentur 

Fünfseenland 

GeBE Computer & Peripherie 

GmbH 

www.tastaturen.com 

Folientastaturen sind für den 

Einsatz in der Industrie und Medizin 

allein schon durch ihre Wasser- 

und Staubdichtigkeit (nach DIN 

IP65) prädestiniert. Sie sind weitestgehend 

resistent gegen Desinfektions- 

und Reinigungsmittel und 

können somit den hohen Ansprüchen 

vollauf gerecht werden. Einschubtaschen 

für Wechselbeschriftung, 

LEDs, LC-Displays, Not- 

Aus-Taster, Touchpads und Trackballs 

lassen sich elegant integrieren. 

Folientastaturen dienen i.d.R. 

der Befehlseingabe an Maschinen 

oder auch an Zahlungsstellen. Sie 

sind zuverlässig, robust und haben 

Bild 2: GFT-105 Folientastatur: Kundenspezifisches Projekt für den Einsatz in 

der Medizintechnik 



Bild 3: Widerstandsfähige Edelstahltastatur – gut geschützt gegen 

Vandalismus 

Bild 4: Standard-Langhubtastatur stets gewappnet gegen Bakterien, 

Verschmutzung und Nässe 

den z. B. Nuten gefräst, die in die 

spezielle Halterung eingesetzt werden, 

um das Verdrehen von runden 

Tasten zu verhindern. 

Dateneingabe mit Bedacht 

Die Eingabe über Kurzhub tasten 

erfolgt i.d.R. langsamer als bei einer, 

für Schnellschreiber optimierten, 

Langhubtastatur (Bild 4). Dennoch 

ist die Technologie der folienabgedeckten 

Tastaturen so weit fortgeschritten, 

dass der Anwender 

selbst bei Bedienung mit Handschuhen 

genau und durch die rückmeldende 

Kurzhubtaste eine gewisse 

Eingabesicherheit bekommt und mit 

etwas Übung, die Daten demnach 

schneller eingeben kann. 

Alles fest im Griff haben 

Aufgrund der leichten Bedienbarkeit 

werden nach wie vor Langhubtastaturen 

im industriellen und medizintechnischen 

Umfeld eingesetzt, 

obwohl der Schutz gegen Bakterien, 

Verschmutzung und Nässe bei 

dieser Technologie häufig sehr aufwändig 

ist. Es gibt zwei konkurrierende 

Systeme, die allerdings im 

Preisverhältnis weit auseinander 

gehen. Die robusten, aber teureren 

Lösungen bieten anhand von 

Gummimembranen, die unter den 

Tasten angebracht sind, einen guten 

Schutz gegen Staub und Feuchtigkeit. 

In Konkurrenz dazu steht 

eine, aus weichem Plastikmaterial 

geformte Abdeckhaube, die auf der 

Oberseite der Tastatur einen gewissen 

Schutz bietet. Letztere ist die 

preislich weitaus günstigere, aber 

auch unkommodere Lösung für 

den Anwender. Die lose auf den 

Tasten liegende Folie beeinträchtigt 

die Eingabe erheblich. Die Vorund 

Nachteile der verschiedenen 

Technologien hängen häufig auch 

von der Kombinationsmöglichkeit 

mit anderen Ein- und Ausgabetechnologien 

ab. Mausersatzgeräte 

wie Trackball oder Touchpad 

stellen einen weiteren Entwicklungsmix 

dar. 

Rund oder eckig 

Mausersatzgeräte unter liegen den 

gleichen Ansprüchen an Robustheit 

und Funktionalität wie die Tastaturen 

selber. Trackballs oder Touchpads 

werden häufig in die jeweilige 

Tastaturausführung integriert. 

Ob Tisch-, Rück- oder Fronteinbau, 

jede Version hat i.d.R. einen ebenso 

wasserdichten Maus ersatz eingebaut. 

Es gibt auch die Möglichkeit, 

die Mausersatzgeräte separat anzuschließen. 

Dies ist in den meisten 

Fällen eine Frage der Funktionalität 

und der Größe des Arbeitsplatzes. 

Egal ob Trackball oder Touchpad, 

beide sollten für besonders raue 

oder sterile Umgebungsbedingungen 

nach IP65 wasser- und staubgeschützt 

sein. Mit dem Trackball 

lassen sich i.d.R. grafische Zeichnungen 

genauer mechanisch positionieren. 

Das Touchpad dagegen ist 

wegen der komplett geschlossenen 

Ober fläche besser geschützt. ◄ 

Bild 5: Robuste TVG-Serie: Touchpad oder Trackball in Metallfrontplatte, wasserdicht nach DIN IP68/IP65 


47


HMI-Markt im Wandel 

Autor: 

Stefan Heczko, 

Geschäftsführer 

SECO Northern Europe 

https://north.seco.com 

Ob bei der Automatenbedienung, 

Maschinensteuerung oder bei medizinischen 

Geräten – immer öfter 

werden für die Interaktion zwischen 

Menschen und Maschinen haptische 

Bedienelemente und analoge Anzeigen 

durch moderne Human Machine 

Interfaces (HMIs) ersetzt. Treiber 

dafür sind vor allem neue Technologien 

aber auch die zunehmende Digitalisierung 

in allen Branchen. Dabei 

stehen vor allem eine ein fachere 

Bedienung und eine präzisere Informationsdarstellung 

auf den Displays 

im Vordergrund. HMI-Experte SECO 

Northern Europe (ehe malig Garz 

& Fricke Group) erläutert, welche 

Trends derzeit den Markt prägen 

und wo die Reise hingeht. 

Hygieneaspekt bei der 

HMI-Bedienung 

Bei HMIs für medizinische Anwendungen 

war der Hygieneaspekt 

schon immer sehr wichtig. Dies 

betrifft insbesondere die Bedienelemente. 

Die Corona-Krise führte 

dazu, dass dieses Kriterium auch 

in anderen Anwendungsgebieten 

in den Vordergrund rückt. Deshalb 

wird immer öfter gefordert, dass 

die Bedieneinheiten komplett desinfizierbar 

sein müssen, was sich 

auf die eingesetzten Materialien 

auswirkt. So sind beispielsweise 

sichtbare, lackierte Kunststoffe 

in der Regel nicht desinfektionsmittelbeständig. 

Auch ist es heute 

aus Hygienegründen erforderlich, 

dass der Einbau fugenlos erfolgt. 

So können keine Kanten entstehen, 

in denen sich Schmutz ansammelt. 

Die nahtlose Integration von 

Displays in Kundenfronten sorgt für 

einen hohen Hygieneschutz. Dieser 

Aspekt treibt auch die Entwicklung 

alternativer Bedienkonzepte wie die 

Gestensteuerung voran. 

Alternative Bedienkonzepte 

Die Interaktionsmöglichkeiten 

werden immer vielfältiger: vom 

Touch-Screen über Remote Touch 

Systeme, bei dem die Bedienung mit 

dem eigenen Smartphone erfolgt, 

bis hin zu Sprach- und Gestensteuerung. 

Im Vordergrund steht dabei die 

Überlegung, die optimale Interaktionsmöglichkeit 

zwischen Nutzer 

und einem spezifischen Endgerät 

zu finden. So ist beispielsweise 

die Sprachsteuerung in einer lauten 

Umgebung nicht sinnvoll und 

wenn man die Hände nicht frei hat, 

kann man mit einer Gestensteuerung 

relativ wenig anfangen. Letztlich 

bestimmen also die Applikation, 

das Umfeld und der Standort das 

Bedienkonzept. 

Anpassbare Software 

Aus der Smartphone-Welt sind 

Anwender gewohnt, ihr Gerät über 

die Software individuell anzu passen. 

Dieser Trend ist nun auch im B2Bund 

Industrial-Bereich und hier insbesondere 

im Automotiv-Sektor zu 

beobachten. Für Hersteller von Produkten 

mit längerer Lebenserwartung 

ist es ein enormer Wettbewerbsvorteil, 

wenn sich die Geräte 

hinsichtlich Aussehens und Art der 

Nutzung immer wieder durch Software 

an die Gegebenheiten anpassen 

und auch modernisieren lassen. 

Dieses Konzept bietet die Möglichkeit, 

Funktionen über die Software 

hinzuzufügen, zu verändern, zu 

entfernen oder auch nur für eine 

begrenzte Zeit zuzulassen. Mit 

diesen Anpassungsmöglichkeiten 

können auch Optimierungen und 

Funktionserweiterungen während 

des laufenden Betriebs erfolgen. 

Bei Softwarelösungen für HMIs 

ist heute die einfache Integrationsmöglichkeit 

in die Systeme der 

Geräte hersteller entscheidend. 

Dabei geht der Trend eindeutig zur 

HMI-Gesamtlösung aus einer Hand, 

inklusive kompletter Schnittstelle 

zum Betriebssystem, der Einbindung 

in übergreifende IoT-Lösungen, 

Zertifizierungen, Dokumentation 

etc. Dieser Ansatz bietet sehr 

viele Möglichkeiten bei der Anpassung 

der Systeme, denn durch die 

Software können Features nachund 

umgerüstet werden - sofern 

das auch bei der Hardwareentwicklung 

von vornherein berücksichtigt 

wurde. 

Steigende Rechenleistung 

und Hardware- 

Anforderungen 

Zwar steigt die Rechenleistung 

in allen Bereichen, doch der Markt 

verlangt nicht nach einer General- 

Purpose-Hardware, die alles kann. 

Die Bandbreite der Komponenten ist 

groß: vom einfachen Mikrocontroller 

bis hin zum Controller mit Special 

Features wie Industrial Ethernet 

mit Echtzeitfähigkeit oder mit 

speziellen Kamera-Engines. Von 

einfachen Prozessorsystemen bis 

hin zu High-Performance-SoCs 

ist alles möglich. Durch die Vielfalt 

steigen aber auch die Anforderungen 

an die Entwickler. Komponenten 

mit neueren Technologien und 

höheren Bandbreiten verlangen ein 

besonderes Augenmerk im Leiter- 



plattendesign. Das ist notwendig, 

um einwandfreie Funktion und Stabilität 

über den kompletten Temperaturbereich 

hinweg zu garantieren. 

Das erfordert heute viel mehr Vorarbeit 

als noch vor einigen Jahren und 

wird künftig noch wichtiger werden. 

Auch Schnittstellen haben Auswirkung 

auf das Hardware-Design: 

USB 3.0 bietet im Vergleich zu 

USB 2.0 mehr Funktionen, als nur 

einen Speicherstick oder eine Maus 

anzuschließen. Diese Features aber 

bringen neue Anforderungen hinsichtlich 

der Elektromagnetischen 

Verträglichkeit (EMV) mit sich. Das 

wirkt sich nicht nur auf das Hardware-Design 

des HMIs, sondern 

auf das gesamte Gerätedesign aus. 

Ebenso wie die Bildschirmauflösung 

steigt auch die Leistungsfähigkeit der 

Prozessoren und damit die Anforderung 

an die Software-Entwicklung. 

Außerdem wird die Möglichkeit zum 

Anschluss von Kameras und Mikrofonen 

an Bedeutung gewinnen. Heute 

gehört eine umfassende Analyse der 

Vorgänge in den Geräten schon fast 

zum Standard. Wo auch immer die 

Datenauswertung stattfinden wird, 

im Gerät oder in der Cloud, es muss 

vorher geklärt werden, welche Ziele 

erreicht werden sollen. 

zum Beispiel eine Neural Network 

Engine mit. Dabei ist ein Teil des 

Prozessors nur für die Ausführung 

von Machine-Learning-Algorithmen 

zuständig. Das Thema ist bei 

industriellen Systemen noch relativ 

neu, bietet jedoch viele Chancen. 

Auch die Hersteller fangen 

an, sich mit dem Thema auseinanderzusetzen. 

Sie stellen sich 

beispielsweise Fragen wie: Was 

kann ich alles machen, welche Vorteile 

ergeben sich daraus und welche 

Auswirkungen hat es eventuell 

auf meine Geschäftsprozesse? 

Kann man im öffentlichen Raum 

z. B. eine Kaffeemaschine platzieren, 

die per künstlicher Intelligenz 

(KI) Gesichter auswertet und dem 

Nutzer am Ende einen doppelten 

Espresso anbietet, weil er gerade 

sehr müde aussieht – ist das datenschutzrechtlich 

erlaubt? Hier gibt es 

vieles zu beachten und wir stehen 

noch ganz am Anfang einer spannenden 

Entwicklung. 

Zwar kommen Halbleiter mit 

dedizierter KI-Einheit erst im nächsten 

Jahr auf den Markt, doch ab 

dann werden sie definitiv auch 

genutzt. So hält diese Technologie 

allmählich Einzug in die HMI- 

Welt. Dies bietet Herstellern große 

Möglichkeiten: Sie können mit 

ihren Kunden in die Diskussion 

gehen und den Nutzen einer Neural 

Network Engine in einem HMI 

aufzeigen. Beispielsweise könnte 

eine rotierende Komponente in 

der Maschine via Mikrofon und 

KI überwacht und über die Bedieneinheit 

gegebenenfalls Fehler- 

und Warnmeldungen ausgegeben 

werden. Damit ganz eng 

verbunden ist natürlich auch das 

Thema Datenschutz. Deshalb wird 

die Entwicklungstätigkeit zukünftig 

deutlich weiter gefasst sein als bisher. 

Entwickler müssen sich mehr 

Gedanken über die Auswirkungen 

einer Innovation machen und 

dabei berücksichtigen, an welche 

gesetzlichen Grenzen sie eventuell 

gelangen und welche Datenschutzrichtlinien 

gegebenenfalls 

verletzt werden könnten. ◄ 

Machine Learning und 

Künstliche Intelligenz 

Neue Prozessoren wie der 

i.MX 8M Plus von NXP bringen 


49


Entwicklung von Haptiktechnologien 

Weltweit einzigartiges Tool, um Fühlbares messbar zu machen: Künstlicher Finger ermöglicht präzise 

Quantifizierung von aktiver und passiver Haptik. Die Software-Suite berechnet dann den Wahrnehmungsfilter als 

objektiven Vergleichswert. 

Da die Akustik untrennbar zur Haptik gehört, ist der ArFi ebenfalls mit 

einem Mikrofon ausgestattet. Dieses nimmt Nebengeräusche, etwa ein 

durch nicht fixierte Bauteile bedingtes Klappern, ebenso auf wie gezielte 

Töne, beispielsweise das typische Klicken einer mechanischen Taste 

Der ArFi von Grewus kann als erstes Gerät nicht nur passive, sondern auch 

aktive Haptik messen und quantifizieren 

GREWUS GmbH 

www.grewus.de 

Ob am Smartphone, an Haushaltsgeräten, 

im Auto oder in Aufzügen: 

Touch-Oberflächen ersetzen 

zunehmend mechanische Tasten. 

Allerdings geben diese kein typisches 

„Klick-Gefühl“ ab; sie bestätigen 

die Eingabe also nur visuell 

oder akustisch, nicht jedoch auf 

haptisch wahrnehmbare Weise. 

Die Aufgabe, den Tastsinn anzusprechen, 

übernehmen daher nun 

piezoelektrische oder elektromagnetische 

Aktuatoren, welche die 

Haptik von gewöhnlichen Tasten 

durch Vibrationen der Oberfläche 

imitieren. Da diese jedoch nur minimale 

Schwingungsbewegungen 

generieren, können sie nicht wie 

passive Schalter in einem Kraft- 

Weg-Diagramm dargestellt, sondern 

müssen unter anderem über 

ihre Beschleunigung und Frequenz 

beziffert werden. Um aktive Haptik 

neben der passiven zu quantifizieren 

und so deren subjektive Wahrnehmung 

mit objektiven Werten zu 

beschreiben, hat die Grewus GmbH 

den künstlichen Finger ArFi entwickelt. 

Dieser misst Beschleunigungen 

einer Oberfläche unter Krafteinfluss 

sowie den Schalldruckpegel 

und kann auch S-Kurven 

aufnehmen. Im Anschluss berechnet 

die Software-Suite den Grewus 

Haptic Intensity Value (GHIV), mit 

dem sich das Wahrgenommene 

durch einen objektiven Zahlenwert 

erfassen lässt. Die Ergebnisse bieten 

zentrale Anhaltspunkte, um den 

Designprozess von aktivem haptischem 

Feedback zu objektivieren. 

Passende Haptik für jede 

Anwendungen 

„Als Haptic Solution Provider 

unterstützen wir unsere Kunden 

mit elektromagnetischen und piezoelektrischen 

Technologien bei der 

Herausforderung, die passende 

Haptik für ihre Anwendungen zu 

Die Messergebnisse des ArFi bieten zentrale Anhaltspunkte, um den 

Designprozess von aktivem haptischem Feedback zu objektivieren 



Das Stand-alone-Gerät ArFi kann über eine systemunabhängige 

Browseranwendung bedient werden 

Die Haptics Analyser Software rendert alle gemessenen Daten live in 

grafische Diagramme und berechnet außerdem den Wahrnehmungsfilter 

Grewus Haptic Intensity Value (GHIV) 

generieren“, berichtet Elisa Santella, 

Geschäftsführerin der Grewus 

GmbH. „Hier begegnet uns häufig 

der Wunsch, einen bestimmten 

Schalter oder eine spezifische Taste 

mithilfe von aktiver Haptik zu imitieren 

– das Feedback soll sich irgendwie 

‚crispy‘ anfühlen, aber trotzdem 

weich und angenehm sein.“ Dabei 

handelt es sich natürlich um subjektive 

Empfindungen und Beschreibungen, 

die es zunächst zu quantifizieren 

gilt. Sogenannte passive Haptik, 

wie sie herkömmliche Schalter 

und Tasten generieren, wird in der 

Regel mit einem Kraft-Weg-Diagramm, 

auch S-Kurve genannt, 

grafisch dargestellt. Im Gegensatz 

dazu legt aktive Haptik, die mittels 

elektromagnetischer oder piezoelektrischer 

Aktuatoren generiert 

wird, aber nur einen Weg von etwa 

0,3 mm zurück. Daher ist statt dessen 

die Beschleunigung zu messen und 

im Zeit- sowie Frequenzbereich zu 

analysieren. 

Um aktive Haptik auch mit einer 

Belastung der Oberfläche messen 

und so mit der passiven vergleichen 

zu können, hat Grewus den ArFi entwickelt. 

Das Tool vereint als weltweit 

erstes Gerät alle notwendigen Messmethoden 

miteinander: Es verfügt 

über zwei Beschleunigungssensoren, 

von denen einer unmittelbar an 

der „Fingerkuppe“ des Geräts befestigt 

ist und der zweite frei auf der 

zu messenden Touch-Fläche platziert 

wird. Außerdem ist es mit einem 

Kraftsensor sowie einem Mikrofon 

ausgestattet. Dank dieser Konstruktion 

kann der künst liche Finger alle 

Messwerte erfassen, die für die 

Evaluierung von Haptik – und der 

stets damit in Zusammenhang stehenden 

Akustik – erforderlich sind, 

und daraus den objektiven GHIV als 

einzelnen, vergleichbaren Zahlenwert 

berechnen. 

Quantifizierung, Evaluierung 

und Spezifizierung von 

Haptik 

„Wenn wir die aktive Haptik einer 

Applikation beschreiben, dann bringen 

uns die technischen Spezifikationen 

des verwendeten Aktuators 

allein nicht weiter“, erläutert 

Santella. „Diese Angaben sind 

stets normiert und berücksichtigen 

so nicht die realen Gegebenheiten 

wie beispielsweise das tatsächliche 

Gewicht oder die Dämpfung 

der vom Aktuator in Schwingung 

versetzten Fläche.“ Zudem weicht 

die Empfindung eines Fingers, der 

mit einer bestimmten Kraft auf die 

Touch-Oberfläche drückt, deutlich 

von den Messdaten eines ungedämpft 

auf der Fläche aufliegenden 

Sensors ab. Aus diesem Grund verfügt 

der ArFi über zwei Beschleunigungssensoren, 

die synchron auf 

drei Achsen (x, y, z) messen können: 

Der erste befindet sich direkt 

unter dem Finger, der eine genau 

definierte Kraft auf die Ober fläche 

ausübt; der zweite kann beliebig auf 

der Touch-Fläche platziert werden, 

um die Homogenität der Haptikverteilung 

zu überprüfen. Da die 

Resonanzfrequenz der Mechanik 

vom individuellen Kraftaufwand 

abhängt, kann der künstliche Finger 

zwischen 0,1 N, was einer gerade 

wahrnehmbaren Berührung entspricht, 

und 10 N erzeugen, also 

eine Last von etwa 1 kg. 

Dazugehöriger Sound 

Da die Akustik untrennbar zur 

Haptik gehört, ist der ArFi ebenfalls 

mit einem Mikrofon ausgestattet. 

Dieses nimmt Neben geräusche, 

etwa ein durch nicht fixierte Bauteile 

bedingtes, ungewolltes Klappern, 

ebenso auf wie gezielte Töne, beispielsweise 

das typische Klicken 

einer mechanischen Taste. Denn 

um passive Haptik authentisch 

nachzubilden, ist es unerlässlich, 

den dazugehörigen Sound mit einzubeziehen. 

„Jeder kennt doch 

das Klick-Geräusch einer Taste“, 

bekräftigt Santella. „Dabei sorgt das 

Zusammenspiel mehrerer Sinnesempfindungen 

– in diesem Fall Haptik 

und Akustik – dafür, dass ein 

bestimmter Reiz – hier das haptische 

Feedback – anders wahrgenommen 

wird.“ Da es sich bei dem 

künstlichen Finger von Grewus um 

ein Tool handelt, das den Entwicklungsprozess 

erleichtern soll, wurde 

Da die Resonanzfrequenz der Mechanik vom individuellen Kraftaufwand 

abhängt, kann der künstliche Finger zwischen 0,1 N, was einer gerade 

wahrnehmbaren Berührung entspricht, und 10 N erzeugen, also eine Last 

von etwa 1 kg 


51


Der ArFi ist ein nützliches Werkzeug für die Haptikentwicklung, das 

eine Brücke zwischen den Vorstellungen der Anwender, wie sich eine 

bestimmte Applikation letztendlich anfühlen soll, und den evaluierbaren, 

quantifizierbaren Daten schlägt 

in erster Linie auf eine unkomplizierte 

Handhabung Wert gelegt. So misst 

er taktiles Feedback unter Berücksichtigung 

aller relevanten Werte 

wie der Beschleunigung unter einem 

spezifischen Krafteinfluss, der Auslöseschwellen 

und der begleitenden 

Akustik vollumfänglich und be reitet 

sie zur Weiterverarbeitung auf. Auf 

diese Weise wird es schließlich möglich, 

die subjektive Empfindung von 

„präzise“ oder „weich“ mit einem 

objektiven Zahlenwert zu beschreiben, 

auf den sich eine spezifische 

Applikation gezielt hin entwickeln 

und optimieren lässt. 

Stand-alone-Gerät mit 

Analysesoftware 

Das Stand-alone-Gerät ArFi 

kann über eine systemunabhängige 

Browseranwendung bedient 

werden. Die Software ArFi Haptic 

Analyser rendert die gemessenen 

Werte in Diagramme. Alle gemessenen 

Daten können nachträglich 

analysiert und angepasst sowie 

zur weiteren Verarbeitung in gängige 

Formate wie Excel oder CSV 

exportiert werden. Die analytische 

Bewertung eines spezifischen haptischen 

Effekts wird damit komfortabel 

möglich. Bei einem der automatisch 

vom ArFi Haptic Analyser 

berechneten Werte handelt es sich 

um den bereits erwähnten GHIV. Er 

basiert auf einer mathematischen 

Funktion, welche die menschliche 

Wahrnehmung des vibro-taktilen 

Feedbacks mit einem Zahlenwert 

beschreibt. Dieser lässt sich nutzen, 

um die Intensitäten verschiedener 

Haptiken zu vergleichen oder 

nachzubilden. 

„Der ArFi ist ein nützliches Werkzeug 

für die Haptikentwicklung, das 

eine Brücke zwischen den Vorstellungen 

der Anwender, wie sich eine 

bestimmte Applikation letztendlich 

anfühlen soll, und den evaluier baren, 

„Mit dem ArFi haben wir ein 

Testsystem entwickelt, um Haptik 

spezifizieren, evaluieren und 

quantifizieren zu können. Dafür 

wurden wir auch erfolgreich vom 

Zentralen Innovationsprogramm 

Mittelstand (ZIM) gefördert“, so 

Elisa Santella, Geschäftsführerin bei 

GREWUS 

quantifizierbaren Daten schlägt“, 

fasst Santella zusammen. „Er hilft 

uns maßgeblich dabei, aktive Haptik 

während der Entwicklungsphase 

quantifizierbar und Optimierungsschritte 

in der Applikation messbar 

zu machen.“◄ 

Komfortables 3D-Stereo Arbeiten in der Medizintechnik 

Komfortables Arbeiten im Sinne höchster 

Anwenderzufriedenheit - die 3D PluraView 

Monitorserie sorgt dank innovativer Technologie 

für perfekte Stereo-Visualisierung und 

komfortables Arbeiten in allen medizinischen 

Anwendungsbereichen. 

Anspruchsvolle Aufgabengebiete in der 

modernen Medizintechnik, wie z. B. OP-Planung, 

3D-Computertomographie, anatomische Bildgebung 

und Visualisierung von Medizindaten 

erfordern oft eine räumliche Darstellung in 3D. 

Die 3D PluraView Monitorfamilie ist das passive 

3D-Stereo System mit der höchsten Nutzer-Akzeptanz 

aller derzeit am Markt befindlichen 

3D-Stereo Monitore. 

Die Plug & Play Beamsplitter-Technologie ist 

bereits seit 13 Jahren im Markt etabliert und hat 

sich in der 4K 10-Bit (UHD) Version als 3D-Stereo 

Referenz durchgesetzt. Die intuitive Bedienung, 

aber vor allem der hohe Betrachtungskomfort 

in 3D-Stereo, verbessert das Handling 

komplexer Visualisierungen deutlich. Denn mit 

dem 3D PluraView können die Anwender im 

Gegensatz zu früher (2D-Darstellung) sich nun 

komplett durchgängig im 3D-Umfeld bewegen. 

Diese Möglichkeit der räumlichen Betrachtung 

bringt ein komfor tables und zugleich innovatives 

Arbeiten in allen Anwendungsbereichen 

der Medizintechnik mit sich. Der 3D PluraView 

ist geeignet für alle 3D-Stereo fähigen Software-Anwendungen 

im Medizinbereich, wie 

z.B. VSP, Stereo staxie, MOE, Forsina CT-VR, 

Versalius 3D, Sybyl, VMD syngo.fourSight 

oder syngo.Via. 

Das Arbeiten mit neuster Technologie ist 

nicht nur für Institute, Krankenhäuser und Forschungseinrichtungen 

von großem Nutzen, 

auch Mitarbeiter profitieren davon. Auf gaben 

können schneller und präziser umgesetzt werden, 

wodurch die Motivation der Anwender, wie 

auch die Identifikation mit dem Aufgabengebiet 

deutlich gesteigert wird. 

Schneider Digital 

info@schneider-digital.com 

www.schneider-digital.com

Komponenten 

Sicher und zuverlässig dank anwendungsorientierter Elektromagnetischer 

Verträglichkeit 

Medizinische Elektronik fordert 

immer höhere Standards, die 

Anwendungen werden immer komplexer 

und störungsfreies Arbeiten 

ist gerade im Gesundheitssektor 

essentiell und kann lebenswichtig 

sein. Wo allerdings elektronische 

Geräte im Einsatz sind, gibt 

es auch elektromagnetische 

Störungen. Wie 

sich das auf ein Gerät 

oder auch andere elektronische 

Geräte in der 

Umgebung auswirkt, ist 

der Bereich, wo EMV ins 

Spiel kommt. 

Ob im Klinikalltag oder 

auch bei Health-Care- 

Geräten im häuslichen 

Bereich: Durch Technologien 

wie z. B. Bluetooth 

oder WiFi, aber 

auch durch elektromagnetische 

Störungen, 

die von anderen Ge räten 

ausgehen, kann es 

zu Beeinträchtigungen 

hinsichtlich der elektromagnetischen 

Verträglichkeit 

kommen. Es ist 

daher wichtig, sicherzustellen, dass 

ein Gerät keine unbeabsichtigten 

Ausfälle bei anderen Ge räten verursacht 

und gleichzeitig soll das 

Gerät selbst in diesem Zusammenhang 

auch geschützt werden. Kunststoffgehäuse 

bieten i.d.R. von Natur 

aus keinen Schutz gegen elektromagnetische 

Strahlung: Hier kann 

man durch eine Aluminiumbeschichtung 

auf der Gehäuse innenseite entgegenwirken, 

so dass Störungen 

und Schäden in diesem Zusammenhang 

sogar gänzlich vermieden 


OKW bietet die Aluminiumbeschichtung 

als Individualisierungsmöglichkeit 

an. Zusammen mit weiteren 

kundenspezifischen Dienstleistungen, 

wie z. B. mechanische 

Bearbeitung, Lackierung oder 

Bedruckung fertigt OKW individuelle 

Gehäuselösungen, abgestimmt 

auf die Anforderungen der Kunden. 

Odenwälder 

Kunststoffwerke 

www.okw.com 

Massenproduktion von freiliegenden PCB-Leitern 

Die Fertigung von Leiterbahnstrukturen 

ohne Basismaterial ist 

für viele Leiterplattenhersteller eine 

Herausforderung. Doch nicht für 

Varioprint: Das Unternehmen realisiert 

vollständig fliegende Leiterbahnen 

für Leiterplattenanwendungen 

aus der Medizinbranche. 

Mikroleiter für 

die medizinische 

Massenproduktion 

Die neuartige Zwei-Lagen- 

Flex-Leiterplatte wurde aus Polyimid 

mit 25 - 50 µm Dicke realisiert. 

Lasergebohrte Microvias mit 

einem Durchmesser von 75 µm 

verbinden die zwei Lagen miteinander. 

Die Microvias sind zu 

90 % mit Kupfer gefüllt und die 

Endoberfläche wurde mit galvanischem 

Gold veredelt. Die einzigartige 

Varioprint-Lösung umfasst 

ein speziell entworfenes, lasergefrästes 

170-µm-Fenster. Die 

hochflexiblen Prozessparameter 

von Varioprint ermöglichen, eine 

solch fragile Außenkontur 

in Massenproduktion 

zu fertigen. 

Ein historischer 

Erfolg für Varioprint 

Bisherige Machbarkeitsbeschränkungen 

und technische Hindernisse 

wurden in 

enger Zusammenarbeit 

mit dem Kunden überwunden 

und führten zu 

einem erfolgreichen 

Scale-up, bei dem alle 

vorgegebenen Spezifikationen 

erfüllt wurden. 

Dieser einzig artige 

interdisziplinäre Ansatz stellt 

einen Durchbruch in der Flex- 

Technologie für fliegende Leiterbahnen 

dar. Zum ersten Mal in 

der Geschichte von Varioprint ist 

es gelungen, eine reproduzierbare 

Lösung für Leiterbahnstrukturen 

ohne Basismaterial als Träger 

zu finden. Der moderne und 

Lasergefrästes Fenster mit 100 µm Leiterbahn 

zukunftsorientierte Produktionsstandort 

ermöglicht es Varioprint, 

solche anspruchsvollen technischen 

Anforderungen erfolgreich 

zu bewältigen. 

Mit diesen fortschrittlichen 

technischen Möglichkeiten verschiebt 

Varioprint die Grenzen 

der Flex-Technologie und verstärkt 

die Performance der Produkte 

ihrer Kunden. 

Varioprint AG 

info@varioprint.ch 

www.varioprint.ch 


53

Komponenten 

Darf es ein bisschen schneller sein? 

Highspeed-Steckverbinder von ept für maximale Designflexibilität 

ept GmbH 

www.ept.de 

Die Nachfrage nach Steckverbindern 

für anspruchsvolle 

Highspeed-Datenübertragungen 

wächst stetig – und mit ihr das 

Angebot des Steckverbinderherstellers 

ept. So ist der Highspeed- 

Steckverbinder Colibri nicht nur in 

der Version 10 Gbit/s, sondern 

auch 16 Gbit/s verfügbar. Dabei 

entspricht er den Anforderungen 

der COM-Express-Spezifikation 

und eignet sich somit für Anwendungen 

nach USB 3.1 

Gen2 und PCIe 4.0. 

Grund hierfür ist sein 

auf Highspeed optimiertes 

Kontaktdesign. 

Dadurch gelingt ihm die 

störungsfreie Übertragung 

hoher Daten raten, 

wie sie auch bei industriellen 

Anwendungen 

erforderlich sind. Dazu 

gehören neben den 

COM-Express-Spezifikationen 

vor allem Mez- 

zanine-Board-to-Board- 

Systeme. So findet der Colibri 

bereits in den verschiedensten 

Gebieten Anwendung: Nicht nur 

in der industriellen Automatisierung, 

sondern auch in der Medizinund 

Messtechnik, Gebäudetechnik, 

Unterhaltungselektronik, im 

Gaming sowie im Bereich Transportation 

und in POS-Systemen 

zählt man bereits auf seine Signalqualität. 

Was diesen Steckverbinder 

dabei besonders auszeichnet: 

Plug und Receptacle stehen in den 

Polzahlen 40, 80, 120, 160 und 

220 zur Ver fügung und ermöglichen 

damit maximale Flexibilität 

beim Elektronik design. Eine 

440-polige Version, bestehend 

aus zwei Plugs beziehungsweise 

Receptacles mit je 220 Pins, wird 

in einem Bestückrahmen zusammengehalten. 

Durch seine kompakte 

Bauweise bei einem Raster 

von nur 0,5 mm ist der kleine Highspeed-Profi 

geradezu prädestiniert 

für seinen Einsatz in miniaturisierten 

Anwendungen. 

Zugleich sorgen seine verschiedenen 

Bauhöhen von 5 mm und 

8 mm für weitere Flexibilität im 

Elektronikdesign durch variable 

Leiterplattenabstände. Ein weiterer 

Vorteil: Beide Versionen 

des Colibri, sowohl 10 Gbit/s als 

auch 16 Gbit/s, sind zueinander 

layout- und steckkompatibel. Mit 

diesem Steckverbinder sind der 

Highspeed-Anwendung wirklich 

keine Grenzen gesetzt. ◄ 

Massenflussreglerserie um weitere Produktvarianten erweitert 

Sensirion erweitert seine Produktpalette um 

zwei weitere Massenflussregler der Erfolgsserie 

SFC5500 sowie um vier neue Massenflussmesser, 

die die Serie SFM5500 bilden. 

Die neuen Massenflussregler und -messer eignen 

sich bestens für Analyse-, Medizin- und 

Industrie anwendungen. 

Die leistungsstarken Massenflussregler 

und -messer sind für mehrere Gase kalibriert 

und verfügen über Steckanschlüsse, die der 

Benutzer selbst aus der Liste kompatibler Teile 

auswählen und austauschen kann. Dank seines 

äußerst weiten Regelbereichs kann jedes 

Gerät mehrere Durchflussbereiche abdecken, 

für die sonst separate Geräte erforderlich sind. 

Der vielseitige Massenflussregler SFC5500 ist 

nun für den Bereich von 50 sccm bis 200 slm 

verfügbar. Zudem wird mit der neuen Massenflussmesserserie 

SFM5500 eine genauso leistungsstarke, 

aber ventillose Schwesterversion 

des SFC5500 angeboten. Diese druckfesten 

Massenflussmesser gibt es ab sofort für die 

folgenden Regelbereiche: 50 sccm, 0,5 slm, 

2 slm und 10 slm. 

Die Serie SFC5500 bzw. SFM5500 bildet den 

Höhepunkt der 20-jährigen Erfolgsgeschichte 

von Sensirion in der hochpräzisen Gasflussregelung. 

Der Sensor basiert auf dem mikrothermischen 

Messprinzip sowie der bewährten 

CMOSens MEMS Technologie von Sensirion. 

Das Ergebnis sind kompromisslose Massenflussregler 

und -messer mit erstklassiger Leistung 

und hoher Zuverlässigkeit, die im Gegensatz 

zu den meisten anderen Geräten auf dem 

Markt keine Drift aufweisen und im laufenden 

Betrieb nicht nachkalibriert werden müssen. 

Dank des außerordentlich großen Regelbereichs, 

den der CMOSens MEMS Durchflusssensor 

ermöglicht, deckt die Serie SFC5500 

mehrere Durchflussbereiche traditioneller Massenflussregler 

und -messer mit einem einzigen 

Gerät ab. Dank der Kalibration für unterschiedliche 

Gase und der austauschbaren Steckanschlüsse 

sind die Massenflussregler der Serie 

SFC5500 und SFM5500 die ersten Geräte auf 

dem Markt, die in Standardausführung erhältlich 

sind und sich für eine Vielzahl von Analyse-, 

Medizin- und Industrieanwendungen 

eignen. Dank dieser Vielseitigkeit ist die Serie 

SFC5500 bzw. SFM5500 auch die erste weltweit, 

die über Katalogdistributoren erhältlich ist. 

Die Serie SFC5500 bzw. SFM5500 ist für 

eine große Bandbreite an Anwendungen geeignet, 

bei denen höchste Genauigkeit, maximale 

Geschwindigkeit sowie ein größtmöglicher 

dynamischer Bereich nötig sind: Mischgasanwendungen 

in Medizin- und Analyseinstrumenten, 

Prozesssteuerung und Industrieautomatisierung, 

Forschung und Entwicklung 

sowie Prototyping. 

Sensirion 

www.sensirion.com 


Neuronale Schnittstellen werden 

leistungsfähiger 

Neuronale Schnittstellen ergänzen auf spektakuläre Weise die Mensch-Maschine-Interaktion – 

auch in der Medizin. 

Komponenten 

Imecs Lösung erreicht eine 

Rausch-, Verlustleistungs- und 

Flächenleistung, die mit den aktuellen 

State-of-the-Art-Neuropixels- 

Designs vergleichbar oder sogar 

besser ist und gleichzeitig den 

Dynamikbereich und die Elektroden-DC-Offset-Toleranz 

über einen 

AC-gekoppelten Wandler erhöht. 

Das 128-kanaligen Auslese-ICs 

Imec 

www.imec-int.com 

Als vor Jahrzehnten Wissenschaftler 

verschiedene Sensoren 

in Schimpansen einbrachten, 

um mit deren Gefühlen eine aufwendige 

Vorrichtung zu beeinflussen, 

die den Probanden Bananen 

spendierte, war das ein Erfolg. Der 

war möglich, weil das Nervensystem 

auch elektrochemische Signale 

nutzt. Der heutige Stand der 

Mikro elektronik verschafft dem 

Konzept Breitenwirksamkeit, etwa 

in Forschung und Medizin oder für 

gelähmte Menschen. 

Basics 

Mit einer neuralen Schnittstelle 

kann man die Signale lesen, um sie 

hernach auszuwerten. Neuronale 

Schnittstellen zielen mittels direkter 

oder indirekter Verbindung auf 

verschiedene Teile des neuronalen 

Systems. Dabei nutzen sie nicht-eintauchende, 

halb-eintauchende oder 

eintauchende Sensoren. 

In der Medizin dienen diese 

Schnittstellen vor allem der Diagnose. 

Durch sogenanntes Neurofeedback 

soll der Patient lernen, seinen 

eigenen Zustand zu verändern. 

Solche Geräte sind bereits Realität. 

In jüngster Zeit wurden mehrere 

innovative Auslesearchitekturen 

untersucht, um Leistungsparameter 

wie Energieverbrauch, Rauschen, 

Elektroden-Gleichstrom- 

Offset und Eingangsbereich auszuloten. 

Ein Kompromiss zwischen all 

diesen Parametern ist jedoch nicht 

leicht zu erreichen. Etwa Direktdigitalisierungs-Frontends, 

die die Signale 

nahe der Quelle in die digitale 

Welt bringen, haben ein großes 

Potenzial zur drastischen Verringerung 

der Fläche, schneiden jedoch 

in punkto Leistungsaufnahme, Bandbreite 

und Unterdrückung des Elektroden-DC-Offsets 

vergleichweise 

schlecht ab. 

Skalierbarer neuronaler 

Auslese-Mikrochip 

Der neue skalierbare neuronale 

Auslese-Mikrochip ist besonders 

klein und ermöglicht dennoch die 

gleichzeitige Erfassung von lokalen 

Feldpotentialen und von Aktionspotentialen 

in neurophysiologischen 

Experimenten. Der Chip 

basiert auf einer neuartigen ACgekoppelten 

Delta-Delta-Sigma- 

Architektur 1. Ordnung, welche auch 

sehr schwache Signale in den digitalen 

Bereich umsetzen kann. Auch 

in punkto Energieverbrauch steht 

der Chip sehr gut da. 

AC-Kopplung und direkte 

Digitalisierung 

„Uns ist es gelungen, AC-Kopplung 

und direkte Digitalisierung zu 

kombinieren, um Rail-to-Rail-DC- 

Offset-Auslöschung und einen höheren 

Eingangsbereich (43 mVpp) als 

andere AC-gekoppelte Designs zu 

erreichen. Dies ist wichtig, um eine 

Sättigung der Aufnahmekanäle zu 

verhindern und mögliche Bewegungs-/Stimulationsartefakte 

zu 

beherrschen. Die AC-gekoppelte 

Eingangsstufe reduziert außerdem 

den Energiebedarf (insgesamt 

8,34 µW pro Kanal), da nur 

AC-Signale digitalisiert werden“, 

erklärt Carolina Mora Lopez, Teamleiterin 

des Circuits for Neural Interfaces 

Teams von Imec. 

Spezielle Architektur 

Diese spezielle Architektur ermöglicht 

die Implementierung eines 

großen Teils der Funktionalität – z.B. 

des Anti-Aliasing-Filters – in die 

digitale Domäne. Daher ist es möglich, 

die Gesamtfläche des Kanals 

(0,005 mm 2 ) deutlich zu verkleinern 

und die Signalqualität zu verbessern, 

indem die Vorteile eines hochskalierten 

Technologieknotens (22 nm 

FD-SOI) genutzt werden. 

„Dieses skalierbare, digital-intensive 

Design gewährleistet eine kleine 

Grundfläche und einen stromsparenden 

IC mit guter Leistung für die 

gleichzeitige Erfassung von neuronalen 

Signalen. Es öffnet den Weg 

zu noch kleineren Sonden mit höherer 

Elektrodendichte, die die neurowissenschaftliche 

Forschung voranbringen 

kann“, fasst Carolina Mora 

Lopez zusammen. ◄ 


55

Komponenten 

Leistung auf kleinstem Raum 

Panasonics Wi-Fi Modul PAN9520 im Rutronik Wireless-Portfolio 

Rutronik Elektronische 

Bauelemente GmbH 

www.rutronik.com 

Neuer Joystick basierend 

auf Hall-Effekt-ICs 

knitter-switch, einer der führenden Schalterhersteller 

Europas, bietet einen neuen Joystick, 

basierend auf Hall-Effekt-ICs. Mögliche Einsatzgebiete 

sind Kamerasteuerungen, Geräte 

für Behinderte, Positioniertische im medizinischen 

und industriellen Bereich, Instrumente 

oder Bühnentechnik. 

Der Joystick ist nicht nur in alle Richtungen 

flexibel – er verfügt auch über eine „Enter“- 

Taste. Und dank steckbarem Kabel ist er sehr 

bequem zu montieren. Der neue Joystick verfügt 

darüber hinaus über eine lange Lebensdauer: 

X- und Y-Achse: 5 000 000 Zyklen, Z-Achse 

(Option) 1.000 000 Zyklen. Der Analogausgang 

hat 0…5 V DC. 

knitter-switch 

www.knitter-switch.com 

Das Panasonic PAN9520 ist 

ein 2,4 GHz 802.11 b/g/n embedded 

Wi-Fi Modul und basiert 

auf dem ESP32-S2 von Espressif. 

Dieser hochintegrierte Single- 

Core-Wi-Fi- Mikrocontroller-SoC 

mit geringem Stromverbrauch enthält 

eine leistungsstarke Xtensa 

32-bit LX7 CPU. Zudem ist er auf 

Sicherheit und Kosteneffizienz bei 

gleichzeitig hoher Leistung ausgelegt. 

Durch die integrierte Chipantenne 

und den QSPI-Speicher 

eignet sich das PAN9520 für eine 

Vielzahl von Stand Alone- und Hostgesteuerten 

Anwendungen. Es zählt 

zu einem der kleinsten Geräte auf 

dem Markt (24 x 13 x 3,1 mm) und 

ermöglicht ein breites Spektrum an 

Peripheriegeräten über Schnittstellen 

wie u. a. Full-Speed-USB-OTG, 

SPI, UART, I²C. Das Modul ist entweder 

als 4 MB Flash-Version mit 

2 MB PSRAM oder als 1 MB Flash- 

Variante ohne PSRAM verfügbar. 

Anwendungsgebiete sind z. B. 

Gebäudeautomatisierung, Medizintechnik 

und Robotik sowie Smart 

City-Infrastrukturen. Unter www. 

rutronik24.com ist das Panasonic 

PAN9520 erhältlich. 

Sichere Datenverbindung 

Panasonic kombiniert im 

PAN9520 eine Hochleistungs- 

CPU, einen Basisbandprozessor 

(BB), ein hochempfindliches drahtloses 

Funkgerät, einen ROM-Bootloader 

und einen Medium Access 

Controller (MAC). Ebenso enthält es 

eine Verschlüsselungseinheit, chipinternes 

SRAM sowie modulinternes 

QSPI-Flash und PSRAM (4 MB 

Flash-Version). Das Modul garantiert 

eine sichere Datenverbindung dank 

BIP, CCMP, TKIP, WAPI, WEP und 

einem AES-Beschleuniger. Der integrierte 

Quarz gewährleistet eine Verbindungsleistung 

über die gesamte 

Lebensdauer bei einem Temperaturbereich 

von -40 °C bis 85 °C. Der 

parallele Support von Access Point 

und Station Mode gewährleistet 

die einfache Einrichtung mehrerer 

Wi-Fi-Verbindungen vom Modul zu 

Smart Devices und Heimnetzwerk- 

Routern. Das Espressif Integrated 

Development Framework (ESP-IDF) 

ermöglicht dank einer großen Auswahl 

von Programmbeispielen die 

Entwicklung von Software für verschiedenste 

Anwendungen. 

Weitere Eigenschaften: 

• 802.11mc – Fine Time Measurement 

• Output 19,5 dBm bei IEEE 802.11b 

@1 Mbps 

• Empfindlichkeit -97 dBm bei IEEE 

802.11b @1 Mbps 

• Stromverbrauch 190 mA Tx, 68 

mA Rx, 310 mA Tx peak 

• Spannungsbereich: 3 V bis 

3,6 V ◄ 


Komponenten 

Einweg- oder Mehrwegprodukte im 

medizinischen Bereich? 

Wie sich Wegwerf- und wiederverwendbare Komponenten in der Medizin kombinieren lassen. 

Kunststoff. Das Portfolio ist flexibel 

mit allen ODU MEDI-SNAP Produkten 

kombinierbar, welche für bis 

zu 5000 Steckzyklen geeignet sind. 

Egal ob im medizinischen, zahnmedizinischen 

Bereich oder der 

häuslichen Versorgung, es stellt sich 

immer wieder die Frage nach der 

Wiederverwendbarkeit von Medizinprodukten. 

Generell gibt es zwei 

verschiedene Möglichkeiten: Mehrwegartikel, 

die nach der Benutzung 

gereinigt und in den meisten Fällen 

sterilisiert, oder Einwegartikel 

die anschließend entsorgt werden. 

Bereits im Vorfeld entscheidet 

der Produktmanager des medizinischen 

Endproduktes, welche Komponenten 

und Zubehörteile als Einweg- 

oder Mehrwegprodukt bezogen 

werden, immer im Einklang mit 

dem Risikomanagement. An oberster 

Stelle steht der Patient, für den 

höchste Sicherheitsstandards gelten. 

Neben der Sicherheit, stehen 

die Anforderungen an Kosten, Zeit 

und Qualität der Medizinprodukte 

im Vordergrund. Zusätzlich muss 

für Anwender, wie beispielsweise 

medizinischem Personal, eine einfache 

Handhabung der Medizinprodukte 

gewährleistet werden. Die 

ODU GmbH & Co. KG 

www.odu.de 

Prämisse lautet, möglichst wenig 

Aufwand für das Austauschen und 

Ersetzen der jeweiligen Medizinkomponenten 

nach dem Gebrauch. 

Beständigkeit ist gefragt 

Im medizinischen Alltag kommen 

verschiedenste Desinfektions- und 

Reinigungsmittel zum Einsatz. Diese 

können Materialien des medizinischen 

Endgerätes sowie der Zubehörteile, 

wie beispielsweise einen 

konfektionierten Steckverbinder, auf 

unterschiedlichste Art beeinflussen. 

Einzelne Komponenten aus Kunststoff 

können sich verfärben, durch 

Wärme verformen, Risse bekommen 

und am Ende sogar brechen. 

Der Kunde erwartet ein ressourcenschonendes, 

langlebiges sowie 

robustes Qualitätsprodukt, das in 

verschiedensten Anwendungsbereichen, 

unter anderem der Endoskopie 

sowie der Robotik verwendet 

werden kann. In diesen Bereichen 

wird häufig auf Mehrwegprodukte 

gesetzt, da die Endgeräte sehr 

teuer sind und dadurch eine lange 

Lebensdauer gewährleistet werden 

muss. Das ODU Rundsteckverbinder-Portfolio 

bietet verschiedenste 

Varianten aus Metall und Kunststoff, 

die desinfizier- sowie sterilisierbar 

und dadurch sehr beständig sind. 

Neben dem Steckverbinder wird auf 

Wunsch auch die komplette Konfektionierung 

übernommen. Hierbei 

wird für den Mehrwegbereich 

häufig eine Silikonumspritzung inkl. 

Silikonkabel verwendet. 

Kosteneffizienz sowie 

Zeitersparnis im Fokus 

Gerade in der häuslichen Versorgung 

und in vielen Bereichen 

von medizinischen Einrichtungen, 

geht aufgrund des erhöhten Aufwands 

der Reinigung, Sterilisation 

und Verpackung der Trend zu Einwegprodukten. 

Die bei Mehrwegprodukten 

anfallenden Kosten für 

z. B. die Anschaffung eines Autoklavs, 

Kosten für benötigtes Desinfektionsmittel 

sowie steriles Verpackungsmaterial, 

können dadurch eingespart 

werden. Im Zuge der Pandemie 

musste das medizinische Personal 

auf noch effizientere Weise 

eingesetzt werden, sodass Einwegprodukte 

die Aufbereitung der Medizinprodukte 

ersetzten. Aus ökologischer 

Sicht sind Einwegkomponenten 

zu überdenken. Allerdings 

ist es häufig aufgrund der Anforderungen 

nicht möglich, auf diese zu 

verzichten. 

ODU bietet für diese Anforderungen 

bereits fertig konfektionierte 

Einweg-Abreißsteckverbinder 

sowie Einweg-Geräteteile aus 

Die Kombination macht den 

Unterschied 

Jedes Medizingerät hat unterschiedlichste 

Anforderungen an die 

Sicherheit, die Beständigkeit und die 

Kostenstruktur. Der Hersteller entscheidet 

bereits bei der Produktentwicklung, 

welche Bauteile als Mehrweg- 

oder Einwegprodukte verwendet 

werden. In den meisten Fällen, 

wird es eine Kombination aus beiden 

sein: Kosteneffiziente Zubehörteile 

als Einwegprodukte, die dennoch 

den Hygiene- und Sicherheitsanforderungen 

entsprechen, sowie 

langlebige Medizingeräte, Monitorsysteme 

und Roboter, bei denen 

besonders beständige und robuste 

Komponenten gefragt sind. 

Erfüllung höchster Sicherheitsanforderungen 

Mit dem Inkrafttreten der Medical 

Device Regulation (MDR) am 

27.05.2021 verändern sich die Anforderungen 

an Hersteller und Inverkehrbringer 

von Medizinprodukten. 

Ein adäquates Änderungsmanagement 

und angemessenes Risikomanagement, 

sowie eine lückenlose 

Rückverfolgbarkeit der Produkte 

stehen unter anderem im Fokus. Als 

Lieferant für medizinische Applikationen 

unterstützt ODU seine Kunden 

bei der Erfüllung der Forderungen. 

Auch mit Blick auf den Anwender- 

und Patientenschutz setzt die 

Medizin auf höchste Sicherheit hinsichtlich 

der IEC 60601-1. Hierbei 

kommt dem vollständigen Berührschutz 

von Bediener und dem versorgten 

Patienten im Fall einer 

Störung eine besondere Bedeutung 

zu. Mit den Vorgaben von bis 

zu 2x MOOP (Means of Operator 

Protection) und 2x MOPP (Means 

of Patient Protection) orientiert sich 

ODU mit seinem Rundsteckverbinderportfolio 

an den höchsten Sicherheitsstandards. 

◄ 


57


Einsatz von KI-Bildanalyse zur Erkennung und 

Vorbeugung von Krankheiten 

Ein Eingreifen in Echtzeit kann 

die Überlebensrate verbessern 

und Ärzten helfen, einen personalisierten 

Behandlungsplan auf der 

Grundlage der gewonnenen Daten 

zu entwickeln. Das Journal of the 

American College of Radiology 

beleuchtet die Zukunft der KI-Bilderkennung 

im Gesundheits wesen, 

indem es die verschiedenen Anwendungen 

und deren Marktbedarf auflistet. 

Einem kürzlich im Journal of 

the American College of Radiology 

erschienenen Bericht von Dr. Alan 

Alexander zufolge werden derzeit 

KI-basierte Bildgebungsgeräte für 

CT-Scans (90 %), MRTs (60 %) 

und Röntgenaufnahmen (56 %) 

eingesetzt. 

ARROW Electronics 

www.arrow.de 

In den letzten Jahren hat die 

Gesundheitsbranche relativ schnell 

Systeme für maschinelles Lernen, 

fortschrittliche Algorithmen und 

Lösungen für künstliche Intelligenz 

integriert, um Präzisionsmedizin zu 

betreiben. Die fortschrittliche Technologie 

scannt und analysiert Big 

Data, um relevante Diagnosen zu 

erhalten und verschiedene Krankheiten 

zu erkennen. 

Die KI-Bilderkennung verbessert 

die Vorhersagefähigkeit von Patientenergebnissen 

durch Big Data 

Analytics. Sie wandelt die aufgenommenen 

Bilder in Daten um, 

bevor sie die Informationen analysiert, 

um Anomalien zu erkennen. 

Anhand dieser Ergebnisse können 

Radiologen frühe Anzeichen 

einer Erkrankung erkennen und 

einen individuellen Behandlungsplan 

entwickeln. 

Die rasche Einführung von KIbasierten 

Bildgebungsgeräten (in 

Anwendungsfällen wie Röntgen, 

MRT und CT) und die steigenden 

Investitionen in fortschrittliche Technologien 

für das Gesundheits wesen 

haben zu einem Aufschwung bei der 

Einführung und Nutzung geführt. 

Die Investitionen begannen im Jahr 

2016, als sich KI als sehr vielversprechend 

erwies – seither spielt sie 

in der Medizin eine immer wichtigere 

Rolle. Tatsächlich sagen Marktberichte 

voraus, dass die KI-Bilderkennung 

bis zum Jahr 2026 eine 

jährliche Wachstumsrate (CAGR) 

von 30,4 % erzielen kann (Mordor 

Intelligence, 2021). 

In diesem Artikel beleuchten wir 

das Wachstum der KI-Bilderkennung 

bei der Erkennung und Vorbeugung 

von Krankheiten und erörtern, 

welche Rolle Radiologen bei 

dieser Entwicklung spielen und was 

die Zukunft der KI mit sich bringt. 

Nutzung der 

KI-Bilderkennung für 

die Frühdiagnose von 

Krankheiten 

Im Laufe der Jahre hat Künstliche 

Intelligenz aufgrund ihrer höheren 

Spezifität und niedrigeren Rückrufraten 

begonnen, den Gesundheitsmarkt 

zu dominieren. Diese 

Aspekte erhöhen das Produktivitätsniveau 

und die Leistungs fähigkeit bei 

der Diagnose verschiedener Krankheiten. 

Die moderne diagnostische 

Bildgebung ermöglicht es Radiologen, 

frühe Anzeichen von Krebs, 

Tumoren und anderen Krankheiten 

zu erkennen. 

Nicht-invasive Diagnostik 

Mediziner bevorzugen KI-basierte 

Bildgebungsgeräte anstelle von 

Biopsieverfahren. Dieser nichtinvasive 

Ansatz zur Diagnose und 

Erkennung hilft, unerwünschte Komplikationen 

zu vermeiden, die Ärzte 

bei einer Biopsie erleben können. 

Die Ergebnisse sind genauer und 

präziser als bei herkömmlichen 

Diagnosemethoden. So können 

beispielsweise CT-Scans mit Hilfe 

fortschrittlicher Technologie Genmutationen 

und Läsionen frühzeitig 

erkennen. 

Darüber hinaus lassen sich so 

kleine radiologische Anomalien 

feststellen, die vorher unerkannt 

geblieben wären. KI nutzt maschinelles 

Lernen und Algorithmen, 

um gewebebezogene Muster und 

Anomalien zu erkennen. Dank ihrer 

hohen Empfindlichkeit können diese 

Geräte inkonsistente Muster auf 

einer Ebene erkennen, die Radiologen 

bei der ersten Konsultation 

oder bei oberflächlichen Messungen 

nicht erkennen können. 

Wird Künstliche Intelligenz 

Ärzte ersetzen? 

Oft wird es für eine unvermeidliche 

Folge der Einführung von KI gehalten, 

dass PCs und Roboter intelligenter 

werden als ihr menschliches Vorbild 

und so den Menschen irgendwann 

ersetzen. Man könnte sich also fragen, 

ob das stetige Wachstum von 



KI-basierten Geräten im Gesundheitswesen 

dazu führen könnte, 

dass beispielsweise der menschliche 

Radiologe ersetzt werden kann. 

Dies wird in absehbarer Zeit nicht 

der Fall sein, da die neue Technik 

unterstützt und die Diagnose erleichtert, 

aber die menschliche Entscheidung 

nicht ersetzen kann. Außerdem 

befindet sich die KI-Bilderkennung 

derzeit noch in der Entwicklungsphase. 

Man sollte auch nicht vergessen, 

dass die Entscheidungsfindung 

Geschicklichkeit und medizinisches 

Wissen erfordert, das über 

die algorithmusbasierten Ergebnisse 

hinausgeht. Selbst wenn die KI-Bildgebung 

die traditionellen Diagnosetechniken 

bei quantitativen Aufgaben 

übertrifft, reicht sie bei der medizinischen 

Entscheidungsfindung bisher 

nicht an die menschliche Genauigkeit 

heran. Man sollte also die Integration 

des maschinellen Lernens 

als ergänzende Diagnoselösung für 

bestimmte Krankheiten in Betracht 

ziehen. Es kann interessierten Radiologen 

helfen, ihre Produktivität zu 

steigern, indem sie den klinischen 

Zeitaufwand reduzieren und die Patientenerfahrung 

verbessern. 

Der Radiologe für die 

richtige Diagnose 

Ein kürzlich erschienener Artikel 

im Lancet stellt außerdem fest, 

dass Radiologen die Patientenergebnisse 

optimieren können, wenn 

sie bestimmte KI-bezogene Rückschlüsse 

berücksichtigen. So kann 

es beispielsweise schwierig sein, 

eine frühe Diagnose zu beweisen, 

wenn die Ergebnisse auf Anomalien 

hinweisen, für die es keine umfassende 

wissenschaftliche Unterstützung 

gibt. Ebenso kann eine 

„Überdiagnose aufgrund geringfügiger 

Veränderungen“ zu falsch 

positiven Ergebnissen führen. Radiologen 

müssen ihr Fachwissen 

einsetzen, um die Symptome zu 

vergleichen und die richtige Diagnose 

zu stellen. Kurz gesagt, die 

KI-Bild erkennung benötigt immer 

noch menschliche Unterstützung, 

um ihr Potenzial auszuschöpfen. 

Die Zukunft der 

KI-Bildgebung 

Das Vertrauen in die medizinische 

Bildgebung hat im letzten 

Jahrzehnt erheblich zugenommen. 

Mit der Verbesserung von Machine- 

Learning-Netzwerken wird sich die 

Erkennung und Interpretation medizinischer 

Bilder verbessern. Aus diesem 

Grund investieren viele große 

Unternehmen und Forschungsprogramme 

in KI-Bildsensoren. 

Google Health zielt beispielsweise 

darauf ab, „die Behandlungsplanung 

zu vereinfachen und 

die Effizienz der Strahlentherapie 

zu verbessern“, indem es mit der 

Mayo Clinic zusammenarbeitet, um 

einen Algorithmus zu konfigurieren, 

der gesundes Gewebe und Organe 

von Tumoren trennt. Das Technologieunternehmen 

hat auch in KIzentrierte 

Bildgebungslösungen 

zur Erkennung von Augenkrankheiten, 

Brustkrebs und Lungenkrebs 

investiert. 

Augmented-Reality 

Darüber hinaus hat der Erfolg der 

KI-Bilderfassung die Entwicklung 

von Augmented-Reality-3D-Bildgebung 

in der Medizin vorangetrieben. 

Derzeit testen Forscher 

Prototypen, die es Ärzten ermöglichen, 

AR-Headsets zu verwenden, 

um betroffene Organe und 

Gewebe zu betrachten. Alter nativ 

kann die 3D-Bildgebung auch verwendet 

werden, um Blockaden, 

vernarbtes Gewebe und Tumore 

aus verschiedenen Blickwinkeln 

zu betrachten. Chirurgen können 

diese Informationen nutzen, um 

sich während der Operation ausschließlich 

auf die Zielstellen zu 

konzentrieren. 

Fazit 

Die Ergänzung der modernen 

Diagnostik durch medizinische Bildgebung 

erleichtert die Befundung 

und macht sie sicherer. Außerdem 

kann sie zu lebensverändernden 

Erkenntnissen über verschiedene 

Krankheiten, Verletzungen (einschließlich 

Frakturen und Verletzungen 

des Bewegungsapparats) 

und Zustände führen. Gesundheitsdienstleister 

können Daten generieren, 

die sie ohne eine visuelle 

Hilfe nicht erkennen würden. Die 

hohen Sensitivitäts- und Genauigkeitsraten 

führen zu erfolgreichen 

Behandlungsplänen. 

Letztendlich wird das wachsende 

Interesse an der KI-Bilderkennung 

die Diagnosetechnologie zugänglicher 

und praktischer machen. ◄ 

November/Dezember/Januar November-Dezember 5/2021 1/2008Jg. 12 




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59

Sicherheit 

Sicherheit medizinischer Geräte und 

Erlangung behördlicher Genehmigungen 

Autor: 

Robert Bates, 

Chief Safety Officer for 

Embedded Platform Systems 

bei Siemens Digital Industries 

Software 

www.sw.siemens.com 

Die Sicherheit medizinischer 

Geräte wird derzeit immer wichtiger. 

Die Kunden oder Patienten 

dieser Geräte wollen die Sicherheit 

haben, dass ihre Gesundheit 

und ihre persönlichen Daten auch 

wirklich ernst genommen werden. 

Von den Regulierungsbehörden 

überall auf der Welt wird vor und 

nach der Produktfreigabe in zunehmendem 

Maße verlangt und überprüft, 

dass die Geräte so sicher 

wie möglich sind. In den USA hat 

die Food and Drug Administration 

(FDA) Leitlinien veröffentlicht, die 

Anforderungen an medizinische 

Geräte beschreiben, in denen 

eine ganze Reihe von Aspekten 

in Bezug auf die Entwicklung und 

Wartung solcher Geräte obligatorisch 

wird. 

Sicherheitsschwachstellen 

Eine Sicherheitsschwachstelle ist 

ein Programmierfehler (auch Defekt 

oder Bug genannt), der ein Gerät 

anfällig gegen die Beeinflussung 

oder Beeinträchtigung durch eine 

unvorhergesehene externe oder 

interne Anwendung macht. Sicherheitsschwachstellen 

gibt es in jeder 

Produktart, unter anderem auch in 

medizinischen Geräten. Indem sie 

diesen Fakt anerkennen und sich 

auf dessen Unvermeidlichkeit einstellen, 

können die Embedded-Entwickler 

die Exposition und damit die 

möglichen Schäden begrenzen, 

die solche Schwachstellen verursachen 

können. 

Der wichtigste Bestandteil im 

Prozess der Erkennung und Eindämmung 

dieser potenziellen Probleme 

ist ein Industriestandard mit 

der Bezeichnung „Common Vulnerabilities 

and Exposures“ (CVE). Die 

ursprünglich bereits 1999 definierten 

CVE stellen eine Zusammenstellung 

bekannter, ausnutzbarer Sicherheitsschwachstellen 

dar, die in Produkten 

bestehen (oder in der Vergangenheit 

bestanden). Die CVE werden 

von der MITRE Corporation und der 

US National Vulnerability Database 

(NVD), einer vom US Department 

of Homeland Security unterhaltenen 

Datenbank, gemeinsam veröffentlicht 

und gepflegt. Jede bedeutende 

Sicherheitsschwachstelle – von 

Heartbleed (CVE-2014-060) über 

Shellshock (CVE-2014-6271) bis 

hin zu URGENT/11 (11 CVE, entdeckt 

im Jahre 2019) – ist hier bis 

heute als CVE dokumentiert worden. 

Die CVE werden entweder infolge 

des verursachten Schadens (wenn 

das zugrunde liegende Problem bei 

einer nachträglichen Untersuchung 

anhand seiner Auswirkungen identifiziert 

wird) oder im Ergebnis der 

Entdeckung durch einen gewissenhaften 

Ingenieur gefunden, dem ein 

möglicher Exploit aufgefallen ist. Es 

ist gut, dass die meisten Exploits entdeckt 

werden, bevor sie Schaden 

verursachen. Schlecht ist es jedoch 

andererseits, dass ein Exploit von 

Hackern überall auf der Welt leicht 

ausgenutzt werden kann, sobald 

er über den CVE-Prozess weltweit 

bekanntgegeben wird – schnelles 

Handeln ist also von entscheidender 

Bedeutung. 

Glücklicherweise gibt der CVE- 

Prozess den Produkt- oder Softwareentwicklern 

genug Zeit, um 

einen Exploit zu beseitigen, bevor 

er weltweit bekanntgemacht wird. 

Dadurch können sie schnell handeln, 

um die erforderliche Gerätesicherheit 

zu implementieren. 

Einstufung des CVE 

Nach seiner Erkennung wird 

jedem CVE eine Identifikationsnummer 

(ID) zugewiesen. Wird festgestellt, 

dass es sich bei einem CVE 

um ein Sicherheitsproblem handelt, 

wird dem CVE von der NVD außerdem 

ein „Vulnerability Score“ zugewiesen. 

Dabei handelt es sich um 

eine Zahl zwischen 1 und 10. Je 

höher die Zahl, desto schwerere 

Folgen kann die Schwachstelle für 

die betroffenen Geräte haben. Die 

NVD enthält auch alle weiteren 

bekannten Informationen über das 

Problem sowie Links zu relevanten 

Websites, die das Sicherheitsproblem 

detaillierter beschreiben – einschließlich 

von Fehlerbehebungsmöglichkeiten, 

soweit möglich. 

Hauptvorteil des CVE- 

Meldungsprozesses 

Der Hauptvorteil des CVE-Meldungsprozesses 

besteht darin, dass 

das Sicherheitsproblem, Möglichkeiten 

zu seiner Behebung sowie 

sein Schweregrad und sein Risiko 

bekanntgemacht werden, den es für 

Produkte haben könnte. Sicherheits- 


Sicherheit 

schwachstellen können für Geräte, 

Kunden und den Anwender selbst 

zu verschiedenen negativen Auswirkungen 

führen, wie: 

- Verlust oder Änderung kritischer 

Patientendaten, die zu einer Gesundheitsschädigung 

des Patienten oder 

zur Gefährdung des medizinischen 

Personals führen könnten, 

- Offenlegung von Kunden- oder 

Endnutzerdaten, die zum Identitätsdiebstahl, 

zu HIPAA-Verstößen und 

zu anderen schwerwiegenden Folgen 

führen könnte, 

- Infiltration des Geräts durch böswillige 

Akteure, die das Eindringen 

von Malware, die Deaktivierung des 

Geräts oder die Infizierung anderer 

Teile des Krankenhaus- oder Kliniknetzwerks 

mit Viren oder Malware 

verursachen könnten, usw. 

Sicherheitsprobleme und 

Produktentwicklung 

Bei der Entwicklung von Geräten, 

die so sicher wie möglich sein müssen, 

ist es wichtig, die verschiedenen 

Quellen möglicher Sicherheitsprobleme 

zu berücksichtigen: 

• Probleme, die der Entwicklungsgemeinschaft 

zum Zeitpunkt der 

Geräteentwicklung bekannt waren, 

• Probleme, die nach der Produktfreigabe 

des Geräts entdeckt werden, 

• Probleme, die aufgrund mangelhafter 

präventiver Entwicklungstechniken 

durch die speziell für 

das Gerät geschriebene Software 

verursacht werden. 

Geräteschutz vor bekannten 

Sicherheitsproblemen 

Viele potenzielle Exploits, die von 

Hackern zum Eindringen in Geräte 

benutzt wurden, sowie die Methoden 

zu ihrer Beseitigung der Sicherheitsgemeinschaft 

sind bereits weltweit 

bekannt. Es wäre nur zu bedauerlich, 

wenn ein medizinisches Gerät 

durch ein Sicherheitsproblem, das 

zum Zeitpunkt der Gerätefreigabe 

bereits bekannt und behebbar war 

in die Kontrolle von Hackern geraten 

würde. Um dies zu verhindern 

sind jedoch große Anstrengungen 

erforderlich – Anstrengungen, die 

sich später dadurch auszahlen, 

dass sie Zeit sparen, den guten Ruf 

des Entwicklers schützen sowie die 

möglichen juristischen Kosten und 

Öffentlichkeitsfolgen begrenzen, 

die das Aufreten eines Exploits zur 

Folge haben könnte. Darüber hinaus 

verlangen die Regulierungsbehörden 

von den Geräteentwicklern, dass 

sie potenzielle Exploits bereits vor 

der Gerätefreigabe prüfen. In den 

USA ist dieser Prozess ein Bestandteil 

der „FDA Guidance on the Content 

of Premarket submissions for 

Management of Cybersecurity“. 

Prozessablauf 

Und so läuft dieser Prozess ab: 

Nach jedem CVE, der sich als 

Exploit erwiesen hat, kann man 

sowohl in der NVD- als auch in 

der CVE-Datenbank suchen. Dabei 

kann die Suche anhand der Komponentenbezeichnung, 

der CVE-ID 

oder eines beliebigen Suchworts 

durchgeführt werden, das von Interesse 

ist. Nehmen wir zum Beispiel 

an, dass das Gerät eine Distribution 

von Linux verwendet. Bei der 

Suche nach Linux-Schwachstellen 

tritt eine Reihe von Problemen auf; 

als konkretes Beispiel könnten wir 

hier CVE-201911683 betrachten. 

Dabei handelt es sich um ein kritisches 

Sicherheitsproblem, das 

der Entwickler auf keinen Fall in seinem 

Produkt zulassen sollte, weil es 

einerseits sehr gut bekannt ist und 

andererseits Angriffe durch Hacker 

ermöglicht, bei denen es zu einer 

Denial-of-Service-Attacke oder zu 

„nicht spezifizierten weiteren Auswirkungen“ 

kommen kann. Wenn man 

sich den Eintrag für diesen Defekt 

ansieht, ist zu erkennen, dass er in 

den Linux-Kernelversionen 5.0.13 

und höher behoben wird. Das heißt, 

falls der verwendete Linux-Kernel 

noch eine ältere Version aufweist, 

sollte man ein Upgrade des Produkts 

auf eine dieser neueren Versionen 

durchführen. 

Tools zur CVE-Ermittlung 

Für Open-Source-Komponenten 

in einem Produkt steht eine Reihe 

von Tools zur Verfügung, mit denen 

sich ermitteln lässt, ob in Ihrer Software 

wichtige CVE enthalten sind. 

Das wichtigste Tool nennt sich „cvecheck“ 

(https://github.com/clearlinux/cve-check-tool). 

Dieses Tool 

erzeugt Berichte darüber, welche 

Pakete CVE enthalten, die in den 

verwendeten Versionen noch nicht 

behoben wurden, indem es eine Versionsprüfung 

durchführt. Mit diesen 

Informationen lässt sich feststellen, 

ob vorbeugende Handlungen ergriffen 

werden müssen, bevor man die 

Images für die Produkte als komplett 

betrachtet. 

Hersteller mögen diese Art der 

Überprüfung und Aktualisierung 

nicht, denn sie legen ihren Schwerpunkt 

auf die schnelle Entwicklung 

und Markteinführung eines Produkts. 

Den meisten Geräteherstellern ist 

es lieber, wenn ihre Ingenieure Produktprobleme 

lösen, anstatt eine 

Linux-Distribution zu verwalten und 

zu pflegen. Doch für die enormen 

Fähigkeiten, die hohe Stabilität und 

die breitgefächerte Community von 

Open Source ist ein Preis zu zahlen 

(Würden Sie lieber selbst eine SSL- 

Schicht entwickeln oder eine nutzen, 

die bereits weltweit erfolgreich auf 

zahllosen Geräten eingesetzt wird?). 

Entweder muss der Gerätehersteller 

diese Aufgabe selbst übernehmen 

oder eine kommerzielle Linux-Distribution 

einsetzen und seinen Lieferanten 

für diese Aufgabe verantwortlich 

machen. 

Doch die Überwachung und 

Sicherstellung dessen, dass 

bekannte Exploits behandelt werden, 

ist in dieser Phase nicht der einzige 

zu berücksichtigende Gesichtspunkt. 

Folgende weitere Aspekte 

können zur Exploit-Gefahr für ein 

Gerät werdenn, wenn sie unbehandelt 

bleiben: 

Zugriffskontrolle 

• Besteht die Möglichkeit zur Definition 

von verschiedenen Rollen, 

die Zugriff auf verschiedene Arten 

von Daten haben (Benutzerebene, 

Managementebene, Wartungsebene 

usw.) und ist es sicher, dass 

nur autorisierte Rollen Zugriff auf 

diese Daten haben? 

• Wird der Datenzugriff aus dem 

Internet für höhere Benutzerebenen 

im Vergleich zum physischen 

Zugriff auf das Gerät erschwert? 

• Ist die Ausnutzungsmöglichkeit 

der Authentifizierungsmethoden 

des Geräts für Exploits schwierig? 

• Werden Standardkonten und -passwörter 

so verwaltet, so dass sie im 

Feld nicht für Exploits genutzt werden 

können? Linux bietet zumin- 


61

Sicherheit 

dest zwei unterschiedliche Methoden 

zur Verwaltung der Zugriffskontrolle: 

1) „Discretionary“ (DAC, 

diskretionär), das Standard-Linux- 

Modell für die Zugangskontrolle, 

und 2) „Mandatory“ (MAC, zwingend), 

das komplexer und sicherer 

ist – ein Bestandteil des SELinux- 

Pakets. 


Werden die Daten, die auf einem 

Gerät gespeichert sind (im internen 

Speicher und auch in externen 

Speichern) sowie zwischen diesem 

Gerät und anderen übertragen werden, 

so geschützt und verschlüsselt, 

dass sie nur von den Personen entschlüsselt 

werden können, denen 

der Einblick gestattet ist? Für viele 

potenzielle Exploits, die außenstehenden 

Akteuren einen Einblick in 

Daten gewähren würden, ist immer 

noch der richtige Schlüssel erforderlich, 

um diese entschlüsseln zu können. 

Die Entwickler müssen sicherstellen, 

dass ein anderer Mechanismus 

überwunden werden muss, 

um Zugang zu den Schlüsseln zu 

erhalten, als der einfache Zugriff 

auf einen verschlüsselten Speicher. 

Hardwarebasierte 

Sicherheitsunterstützung 

Viele Funktionen moderner Prozessoren 

tragen zur Gewährleistung 

der Sicherheit von Geräten 

und Anwendungen bei, doch 

es liegt in der Verantwortung des 

System designers, diese auszunutzen. 

Moderne Mikroprozessoren verfügen 

über solche Funktionen wie 

TrustZone, Cryptographic Acceleration, 

Trusted Platform Modules 

(TPMs) und andere, die dazu vorgesehen 

sind, die Entwicklung sicherer 

Designs zu beschleunigen und zu 

unterstützen. Das simple Vorhandensein 

dieser Funktionen in der 

Hardware erweist sich jedoch als 

nutzlos, solange man sie nicht nutzt. 

Zukunftssichere Geräte 

Nach der Produktfreigabe ist die 

Arbeit an einem Produkt aber noch 

nicht abgeschlossen. Schließlich ist 

die Anzahl bekannter Exploits eine 

veränderliche Größe, die täglich 

zunimmt. 2019 wurden innerhalb 

eines einzigen Jahres 12.174 CVE 

erstellt – das entspricht mehr als 

30 CVE pro Tag. Die meisten davon 

erweisen sich nicht als Sicherheitsprobleme. 

Von denen, die zu Problemen 

werden, treffen viele nicht 

auf alle Geräte zu. Das liegt daran, 

dass viele CVE im Zusammenhang 

mit älteren Versionen oder Open- 

Source-Komponenten gemeldet 

werden, oder im Zusammenhang 

mit Komponenten auftreten, die 

nicht verwendet werden. Selbst in 

Bezug auf den Linux-Kernel selbst 

wurden 2019 170 CVE gemeldet, 

von denen einige zu potenziellen 

Exploits führen. 

Dies lässt sich nicht verhindern. 

Doch der Entwickler muss sich 

klarmachen, dass es irgendwann 

geschehen wird, und dass er deshalb 

sicherstellen muss, dass sein 

Gerät darauf vorbereitet ist. Der 

richtige Zeitpunkt, um ein Gerät 

zukunftssicher zu machen, liegt 

noch innerhalb der Entwicklungsphase. 

Dann kann er sein Gerät 

so vorbereiten, dass es aktualisiert 

wird, sobald neue Exploits (und 

wichtige Produktdefekte) entdeckt 

und behoben werden. Die Regulierungsbehörden 

nehmen zu diesem 

Thema eine viel nachdrücklichere 

Position ein als in der Vergangenheit. 

Sie fordern Pläne, mit 

denen dieses Thema im Rahmen 

der Aftermarket-Planung für das 

Gerät behandelt wird (in den USA 

gemäß „Guidance for the Postmarket 

Management of Cybersecurity 

in Medical Devices“). 

Mirai-Botnet 

Aber es sind nicht nur CVE zu 

behandeln. Ein Exploit, der generell 

unter dem Namen Mirai-Botnet 

bekannt ist, legte im Jahre 2016 zum 

Beispiel große Teile des Internets 

lahm, indem er die Kontrolle über 

kleinere IoT-Geräte wie Webcams 

und Router übernahm und sie zur 

Ausführung von Distributed-Denialof-Service-Angriffen 

(DDoS-Angriffen) 

auf US-amerikanische und französische 

Webinfrastruktur anbieter 

einsetzte. Die meisten Eigen tümer 

infizierter Geräte haben keine Kenntnis 

davon, dass ihre Systeme infiziert 

sind, so dass Mirai (und Derivate 

davon) auch heute noch eine 

Bedrohung darstellt. Es gibt sogar 

aktuell hergestellte Geräte, die 

dagegen anfällig sind, obwohl die 

zugrunde liegende Ursache so 

einfach war, wie der Versuch, mit 

64 bekannten Standard-Credential-Kombinationen, 

wie Benutzer/Benutzer 

oder Benutzer/Passwort, 

Zugang zu einem Root-Level- 

Zugriffskonto zu erlangen. Da die 

meisten Benutzer der betroffenen 

Geräte die Standardeinstellungen 

nicht kannten oder nicht wussten, 

wie sie diese einfach ändern konnten, 

hatte das Mirai-Botnet ein leichtes 

Spiel bei der Übernahme dieser 

Geräte. 

Zur Gewährleistung der Zukunftssicherheit 

eines Geräts sind im Rahmen 

der Entwicklungsphase zahlreiche 

Überlegungen notwendig. 

Am wichtigsten ist jedoch, dass 

das Gerät oder System auf sichere 

Weise aktualisiert werden kann. 

Dazu gibt es zahlreiche Methoden 

und Einrichtungen, die vielfältig und 

komplex sind und den Rahmen dieses 

Artikels sprengen würden. 

Zur Prävention angewendete 

Entwicklungstechniken 

Wenn der Entwickler Linux und 

andere Open-Source-Software als 

Bestandteil seines Produktdesigns 

einsetzt, gibt es Schwachstellen im 

Gerät, die ihm (oder auch anderen) 

bekannt sind, wenn er sein Gerät 

für den Markt freigibt. Es geht für 

ihn also nicht nur darum, zum Zeitpunkt 

der Marktfreigabe so viele 

Schwachstellen wie möglich ausgemerzt 

zu haben, sondern er muss 

auch davon ausgehen, dass sich 

ein böswilliger Akteur irgendwann 

unbefugten Zugriff auf sein Gerät 

verschaffen kann. Für einen solchen 

Fall will er es dem Hacker so 

schwer wie möglich machen, den 

erlangten Zugang erfolgreich für 

seine Absichten zu nutzen. Es gibt 

keinen perfekten Schutz vor zielstrebigen 

Hackern, die genau wissen, 

welche Exploits in einem Gerät vorhanden 

sein können. Doch der Entwickler 

sollte es ihnen so schwer wie 

möglich machen, diese auszunutzen. 

Er kann sich zwar nicht vor Fehlern 

in den verwendeten Open-Source- 

Modulen schützen, aber er hat die 


Sicherheit 

Kontrolle über mögliche Fehler in 

den eigenen Anwendungen. Die 

oben genannten Techniken stellen 

natürlich wichtige Gesichtspunkte 

für einen verbesserten Schutz im 

Produktdesign dar. Doch wie sieht 

es mit der Arbeitsweise bei der Entwicklung 

der Anwendungen aus? 

Exploits aufgrund von 

Fehlerwiederholung 

Die meisten Exploits kommen in 

Open-Source- und Anwendungssoftware 

aufgrund von Fehlern 

in der Entwicklung vor, die ständig 

wiederholt werden. Dereferenzierte 

Nullzeiger, die Freigabe von 

bereits freigegebenen Speicherbereichen, 

ein Überlauf bei Puffern 

fester Länge usw. sind nur einige 

Beispiele von Programmierfehlern, 

die Hacker leicht ausnutzen können, 

um ein Gerät zu kompromittieren. 

Zur Behandlung dieser Probleme 

können mehrere Verfahrensweisen 

genutzt werden. Spezielle 

Techniken gehen jedoch über den 

Rahmen dieses Artikels hinaus. An 

folgenden Stellen gibt es Informationen 

zu den jeweiligen Themen: 

Statische (und dynamische) 

Analyse 

Die ersten statischen Analysen, 

die einem wahrscheinlich begegnen, 

sind Warnungen, die der Compiler 

ausgibt. Es ist überraschend, wie 

viele Unternehmen dieses wertvolle 

Diagnosetool in der nicht empfehlenswerten 

Eile übersehen, ein 

Produkt schnell auf den Markt zu 

bringen. Darüber hinaus bietet die 

Open-Source-Community mehrere 

nützliche Tools zur statischen Analyse, 

wie „cppcheck“ und „clang“. 

Viele kommerzielle Lösungen sind 

ebenfalls erhältlich. Alle erkennen 

Probleme, die in normalen Programmiercode-Prüfroutinen 

leicht übersehen 

werden. Solange die Informationen 

aus den Berichten dieser 

Tools wirklich behandelt werden, 

lassen sich mehrere schwerwiegende 

Klassen von potenziellen 

Exploits in den Anwendungen verhindern. 

Verwendung eines 

Programmierstandards 

Im Allgemeinen ist der MISRA- 

Programmierstandard (https:// 

MISRA.org.uk/) diesbezüglich 

der Goldstandard. Er bietet viele 

gut durchdachte Empfehlungen 

zur Sicherung einer Anwendung. 

Obwohl dieser Standard ursprünglich 

aus der Automobilindustrie und 

der Welt der Sicherheit stammt, ist 

er nicht speziell auf diese beiden 

Branchen orientiert. MISRA sollte 

deshalb von jedem Gerätehersteller 

in Betracht gezogen werden, 

der seine Anwendungen sichern 

möchte. Zu beachten ist, dass die 

meisten statischen Analysetools 

die Prüfung von Anwendungen 

mithilfe der MISRA-Regeln erheblich 

erleichtern. Obwohl es auch 

andere Programmierstandards gibt, 

stellt MISRA eine so gute Kombination 

sinnvoller Erkenntnisse mit 

bewährten Verfahren dar, dass 

es von Unternehmen jeder Größe 

implementierbar ist. 

SEI CERT C 

Ein weiterer nützlicher Programmierstandard 

stammt vom Software 

Engineering Institute in Carnegie 

Mellon und ist unter der Bezeichnung 

SEI CERT C bekannt (https:// 

wiki.sei.cmu.edu/confluence/display/seccode). 

Zwischen diesem 

Standard und MISRA gibt es eine 

erhebliche Überlappung. Die SEI- 

Standards gehen jedoch über C 

und C++ hinaus und umfassen auch 

Android, Java und Perl. 

Es gibt noch viele weitere nützliche 

Informationsquellen, die bei 

der Entwicklung sicherer Software 

zu berücksichtigen sind. Wenn der 

Entwickler die oben aufgeführten 

Techniken bisher noch nicht anwendet, 

kann er an diesem Punkt beginnen 

und später seinen Ansatz auf 

eine breitere Basis stellen, sobald 

er einen intelligenten Programmierstandard 

und ein Modell zur 

statischen Analyse eingeführt hat. 

Schlussfolgerungen 

Zu Beginn unseres Artikels wurde 

die immer stärkere Verbreitung von 

Konnektivität in medizinischen Geräten 

beschrieben. Dabei kamen die 

Vorteile und auch die Sicherheitsrisiken, 

die diese Konnektivität für 

unser Leben mit sich gebracht hat, 

zur Sprache. Daraufhin wurde näher 

auf die zunehmende Kontrolle eingegangen, 

die Regulierungsbehörden 

wie die FDA in den Vereinigten 

Staaten der Integration und Pflege 

der Sicherheit in diesen Geräten 

widmen. Darüber hinaus wurde 

erörtert, wie die aufgeführten Herausforderungen 

bei der Konzeption, 

Entwicklung und Wartung 

medizinischer Geräte bewältigt 

werden können. Bei Beachtung der 

in diesem Artikel gegebenen Hinweise 

lassen sich folgende Vorteile 

erreichen: 

• Erschwerte Ausnutzbarkeit für 

Exploits, 

• Schutz vor bekannten und unbekannten 

Exploits bei Produktfreigabe, 

• Schnellere Aktualisierung zum 

Ausschluss neu entdeckter 

Exploits, 

• Erhöhte Sicherheit und das Gefühl 

der Sicherheit für die Kunden, 

dass sie auch dann geschützt 

sind, wenn einmal etwas passiert. 

Der letzte Punkt ist dabei besonders 

wichtig. Den Kunden ist 

bekannt, dass es keine völlig fehlerfreien 

Geräte gibt. Sie wollen aber 

wissen, welche Maßnahmen der 

Entwickler zur Minimierung eines 

Fehlers und seiner Auswirkungen 

trifft, und wie er auf den (unvermeidbaren) 

Fall vorbereitet ist, dass 

einmal etwas passiert. Die in diesem 

Artikel beschriebenen Methoden 

können nicht alle möglichen, 

künftig auftretenden Sicherheitsprobleme 

verhindern, versetzen 

einen jedoch in die gute Lage, derartige 

Probleme bei ihrem Auftreten 

schnell lösen zu können. 

Durch den Ansatz einer erhöhten 

Sicherheit und Begrenzung 

der Exposition von Geräten gegenüber 

Exploit-Versuchen kann 

man die Anfälligkeit von Geräten 

gegen Angriffe senken, sich besser 

auf den Schutz von Patientendaten 

einstellen und mit höherer 

Wahrscheinlichkeit problemlos die 

behördlichen Genehmigungen einholen 

sowie die Behandlungsergebnisse 

für Patienten auf der ganzen 

Welt verbessern. ◄ 


63

Sensoren 

Dauerläufer für die Kurzstrecke 

Langlebige LVDT-Sensoren messen kleinste Wege hochpräzise 

LVDT in der stereotaktischen Chirurgie © Adobe.Stock 249880233 

Im Bereich Medizin- und Aerospace 

wird häufig ein induktives 

Wegmess-Verfahren mit LVDT als 

eine ideale Methode zur kontaktlosen 

Messung kleinster Bewegungen 

bis 50 mm verwendet. LVDT- 

Sensoren erfordern nur wenig Einbauraum, 

gewährleisten eine sehr 

hohe Genauigkeit und sind auch 

unter extremen Umgebungsbedingungen 

einsetzbar. Sie arbeiten verschleißfrei, 

sodass ihre Standzeiten 

bei richtigem Einbau die Gesamt- 

Lebensdauer vieler Anlagen übertreffen. 

Und auch bei kleinen Wegen 

bietet die LVDT-Technologie exzellente 

Wiederholgenauigkeiten. 

LVDT 

Linear variable Differential-Transformatoren 

(LVDT) sind analoge 

Sensoren, die Bewegungen und 

Positionen über einen frei beweglichen 

Stößel oder Taster im Sensorgehäuse 

erfassen, wo er die Induktivitäten 

darin verbauter Spulen beeinflusst. 

Mit der direkten Umwandlung 

physikalischer Größen – auftretender 

Kräfte und Momente – in 

messbare Wegstrecken eignen sich 

Autor: 

Reinhard Koch, 

Vertriebsleiter der 

Inelta Sensorsysteme deren 

Schwesterfirmen PiL Sensoren 

und Vypro s.r.o 

Inelta Sensorsysteme 

www.inelta.de 

LVDT-Sensoren für ein sehr breites 

Anwendungsspektrum. In der Medizinanwendung 

wird die Wiederholgenauigkeit 

geschätzt, in Aerospace-Anwendungen 

die Lebensdauer 

und das Gewicht (Kernverlängerungen 

können aus Teflon 

statt Stahl implementiert werden). 

Spulen als Herz der 

LVDT-Sensoren 

Die Spulen, also die Hauptbestandteile 

jedes LVDT-Sensors, werden 

in der Regel um ein hohles Rohr 

aus wärmebeständigem Polymer- 

Fiberglas gewunden, gegen Feuchtigkeit 

gekapselt und mit einer hochpermeablen 

magnetischen Schirmung 

ummantelt. Da die Sensorkonstruktion 

sehr kompakt ist, ist 

die Herstellung der Geräte Präzisionsarbeit. 

Diese ist nicht zu 

unterschätzen. Speziell ausgebildete 

und zertifizierte Spezialisten 

wickeln und löten die streichholzdünnen 

Spulen unter dem Mikroskop. 

Je nach Wickeltechnik werden 

damit unterschiedliche erforderliche 

Linearitäten und Eigenschaften 

erreicht, um die Sensoren 

genau auf die Bedürfnisse der Kunden 

auszulegen. 

Unterschätzte Genauigkeit 

Nach wie vor werden aus 

Unkenntnis häufig LVDT für zahlreiche 

Anwendungen gar nicht erst 

in Betracht gezogen – unter der 

irrigen Annahme, bei diesen Sensortypen 

sei keine ausreichende 

Linearität gegeben oder die „Genauigkeit“ 

unzureichend. Jedoch ist 

gerade ein LVDT prädestiniert, um 

kleinste Bewegungen hoch aufgelöst 

zu erkennen. Das LVDT-Messprinzip 

hat seine Vorteile bei kleinsten 

Differenzbewegungen und hat 

eine hervorragende Wiederholgenauigkeit. 

Auf dem LVDT-Anbietermarkt 

gibt es zwei Arten von Anbietern: 

Standardsensoren nach Katalogspezifikationen 

und einige 

wenige Anbieter, welche die Spezifikationen 

an die Anwendung 

anpassen können. Bei angepassten 

oder kundenspezifischen 

Versionen ist es wichtig, immer mit 

dem Hersteller zusammenzuarbeiten. 

Der Sensor lieferant muss die 

Anwendung verstehen. 

Das bekannteste Qualitätskriterium 

ist die Linearitätsabweichung, 

welche eigentlich die Nichtlinearität 

eines Sensors darstellt. An sie 

werden oft sehr hohe Ansprüche 

gestellt, obwohl sogar die Linearität 

nicht einheitlich geregelt ist. Generell 

stellt die Linearität die Abweichung 

der Messwerte zu einer unterschiedlich 

bestimmten Referenzgeraden 

dar (Bild 1). 

Drei differierende 

Linearitäten 

Die Berechnungsgrundlage der 

Linearität hängt stark vom Anwender 

ab. So gibt es zum Beispiel in 

der Literatur drei differierende Linearitäten. 

Die Absolute Linearität, 

Bild 1: Unabhängige Linearität © Inelta 

die Unabhängige Linearität und die 

Anschlussbezogene Linearität. Jede 

darf als Linearität bezeichnet werden, 

wobei sich diese drei Berechnungsformen 

teilweise bis zu 50 % 

unterscheiden können. Daher ist es 

wichtig das Kunde und Lieferant die 

gleiche Definition verwenden. 

Trägt man die Fehler bezogen 

auf den Messweg zwischen tatsächlichen 

Messpunkten und den 

zugehörigen Referenzpunkten für 

alle drei Linearitäten in ein Diagramm 

ein, erhält man folgende 

Übersicht (Bild 2). 

Anhand dieser Übersicht kann 

erkannt werden, dass die Absolute 

Linearität in diesem Beispiel 

Werte von ca. +1,75 % und -0,5 % 

aufweist, die Anschluss-bezogene 

immerhin noch Werte von ca. +1,5 % 

und -0,5 %. Bei der unabhängigen 

Linearität liegen diese Werte bei 

ca. +0,72 % und -0,9 %. 

Dadurch kommt es, dass die 

Absolute Linearität in diesem 

Beispiel bei ca. 1,75 % liegt, die 

Anschluss-bezogene Linearität bei 

ca. 1,5 % und die Unabhängige Linearität 

bei nicht einmal 1 %. 

Daher wird bei Datenblättern 

gerne auf die unabhängige Linearität 

zurückgegriffen, da diese Werte 

„besser aussehen“. Die Nachvollziehbarkeit 

für den Kunden ist allerdings 

bei der Absoluten Linearität 

besser gegeben. Im Zweifelsfall 

sollte der Hersteller Auskunft 

geben. Durch Abgleich kann bei 

einem LVDT die absolute Linea- 


Sensoren 

ritätsabweichung der unabhängigen 

Linearität angenähert werden. 

Verfahrweg und Messweg 

Hierzu kommt nun noch die Tatsache, 

dass laut Norm der Bereich 

zum Berechnen der Linearität bei 

Wegsensoren, unabhängig von der 

Technologie des Sensors, nicht mit 

dem gesamten Verfahrweg identisch 

sein muss. Das bedeutet, dass ein 

Hersteller zum Beispiel von beiden 

Enden bis zu 20 % wegschneiden 

darf und die Linearitätsberechnung 

auf nur 60 % des Verfahrweges 

reduziert. Seriöse Hersteller sprechen 

von zwei unterschiedlichen 

Messbereichen, dem Verfahrweg 

und dem Messweg. Der Messweg 

ist je nach Anwendung parametrierbar 

(Bild 3). 

LVDT ist hysteresefrei 

Des Weiteren könnte ein System 

eine einwandfreie „Linearität“ (für 

Kunde und Hersteller) haben, das 

System hat aber trotzdem beim Hinweg 

einen anderen Wert als beim 

Rückweg. Daher wäre es für diesen 

Kunden wichtiger, von der Hysterese 

zu sprechen, als von der Linearität. 

Dieses Problem tritt bei vielen 

Sensortypen auf, jedoch ist ein 

LVDT hysteresefrei. Und damit wird 

der LVDT die damit zusammenhängenden 

Probleme der Hysteresefehler, 

der Wiederholgenauigkeit 

und der Reproduzierbarkeit nicht 

aufweisen. 

Definition Hysteresefehler: 

Ein Hysteresefehler ist der Distanzunterschied 

zwischen zwei 

Bild 3: Messweg und Verfahrweg © Inelta 


aus verschiedenen Richtungen 

angefahrenen Referenzpunkt. Das 

Ausgangssignal schwankt um den 

gemessenen Schaltpunkt. Ein LVDT 

ist hysteresefrei. 

Definition 

Wiederholgenauigkeit: 

Es wird das Ausmaß der Übereinstimmung 

zwischen den Messergebnissen 

wiederholter Messungen mit 

der gleichen Messgröße unter gleichen 

Bedingungen gemessen. Ein 

LVDT ist wiederholgenau. 

Definition 

Reproduzierbarkeit: 

Es wird die quantitative Angabe 

der Abweichung voneinander unabhängiger 

Messwerte angegeben, die 

unter gleichen Bedingungen ermittelt 

werden. Ein LVDT liefert reproduzierbare 

Werte. 

Für den Anwender stellt sich häufig 

das Problem bei kurzen Messwegen, 

dass die Addition der oben 

aufgeführten möglichen Fehler zu 

unerwünschten Ungenauigkeiten 

führen. Je kürzer der Messweg, je 

höher die Anforderungen umso mehr 

addieren sich mögliche Fehlerquellen. 

Hier spielt ein LVDT-Wegsensor 

bei Weglängen von 1 mm bis 

400 mm seine Stärken voll aus. 

Messungen sind mit der Präzision 

von Mikrometern möglich. Lackdichten 

zum Beispiel können sie mühelos 

hochpräzise erfassen. 

Überlegene physikalische 

Eigenschaften 

LVDT-Sensoren sind in zahlreichen 

industriellen Anwendungen 

Bild 2: Linearitätsarten © Inelta 

mit hohen Anforderungen an Präzision 

und Ausfallsicherheit vor allem 

deshalb eine optimale Lösung, weil 

sie entscheidende Vorzüge gegenüber 

anderer Sensorik bieten. So 

ermöglicht zum Beispiel das absolute 

Messprinzip auch nach Unterbrechungen 

der Spannungsversorgung 

zuverlässig die Bestimmung 

der Sensorposition – in vielen 

Anwendungen ein wichtiger 

Aspekt. Anders als z. B. ein inkrementeller 

Sensor muss ein LVDT 

nicht stets nach dem Einschalten 

eine Referenzmarke anfahren. Im 

Gegensatz zu Linearpotentiometern, 

die auf mechanischem Kontakt 

basieren, sind LVDT-Sensoren 

berührungslos. 

Berührungslose Messung 

Die induktive Messwertübertragung 

erfolgt berührungslos und praktisch 

verschleißfrei. Im Sensor entsteht 

je nach Bauform keine oder nur 

sehr geringe mechanische Reibung, 

sodass die theoretisch unbegrenzte 

Auflösung nur durch das Rauschverhalten 

des Messkreises eingeschränkt 

wird. Diese Eigenschaft 

bildet auch die Grundlage für eine 

herausragende Messpunkt-Reproduzierbarkeit. 

Und im Vergleich zu 

kapazitiven Sensoren können LVDT 

ihre Unempfindlichkeit gegen rotative 

Verschiebung im Messkörper 

als Vorteil ausspielen: Werden die 

Sensoren radialem Versatz ausgesetzt, 

weil die zu bemessenden 

Körper falsch ausgerichtet oder frei 

beweglich sind, bleibt das Ausgangssignal 

davon unbeeinflusst. 

Absolut robust 

Extremen Umgebungstemperaturen 

gegenüber sind LVDT-Sensoren 

ebenfalls unempfindlich. Ein 

Außengehäuse aus Edelstahl, verchromtem 

oder vernickeltem Stahl 

schirmt sie zusätzlich gegen magnetische 

Störeinflüsse ab. Zudem sind 

die Geräte aufgrund des berührungslosen 

Messprinzips und der 

vergossenen elektronischen Bauteile 

hochgradig erschütterungsresistent. 

In Umgebungen mit hohem 

Staub- oder Schmutzaufkommen, 

in Atmosphären mit hoher Feuchtigkeit 

bis hin zur Funktion im Salzwasser 

oder korrosiven Gasen sind 

LVDT damit also häufig die bestmögliche 

Option. So sind z. B. bei der 

Schwingungsmessung von Brücken 

die LVDT erste Wahl – sie sind nicht 

nur im Umgebungsklima, sondern 

auch im Salzwasser beim Tidenhub 

im Einsatz. 

Vielseitig und variantenreich 

Da sich mit LVDT überdies nicht 

nur Wege messen lassen, sondern 

auch Größen wie z. B. Drehmoment, 

Kraft, Druck, Schwingung etc., die 

sich in Wegstrecken umformen lassen, 

eignen sie sich für vielfältige 

Steuer-, Regel- und Überwachungsaufgaben 

in der Fertigung. Dazu 

zählen beispielsweise die Lagemessung 

an Bauteilen oder Brücken, 

Ventilen, Robotern und sogar die 

Wachstumsmessung (z. B. Baumumfang 

über längere Zeiträume 

messen), sogar in der Neurochirurgie 

zur Gehirnkartierung. LVDT sind 

in unterschiedlichen Ausführungen 

erhältlich, die eine bedarfsgerechte 

Anpassung an geforderte Genauigkeit, 

Messbereiche und Auflösung 

sowie den zur Verfügung stehenden 

Einbauplatz in der Zielanwendung 

ermöglichen. 

Die häufigste Bauform sind 

LVDT mit Messtaster. Für diesen 

Typ muss keine Befestigung am 

zu messen den Objekt vorgenommen 

werden – der Kern ist stattdessen 

mit einer Tastspitze samt 

Rückstellfeder und integriertem 

Präzisionsgleit lager ausgestattet 

(Bild 4). Daneben sind Wegsen- 

65

Sensoren 

Bild 4: LVDT mit Querschnitt in einer Flugzeugturbine © Inelta 

Bild 5: Röntgengerät in der Onkologie 

hospital-oncology-scanner-x-ray/122124533 © VILevi 

sor-Varianten erhältlich, bei denen 

der Kern über ein Innengewinde mit 

Kernverlängerung verfügt. So kann 

er als Stößel direkt am sich bewegenden 

Objekt montiert werden. 

Diese Ausführung kann entweder 

mit einer Stößel lagerung versehen 

sein oder berührungslos – also ohne 

Kontakt zwischen Spule und Kern 

– arbeiten. Die technischen Spezifikationen 

eines LVDT sind durch 

anwendungsspezifische Modifikationen 

in einem breiten Rahmen 

anpassbar. Auch das Spulensystem 

kann je nach Bedarf unterschiedlich 

implementiert werden, 

etwa um bessere Linearitäten oder 

gezielt nichtlineare Ausgangskennlinien 

zu erreichen, das Verhältnis 

zwischen Messbereich und Baulänge 

zu optimieren oder die Temperaturkompensation 

zu verbessern. 

Fazit 

Das Differential-Transformator- 

Prinzip sorgt für hervorragende 

Messqualität und bietet in einer Vielzahl 

industrieller Anwendungen Vorteile. 

Da LVDT-Sensoren langlebig 

und robust sind und sich gut schützen 

lassen, sind sie für die Verwendung 

in rauen Umgebungen geradezu 

prädestiniert. Induktive Wegmesser 

sind kaum störempfindlich 

und tolerieren auch extreme Temperaturen 

sowie rasche Temperaturwechsel. 

Für Pneumatik- oder 

Hydraulikzylinder sind druckdichte 

Ausführungen erhältlich. LVDT-Varianten 

mit hohem IP-Schutzgrad 

sind auch direkt in Flüssigkeiten 

einsetzbar – einschließlich aggressiven 

Chemikalien. Dank hoher 

Vibrationsfestigkeit sind die Sensoren 

zudem gut für mobile Anwendungen 

gerüstet. Unproblematisch 

sind angesichts der Verschleißfreiheit 

nicht zuletzt auch Anwendungen 

mit besonders dichten Prüfzyklen, 

zum Beispiel bei der Positionsmessung 

an Hydraulik-Proportionalventilen 

oder der Verstellung von Triebwerksschaufeln 

wie im Bildbeispiel 

dargestellt. 

LVDT-Auszug aus 

aktuellen Beispielen der 

Medizintechnik: 

• Motor- und Getriebeeinheit mit Winkelsensor 

zur Dimmung der Laserleistung 

in der Ophthalmologie 

• Sensorbaugruppe für optomechanische 

Medizinprodukte 

• Wegsensoren für multifunktionale 

Diagnosegeräte 

LVDT-Auszug aus aktuellen 

Beispiele der Flugtechnik 

• LVDT in Hubschraubern zur Überwachung 

der Rotorsteigung 

• LVDT in hydraulischen Radialkolbenpumpen 

(druckfest) 

So funktionieren LVDT 

LVDT-Sensoren bestehen 

aus einem Spulensystem mit 

einer in der Mitte angebrachten 

Primärspule und zwei symmetrisch 

neben diesen installierten 

Sekundärspulen (Bild 6). 

Zur Erfassung und Übertragung 

der Bewegung eines Messobjekts 

wird ein mechanisch frei beweglicher, 

weichmagnetischer Kern in 

Form eines Stößels oder Tasters 

verwendet. Abhängig vom Messbereich 

wird an die Primärspule 

eine Wechselspannung mit einer 

Frequenz zwischen 1 und 10 kHz 

und einer Amplitude von 2,5 bis 

5 V angelegt, die eine Wechselspannung 

in den Sekundärspulen 

induziert. Je nach axialer Verschiebung 

des Kerns verändert 

sich der Kopplungsfaktor des 

Bild 6: Schnittbild eines LVDT-Sensors in Taster-Ausführung © Inelta 

LVDTs. Bei Null-Lage des Kerns 

ist die Kopplung auf beide Sekundärwicklungen 

gleich groß. Eine 

Auslenkung dagegen verursacht 

eine proportionale Veränderung: 

Die induzierte Spannung ist dann 

in der Sekundärspule, zu der sich 

der Kern hin verschiebt, höher 

als in der Spule, von der er sich 

entfernt. Die Differenz der beiden 

Spannungen ist proportional 

zur Kernverschiebung und 

kann von der Elektronik anschließend 

ausgewertet und in ein normiertes 

Ausgangssignal zwischen 

0…10 V bzw. 4…20 mA transformiert 

werden. Die zur Ansteuerung 

und Signalaufbereitung 

benötigte Elektronik lässt sich entweder 

integrieren oder vom Sensor 

absetzen. Im spezifizierten 

Messbereich weisen LVDT eine 

sehr gute Linearität und eine hervorragende 

Wiederholgenauigkeit 

und Reproduzierbarkeit auf. ◄ 


Sensoren 

Miniatur-LVDTs zur präzisen Messung kleinster Wege 

Die Fertigung von Leiterbahnstrukturen 

ohne Basismaterial ist 

für viele Leiterplattenhersteller eine 

Herausforderung. Doch nicht für 

Varioprint: Das Unternehmen realisiert 

vollständig fliegende Leiterbahnen 

für Leiterplattenanwendungen 

aus der Medizinbranche. 

Die neuartige Zwei-Lagen-Flex- 

Leiterplatte wurde aus Polyimid mit 

25 - 50 µm Dicke realisiert. Lasergebohrte 

Microvias mit einem 

Durchmesser von 75 µm verbinden 

die zwei Lagen miteinander. 

Die Microvias sind zu 90 % mit 

Kupfer gefüllt und die Endoberfläche 

wurde mit galvanischem 

Gold veredelt. Die einzigartige 

Varioprint-Lösung umfasst ein 

speziell entworfenes, lasergefrästes 

170-µm-Fenster. Die hochflexiblen 

Prozessparameter von Varioprint 

ermöglichen, eine solch fragile 

Außenkontur in Massenproduktion 

zu fertigen. 

Bisherige Machbarkeitsbeschränkungen 

und technische 

Hindernisse wurden in enger 

Zusammenarbeit mit dem Kunden 

überwunden und führten 

zu einem erfolgreichen Scaleup, 

bei dem alle vorgegebenen 

Spezifikationen erfüllt wurden. 

Dieser einzigartige interdisziplinäre 

Ansatz stellt einen Durchbruch 

in der Flex-Technologie für 

fliegende Leiterbahnen dar. Zum 

ersten Mal in der Geschichte von 

Varioprint ist es gelungen, eine 

reproduzierbare Lösung für Leiterbahnstrukturen 

ohne Basismaterial 

als Träger zu finden. Der 

moderne und zukunftsorientierte 

Produktionsstandort ermöglicht 

es Varioprint, solche anspruchsvollen 

technischen Anforderungen 

erfolgreich zu bewältigen. 

Mit diesen fortschrittlichen 

technischen Möglichkeiten verschiebt 

Varioprint die Grenzen 

der Flex-Technologie und verstärkt 

die Performance der Produkte 

ihrer Kunden. 


GmbH & Co. KG 

www.inelta.de 

Biokompatible Drucksensoren in verschiedenen Bauformen 

AMSYS bietet als Spezialist für 

Sensorik im Medizinbereich biokompatible 

Drucksensoren in verschiedenen 

Bauformen für die unterschiedlichsten 

Anwendungen an, 

darunter mit dem IntraSense den 

wohl kleinsten Absolutdrucksensor 

für die in-vivo Anwendung in 

Kathetern. 

Der nur 220 µm breite IntraSense 

Drucksensor passt dabei in die 

kleinsten 1 French weiten Katheter. 

Mit seinem weiten Druckbereich von 

-300..500 mmHg kann er den Blutaber 

auch Hirn- oder Blasendruck 

schnell und direkt vor Ort messen. Er 

wird auch als kalibrierte Version mit 

Niederdrucksensoren 

für die Medizintechnik 

www.amsys.de 

verstärktem Analog- und I²C-Ausgang 

angeboten. Für rasche erste 

Entwicklungsschritte bietet AMSYS 

auch ein Evaluierungskit mit USB- 

Anschluss und Software für erste 

Messungen von Druck und Temperatur 

fürs Prototyping an. 

Mit dem 1620 hat AMSYS zudem 

einen Relativdrucksensor im Portfolio, 

der zur einmaligen Verwendung 

z.B. in Dialysegeräten oder 

Oxygenatoren entwickelt wurde. 

Diese günstigen Sensoren decken 

den für medizinische Anwendungen 

typischen Druckbereich bis 

300 mmHg ab. Dabei ist er genau 

wie die anderen vorgestellten Drucksensoren 

mit ETO sterilisierbar. 

Der kleine barometrischer 

Sensor MS5839 

ist mit einem footprint 

von nur 3,3 x 3,3 mm² 

universell einsetzbar 

und mit seinem biokompatiblen 

Gel auch 

beispielsweise in der 

Anästhesiologie zu 

verwenden. Über seine 

I²C-Schnittstelle liefert 

der MS5839 das 

gemessene Druckund 

Temperatursignal 

hochgenau mit 

24 bit. Zusätzlich sind 

in dem Modul 6 individuelle 

Koeffizienten 

abgelegt, die die Softwarekorrektur 

für die Druck- und Temperaturmessung 

durch einen externen Mikroprozessor 

erlauben. Die drei vorgestellten 

Sensoren sind alle biokompatibel 

beschichtet und für den 

direkten Kontakt mit Körperflüssigkeiten 

geeignet; im Falle des Intra- 

Sense für 24 Stunden, beim 1620 

und MS5839 sogar für volle 7 Tage. 

Diese und andere Sensoren für 

medizinische Produkte stellt AMSYS 

auf der Compamed im November 

in Düsseldorf vor. 

Herausragende 

Eigenschaften 

• Biokompatibel, für den Kontakt 

mit Körperflüssigkeiten geeignet 

• Druckbereich: 300...1200 mbar 

(MS5839-02BA), -300...500 mmHg 

(IntraSense), -0...300 mmHg (1620) 

• Temperaturbereich: -40...85 °C 

(MS5839), 10...45 °C (IntraSense), 

5..40 °C (1620) 

• Schnittstellen: unverstärkt (mV), 

0,5...4,5 V, I²C 

• Keramisches Substrat 

• RoHS und REACH konform 

AMSYS GmbH & Co. KG 

www.amsys.de 


67

Sensoren 

Kundenspezifische Druckschalter 

Seit 15 Jahren entwickelt und 

fertigt Inelta Sensorsysteme, 

Spezialist für Kraft-, Weg- und 

Längen messung, auch vollgekapselte 

Druckschalter für den 

Maschinen- und Anlagen bau, 

die Mobilhydraulik sowie den 

Geräte bau. Aus ursprünglich 

kundenspezifischen Entwicklungsprojekten 

ging ein breites 

Standard-Sortiment hervor, 

das aktuell neun Baureihen an 

Membran- und Kolbendruckbasierten 

Druck- bzw. Vakuum- 

Druckschaltern sowie induktive 

Stellungsschalter für Hydrauliksysteme 

umfasst. Durch die ausführungsabhängige 

Optimierung 

für mittlere bis sehr hohe Drücke 

und erweiterte Temperaturbereiche 

deckt das Programm ein 

weites Anwendungsspektrum ab, 

das von der Druckniveau-Überwachung, 

Druckregulation und 

Drucküberwachung in fluidischen 

Systemen mit unterschiedlichen 

Medien über die Medizin- bis zur 

Klimatechnik reicht. 

Alle Bau reihen zeichnen sich 

durch hohe Überdruck sicherheit, 

Schalt genauigkeit und Langlebigkeit 

unter extremen Anwendungsumgebungen 

aus. Auf Anfrage 

führt Inelta auch individuelle 

Anpassungen der Serien modelle 

durch oder liefert die Sensoreinheiten 

als integrierte Systeme für 

den kundenspezifischen Bedarf. 


GmbH & Co. KG 

www.inelta.de 

Spezialformatige Touch-Sensoren für Wearables, Handheld und Gaming-Anwendungen 

über einen Taster, an und können 

diese optisch auf ein kundenspezifisches 

Coverglas und Display 

bonden“, erklärt Diana Nanu, 

Produkt Manager bei Data Modul. 

Die Anforderungen an Displays 

steigen stetig und mit ihnen 

auch der Bedarf an Sonderformaten 

und immer individuelleren 

Produkt designs. Entsprechend 

dieser Marktwünsche bietet Data 

Modul nun neben Touch-Displays 

mit standardmäßig rechteckigen 

Touch-Sensoren auch runde und 

quadratische Touch-Sensoren an, 

mit denen auch kleine Diagonalgrößen 

effizient bedient werden können. 

„Durch die Erweiterung unseres 

Touch-Sensor-Portfolios um 

Touch-Sensoren in diesen speziellen 

Formaten, sind wir in der 

Lage moderne Touch-Lösungen 

auch für Märkte anzubieten, in 

denen standardmäßig kleine Displaygrößen 

und Produktdesigns im 

Sonderformat gefordert sind. So 

bieten wir jetzt auch Touch- Sensoren 

zur Integration in Wearables, 

Handheld-Geräte oder verschiedenste 

Gaming-Anwendungen, 

beispielsweise als Alternative 

zur mechanischen Bedienung 

Bei Wearables mit 

PCAP-Technologie 

stellt die Sicherstellung eines 

stabilen Erdungsdesigns (Grounding) 

eine besondere Herausforderung 

dar. Der Display-Experte 

Data Modul verfügt über langjährige 

Erfahrung im Bereich PCAP, 

Tuning sowie der Umsetzung kundenspezifischer 

Touch-Designs 

unter Berücksichtigung aller erforderlichen 

mechanischen und Produktdesign-Anforderungen. 

Mithilfe 

des hauseigenen Tuningtools 

easyANALYZER lassen 

sich zudem Settings und Parameter 

eines Touch-Displays individuell 

einstellen und feinjustieren 

und das unabhängig davon, obein 

Touch-Controller von MICROCHIP 

oder ILITEK eingesetzt wird. 

DATA MODUL AG 

www.data-modul.com 


Sensoren 

Extrem kleine Temperatur-Sensoren 

für Foliensensoren 

Heraeus Nexensos und accensors starten strategische Kooperation zur Integration von miniaturisierten 

Temperatur-Sensoren in Foliensensoren. 

Drainage-Katheter mit Foliensensorsystem zur frühzeitigen Detektion von 

intrakorporalen Entzündungen, bestehend aus microRTD Temperatur- 

Element, pH-Elektrode und Referenzelektrode (© accensors) 

Heraeus Nexensos 

www.heraeus-nexensos.de 

Miniaturisierung spielt eine immer 

größere Rolle in den Bereichen der 

Medizinanwendungen, Diagnostik 

und Wearables sowie im automobilen 

wie auch industriellen Umfeld. 

Mit einer direkten Erfassung von 

Entzündungsparametern am Patienten 

können beispielsweise in der 

Operations-Nachversorgung sehr 

frühzeitig unregelmäßige Zustände 

detektiert werden. Foliensensoren 

eröffnen dabei ein sehr breites 

Anwendungsspektrum, indem 

Parameter wie pH-Wert, Leitfähigkeit, 

Feuchtigkeit, Druck und auch 

Temperatur erfasst werden. Die präzise 

Temperaturmessung hat dabei 

sowohl als Messgröße als auch als 

Referenzgröße für andere Sensoren 

eine zentrale Bedeutung. 

Der Temperatursensor-Experte 

Heraeus Nexensos und der Foliensensor-Experte 

accensors werden 

im Rahmen einer strategischen Kooperation 

gemeinsam Lösungen entwickeln, 

um den Trend der Miniaturisierung 

zu unterstützen und präzise 

Temperatursensorelemente 

in hochintegrierbare Foliensensor- 

Elemente und anwendungsspezifische 

Foliensensoren zu integrieren. 

Im Speziellen werden miniaturisierte 

Temperatur-Sensoren der 

microRTD-Reihe eingesetzt, die 

mit einer Grund fläche von lediglich 

0,6 × 0,3 mm und einer Bauhöhe von 

unter 40 µm neue Anwendungen 

ermöglichen. Die geringe Bauhöhe 

der innovativen Temperatursensoren 

erlaubt damit die direkte Integration 

in Foliensensoren, um eine präzise 

und direkte Erfassung der Temperatur 

zu realisieren. In Kombination 

mit ultra-dünnen Folien mit Materialstärken 

von 12 µm können äußerst 

flache Foliensensorsysteme mit 

einem Gesamtprofil unter 100 µm 

realisiert werden. 

Die beiden Partner kombinieren 

ihre Kompetenzen, um mittels Integration 

der neu entwickelten Temperatursensoren 

die Messgenauigkeit 

der Foliensensoren zu erhöhen 

und die Anwendungsbereiche der 

Foliensensortechnologie zu erweitern. 

Im Zusammenspiel mit weiteren 

Plattformen werden multiparametrische 

Foliensensorsysteme realisiert, 

um anwendungsadaptiert eine 

möglichst aussagefähige Zustandserfassung 

zu gewährleisten. 

„Durch die Kombination unterschiedlicher 

Sensortechnologien 

erreichen wir eine klassische Win- 

Win-Situation: Diesen Punkt sehen 

wir beim Einsatz unserer microRTD 

Temperatur-Sensoren in Foliensensorsystemen. 

Durch unsere 

miniaturisierten, ultra-dünnen und 

biegbaren Elemente bleiben die 

Folien sensorsysteme weiterhin flexibel 

und sind in eine Vielzahl von 

Anwendungen integrierbar.“, erläutert 

Christoph Hartnig, VP Business 

Development bei Heraeus Nexensos 

die Bedeutung der strategischen 

Kooperation. 

„Wir sehen den Einsatz von micro- 

RTD Temperatur-Sensoren als komplementäre 

Technologie zu unseren 

in Drucktechnologie hergestellten 

Foliensensoren. Es ist eine Synergie 

unserer technologischen Möglichkeiten 

mit dem klaren Ziel, unseren 

Kunden noch mehr Messgenauigkeit 

und eine höhere Präzision zu 

liefern.“ ergänzt Eike Wilhelm Kottkamp, 

CEO innoME/accensors. 

Zukunftsweisende 

Technologiekombination 

Durch die geometrische Designfreiheit 

und Flexibilität der Foliensensoren 

von accensors, kombiniert 

mit den hochpräzisen Temperatursensorelementen 

von Heraeus 

Nexensos, verschmelzen Printed 

Electronics und innovative SMD- 

Technologie. Die Kooperationspartner 

sehen diese Technologiekombination 

als zukunftsweisend und 

arbeiten an weiteren Anwendungsfeldern, 

in denen miniaturisierte und 

flexible Sensor-Plattformen die zentrale 

Komponente darstellen. ◄ 

OEM-Sensoren für die Medizintechnik 

Flüssigkeitsdruckmessung 

in Ophthalmologie-Systemen 

Senstech AG 

CH-8320 Fehraltorf 

Telefon +41 44 955 04 55 

ISO 9001 · ISO 13485 

www.senstech.ch 


Senstech_Ins_2022_91x66_meditronic-journal_B.indd 1 09.11.21 08:12 

69

Kommunikation 

IO-Link Wireless entfesselt die industrielle 

Kommunikation 

Der neue Kommunikationsstandard für die intelligente Fabrikautomation: Mit IO-Link Wireless entfesselt Balluff die 

Industrielle Kommunikation 

Die intelligente Kombination 


Kommunikationsstandard IO-Link 

ist ein wesentlicher Baustein für 

die Fabrik der Zukunft. Die Erweiterung 

des etablierten Standards ermöglicht 

eine zuverlässige, drahtlose 

Datenübertragung in der Prozess- 

und Fabrikautomation unter 

anderem an Montagemaschinen – 

zum Beispiel auch im Life- Science- 

Bereich. 

Enge Platzverhältnisse, mobile 

und dynamische Anwendungen: 

Die Anforderungen an Automatisierungsleistungen 

im industriellen 

Umfeld sind hoch. Für die Fabrik der 

Zukunft und das Industrial Internet 

of Things (IIoT) spielt jedoch der flexible 

Einsatz von intelligenten Technologien 

und smarten Komponenten 

eine elementare Rolle – nicht zuletzt, 

um wertvolle Daten zu generieren 

und zu analysieren. Ein wichtiger 

Baustein: die intelligente Kombination 


Autorin: 

Sandra Nippert, 

Brand Communications Manager 

Balluff 

www.balluff.com 

Kommunikationsstandard IO-Link. 

Bislang wurden dabei Sensoren und 

Aktoren sowie binäre oder analoge 

Devices über Kabel integriert. Nicht 

selten führte das zu einer erschwerten 

Implementierung einzelner Use 

Cases. IO-Link Wireless – eine neue 

kabellose IO-Link-Variante schafft 

hier nun Abhilfe. 

Nahtlose Kommunikation 

Als digitale Schnittstelle ermöglicht 

der Kommunikationsstandard 

IO-Link eine feldbusunabhängige 

Punkt-zu-Punkt-Verbindung sowie 

eine nahtlose Kommunikation zwischen 

Sensor und Automatisierungssystem: 

Die Wireless-Technologie 

entfesselt die industrielle 

Kommunikation, indem notwendige 

Leitungen und Kabel durch 

die berührungslose Datenübertragung 

überflüssig werden. Auch bei 

der Nach- oder Umrüstung vorhandener 

Anlagen kann die Nutzung 

von Wireless-Technologien sinnvoll 

sein, denn ein Eingriff in die bestehende 

Anlagen architektur ist hierbei 

nicht notwendig. IO-Link Wireless 

ist ein internationaler Funkstandard, 

der das 2,4 GHz ISM (Industrial, 

Scientific and Medical Band) 

Frequenzband nutzt. So ist dieser 

Standard weltweit lizenzfrei nutzbar 

– gleich bleibende Systemintegration 

und Kompatibilität garantiert. 

Einsatz bei der Montage von 

Inhalatoren 

„IO-Link Wireless kommt überall 

dort zum Einsatz, wo eine klassische 

Datenübertragung bisher 

nicht oder nur erschwert möglich 

war“, erklärt Balluff-Produktmanager 

Michael Zahlecker. Die Anwendungsbereiche 

sind dabei vielseitig. 

Neben der Robotik, in der dynamische 

Bewegungsabläufe auf der 

Tagesordnung stehen, und Transportsystemen, 

die oftmals unter 

hohen Geschwindigkeiten agieren, 

bietet der Einsatz von IO-Link Wireless 

auch im Life-Science-Bereich 

und in der Medizintechnik Vorteile, 

zum Beispiel bei der Montage von 

Inhalatoren. 

Um Skalierungseffekte zu 

er zielen, werden hier die dafür 

be nötigten Montagemaschinen 

möglichst modular gestaltet. Wechselbare 

Drehtische ermöglichen 

dabei unter anderem Flexibilität, 

kurze Umbauzeiten und eine hohe 

Effektivität der Gesamtanlage. Im 

Gegensatz zu kabelgebundenen 

Systemen ermöglicht IO-Link Wireless 

dabei eine noch effizientere 

und zukunftsfähigere Verwendung: 

Sensordaten werden drahtlos 

an die Steuerung übertragen. 

Indem induktive Koppler zur Energieversorgung 

verwendet werden, 

kann der Drehteller unkompliziert 

ohne Steckverbinder ausgetauscht 

– oder alternativ ein zweites Werkstück 

mit einem weiteren IO-Link 

Wireless Hub auf einem zusätzlichen 

Drehteller bearbeitet werden. 

Die Vorteile der Funktechnik? 

Eine unkompliziertere Planung und 

Installation, keine Abnutzung von 

Steckern oder Kabeln sowie eine 

Über den IO-Link-Master werden die intelligenten Sensoren und Aktoren mit 

der Steuerung verbunden 


Kommunikation 

Anstatt per Kabel empfängt der 

Wireless-Master die Sensordaten per 

Funk über eine Bridge (rechts) oder 

einen Hub (links). Die Technologie 

ist damit ein wesentlicher Baustein 

für die Fabrik der Zukunft 

problemlose Skalier- und Erweiterbarkeit. 

Installation auch an schwer 

zugänglichen Stellen 

Generell gilt: IO-Link Wireless 

eignet sich besonders für solche 

Einsatzbereiche, die wenig Platz 

für Sensorik bieten, jedoch eine 

hohe Prozesssicherheit erfordern. 

Hier spielt das System seine Vorteile 

hinsichtlich der Robustheit aus. 

Ohne die Notwendigkeit einer Verkabelung 

können somit auch Condition 

Monitoring Sensoren an schwer 

zugänglichen Stellen installiert werden 

– ideal als Nachrüstung an 

bestehenden Lösungen. Mit der 

Wireless Technologie hält IO-Link 

Einzug in dynamischen Anwendungen 

mit hohen Geschwindigkeiten 

– einfach zu vergleichen beispielsweise 

mit einem fahrerlosen 

Transportsystem: Die Basiseinheit 

hält mit einer Reichweite von 10 

bis 20 Metern jederzeit Kontakt zu 

den installierten Komponenten und 

greift die benötigten Daten ab, um 

sie gesammelt zur weiteren Analyse 

zur Verfügung zu stellen. 

Neuer Kommunikationsstandard 

für die intelligente 

Fabrikautomation 

Mit der Erweiterung des Portfolios 

um eine kabellose IO-Link Variante 

etabliert sich ein neuer Kommunikationsstandard 

für die intelligente 

Fabrikautomation. IO-Link Wireless 

verspricht in allen Fällen eine noch 

flexiblere und nachhaltigere Anwendung: 

Anstatt per Kabel empfängt 

der Wireless-Master die Sensordaten 

per Funk über eine Bridge oder 

einen Hub. Dem Einsatz sind dabei 

keine Grenzen gesetzt, da IO-Link 

Wireless auf der standardisierten 

IO-Link Technologie (IEC 61131-9) 

aufbaut und so alle An sprüche der 

Fabrikautomation erfüllt. 

Mehr Flexibilität und 

Mobilität 

Mögliche Störungen, beispielsweise 

durch den gleichzeitigen 

Betrieb von WLAN-Systemen, sind 

ausgeschlossen. Die implementierte 

Frequency Hopping Funktion ermöglicht 

es, überlastete Frequenzkanäle 

zu vermeiden, durch zusätzliche 

Blacklisting können außerdem 

bekannte bereits belegte Kanäle 

direkt ausgeschlossen werden. Die 

Geräte kommunizieren über einen 

Knotenpunkt (IO-Link Master) direkt 

mit der Steuerung, was eine stabile 

und kontinuierliche Verbindung 

von Master zu Device sicherstellt. 

Dabei ist IO-Link Wireless deutlich 

flexibler als kabelgebundene Varianten 

– mit hoher Skalierbarkeit. 

Mit einem IO-Link Master mit fünf 

Tracks können über acht Ports insgesamt 

40 IO-Link Devices verbunden 

werden. Je nach Notwendigkeit 

in der Kundenanwendung können 

weitere Devices über einen zusätzlichen 

Master angebunden werden. 

Vorteile 

Die großen Vorteile gegenüber 

kabelgebundenen Varianten liegen 

auf der Hand: Mehr Flexibilität und 

Mobilität sowie eine erleichterte Planung 

und Installation, auch als Retrofit 

Lösungen, sprechen für sich. Großes 

Augenmerk bei der Entwicklung von 

IO-Link Wireless lag für Balluff auch 

auf der hohen Zuverlässigkeit: Eine 

Latenz von 5 ms sowie eine Paketdatenfehlerrate 

von 10 -9 ermöglichen 

eine direkte Anbindung sowie schnelle 

und zuverlässige Datenübertragung – 

mit derselben Kommunikationsstabilität 

wie der kabelgebundene IO-Link 

Standard. Damit liegt die Fehlerrate 

deutlich geringer als bei anderen 

Wireless-Technologien, beispielsweise 

WLAN, Bluetooth oder 5G. Da 

über IO-Link – sowohl bei kabelgebundenen 

wie auch Wireless Varianten 

– zumeist nur Prozessdaten übertragen 

werden, ist eine unverschlüsselte 

Verbindung aus reichend. Mit 

einer Reichweite von 10 bis 20 Metern 

bewegen sich die Daten außerdem in 

einem eingeschränkten Betriebsumfeld 

– Fragen zum Thema Datensicherheit 

stellen sich also beim Einsatz 

des Systems nicht. 

Unkomplizierte Nachrüstung 

in Bestandsanlagen 

Alle IO-Link Wireless Komponenten 

– Master, Bridge oder Hub – 

sind besonders geeignet für Retrofit-Lösungen, 

da sie unabhängig von 

der bereits bestehenden Maschinenarchitektur 

in Bestandsanlagen integriert 

werden können. Dafür müssen 

– im Gegensatz zu verkabelten Varianten 

– keine Kabelkanäle aufgebrochen 

oder in die Bestandsarchitektur 

eingegriffen werden. Produktmanager 

Michael Zahlecker erklärt: „Der 

Eingriff ist sozusagen minimalinvasiv. 

Für die Implementierung von IO-Link 

Wireless wird nur eine Spannungsversorgung 

benötigt. Diese ist aber 

in bestehenden Maschinen bereits 

vorhanden – zusätzliche Kabel sind 

also nicht notwendig“. Auch bei 

der Inbetriebnahme kann sich der 

Anwender auf den gewohnten Komfort 

der IO-Link Komponenten verlassen. 

Alle Devices sind beispielsweise 

über einen integrierten Webserver 

konfigurierbar. Auch bei modular 

aufgebauten Anlagenkonzepten 

ist IO-Link Wireless ideal geeignet, 

da zusätzliche Komponenten jederzeit 

ohne aufwendigen Eingriff in die 

Maschinenarchitektur ergänzt werden 

können. 

Erweiterung zu 

kabelgebundenen Lösungen 

Mit der zunehmenden Flexibilisierung 

in der modernen Fertigung 

wird einen Anstieg des Anteils 

an Wireless-Lösungen im industriellen 

Umfeld bedingen. Dabei 

werden diese kabelgebundenen 

Lösungen ergänzt. Die Kombination 

unterschiedlicher Lösungen 

eröffnet große Chancen. Zentrale 

Rolle spielen dabei die Anforderungen 

der Anwender: Wohin werden 

die Daten gesendet – per Funk 

an eine Cloud oder zur nächsten 

Basisstation? Werden Daten wie 

bei IO-Link Wireless zunächst zur 

nächsten Steuerung transportiert? 

Oder müssen Daten in Echtzeit 

zur Verfügung stehen? All diese 

Fragen beeinflussen die Kombination 

verschiedenster Wirelessoder 

kabelgebundener Lösungen. 

So steht IO-Link Wireless in keinerlei 

Konkurrenz zu kabelgebundenen 

Lösungen, sondern stellt 

eine vielversprechende Erweiterung 

dar. 

Wer schreibt: 

1921 in Neuhausen a. d. F. 

gegründet, steht Balluff mit seinen 

3600 Mitarbeitern weltweit für innovative 

Technik, Qualität und branchenübergreifende 

Erfahrung in 

der industriellen Automation. Als 

ein führender Sensor- und Automatisierungsspezialist 

bietet das 

Familienunternehmen in vierter 

Generation ein umfassendes Portfolio 

hochwertiger Sensor-, Identifikations- 

und Bildverarbeitungslösungen 

inklusive Netzwerktechnik 

und Software. ◄ 

Die Funktionsweise von IO-Link Wireless wird unter anderem an den 

wechselbaren Drehtischen an Montagemaschinen deutlich: Die kabellose 

Variante sorgt hier für eine noch effizientere und zukunftsfähigere 

Verwendung des modularen Konzepts 


71

Stromversorgung 

Zuverlässige Versorgung von Industrie-Mainboards: 

DC-ATX-Wandler mit Kontaktkühlung und 

6…36V-Eingang 

Bicker DC161W / Power+Board 

Lüfterlose DC-ATX-Stromversorgung für Industrie-Mainboards 

Bicker Elektronik GmbH 

info@bicker.de 

www.bicker.de 

Der lüfterlose DC-ATX-Wandler 

DC161W von Bicker Elektronik ist 

sowohl für mobile Anwendungen 

im 12V- bzw. 24V-Bordnetz, als 

auch für industrielle und medizinische 

Embedded-IPCs bestens 

geeignet. Am ATX-Ausgang stehen 

exakt geregelt +5 Vsb / +3,3 V / 

+5 V / ±12 V zur Verfügung. Der 

hoch effiziente DC/DC-Wandler 

mit 93 % Wirkungsgrad ist für den 

zuverlässigen 24/7-Dauerbetrieb im 

erweiterten Temperaturbereich von 

-20…+70 °C mit besonders hochwertigen 

Komponenten und einem 

robusten Schaltungsdesign ausgestattet, 

was sich in einer MTBF von 

990.000 Stunden widerspiegelt. Mit 

einem Weitbereichseingang von 6 

bis 36 VDC stellt der DC161W selbst 

bei starken Schwankungen der Versorgungsspannung 

die zuverlässige 

und stabile Stromversorgung 

des angeschlossenen Mainboards 

sicher und überzeugt in einer Vielzahl 

von Anwendungsfeldern, wie 

Industrie 4.0 / IIoT, Gateways, Medizintechnik, 

Transportation, Digital- 

Signage, POS/POI u.v.m. 

Flexibles Kabelmanagement 

Das Kabelmanagement-System 

des DC161W erlaubt den flexiblen 

Einsatz kundenspezifischer 

Kabelbaum-Lösungen. Auf Wunsch 

Unterseite mit passendem Wärmeleitpad für Kontaktkühlung 

realisiert Bicker Elektronik die komplette 

Konfektionierung des Kabelbaumes 

mit individuellen Kabellängen 

und Steckerverbindungen. 

Wärmeleitpad für 

Kontaktkühlung inklusive 

Für die optimale thermische 

Anbindung der Leistungsbauteile 

auf der Platinen-Unterseite ist im 

Liefer umfang des DC161W bereits 

ein passendes Wärmeleitkissen 

(Gap-Filler-Pad) enthalten. Aufgrund 

des sehr guten Wärmemanagements 

reduziert sich die Erwärmung 

auf ein Minimum und macht 

so wartungs freie Systeme ohne 

rotierende Lüfter möglich. 

Vehicle-Ignition-Funktionen 

Der DC161W kann sowohl im 

Standard-Netzteil-Modus, als auch 

im KFZ-Modus beispielsweise für 

CarPCs betrieben werden. Die 

zündungsabhängige ATX-Stromversorgung 

sowie Start und Shutdown 

des CarPCs können über 

erweiterte Timing-Modi und einen 

Mainboard-On/Off-Anschluss (Intel 

ATX 12V kompatibel) individuell 

konfiguriert werden. Die wählbare 

Autolatch-Funktion gewährleistet 

beispielsweise das sichere Hochund 

Herunterfahren des CarPCs, 

selbst bei einem sehr kurzen Zündungsplus. 

Der integrierte Tiefentladeschutz 

überwacht ständig die 

Spannung der Fahrzeugbatterie und 

schaltet den DC161W automatisch 

ab, sobald die Batteriespannung länger 

als eine Minute unter einen definierten 

Spannungswert fällt. Zusätzlich 

verfügt der DC161W über einen 

Remote-On/Off-Anschluss für den 

KFZ-Verstärker. 

Power+Board-Bundles – 

alles aus einer Hand! 

Bicker Elektronik bietet im Rahmen 

des Power+Board-Programms 

passende Industrie-Mainboards führender 

Hersteller wie Kontron, ASUS 

IoT, AAEON und Avalue. Zudem 

steht ein umfangreiches Portfolio 

Kabelmanagement- 

System ermöglicht Einsatz 

kundenspezifischer Kabelbäume 


Produktvideo mit allen Details im Überblick: https://www.bicker.de/DC161W 

(Stockbild Laptop: Adobe Stock guteksk7 / #266339089) 

hochwertiger Systemkomponenten 

in Industriequalität zur Verfügung: 

Embedded Prozessoren, 

SO-/DIMM-Speichermodule, M.2 

Embedded Module, Erweiterungskarten, 

aktive und passive Kühllösungen. 

Mit den zuverlässigen 

und langzeitverfügbaren Komplettlösungen 

aus einer Hand lässt sich 

die Time-To-Market verkürzen und 

somit Zeit und Geld bei der Systementwicklung 

einsparen. 

Alle Produkteigenschaften 

im Überblick 

• Kontaktgekühlter DC-ATX Wandler 

• Ultraweiter Eingangsbereich 

6...36 VDC 

• Erweiterter Temperaturbereich 

-20...+70 °C 

• Wirkungsgrad bis 93 % 

• Mit Kfz-Ignition-Funktion 

• Keine Grundlast erforderlich 

• Wärmeleitpad für Gehäuse- 

Montage inklusive 

• Kabel-Management-System 

• POWER_ON und POWER_OK 

erfüllen Intel ATX 12V Design 

Guide Anforderungen 

• Höchste Zuverlässigkeit und 

Lebensdauer dank qualitativ hochwertiger 

Komponenten 

• Optional EMV Filter für EN 55022 

Klasse B lieferbar 

• 3 Jahre Garantie ◄ 

Kompakte, zweifach zertifizierte Stromversorgung 

TDK-Lambda Germany 

GmbH 

www.emea.lambda.tdk.com 

Die TDK Corporation gibt 

die Einführung der 250 W 

AC/DC-Netzgeräte der 

CUS250-Serie von TDK-Lambda 

bekannt. Die Geräte haben eine 

Grundfläche von 2“ x 4“ und sind 

sowohl nach IEC 60601-1 als auch 

nach IEC 62368-1 für Installationen 

der Klasse I und der Klasse II 

(doppelt isoliert) zertifiziert. Zu 

den Zielanwendungen gehören 

medizinische Geräte, Geräte für 

die häusliche Pflege, zahnmedizinische 

Geräte, Prüf- und Messgeräte, 

Rundfunkgeräte, professionelle 

Audiogeräte und industrielle 

Geräte. 

Geräuschloser Betrieb 

Kontakt- und Konvektionskühlung 

ermöglichen einen vollkommen 

geräuschlosen Betrieb, bei 

Umgebungstemperaturen von 

-20 °C bis +50 °C ohne Einschränkungen. 

Mit Leistungsderating ist 

sogar der Betrieb bis +80 °C möglich. 

Mit einem forcierten Luftstrom 

von 1 m/s können die geschlossenen 

Gehäusevarianten ebenfalls die 

volle Ausgangs leistung von 250 W 

bis zu 50 °C Umgebungstemperatur 

abgeben. Diese Leistung reduziert 

sich linear auf 125 W bei Temperaturen 

bis 70 °C. Der Luftstrom 

kann hier sowohl extern im System 

als auch durch einen im Netzteil 

integrierten Lüfter bereitgestellt 

werden. Optional stehen für die 

CUS250M eine Standby-Spannung 

von 5 V@0,1 A, Remote On/Off 

sowie DC OK- und AC Fail-Signale 

zur Auswahl. Als mechanische Varianten 

stehen neben dem Standardgerät 

mit Metal-Baseplate auch 

Modelle mit U-Profil, geschlossenem 

Gehäuse mit integriertem Lüfter 

oder Platine in Kunststoffwanne 


Verschiedene Modelle 

Zunächst sind Modelle mit 

12 V und 24 V erhältlich, später 

folgen weitere Spannungen mit 

15 V, 18 V, 28 V, 36 V und 48 V. 

Die Ausgangsspannung kann 

vom Anwender per Poti justiert 

werden. Die Geräte arbeiten mit 

einem Weitbereichseingang von 

85 bis 264 Vac und der Ableitstrom 

beträgt weniger als 150 µA - einschließlich 

aller Toleranzen. Der 

Berührungsstrom beträgt


Das leisten moderne DC/DC-Wandler 

Effizient, langlebig, ausfallsicher und individuell anpassbar - in Batterie-versorgten Gleichstromnetzen müssen 

DC/DC-Wandler hohen Ansprüchen genügen. Zumindest wünscht man sich das, aber der Weg dorthin hat viele 

Fallstricke. 

Gut geschützt und effizient: Auch mit aufwändigen Schutz- und 

Analysefunktionalität ausgestattet, erreichen aktuelle DC/DC-Wandler 

maximale Wirkungsgrade 

An moderne Gleichstromwandler 

werden die vielfältigsten Anforderungen 

gestellt. Dies gilt besonders, 

wenn sie in batterieversorgten 

Gleichstromnetzen eingesetzt werden. 

Dabei kann es sich beispielsweise 

um stationäre Systeme zur 

Netzausfallüberbrückung handeln 

oder auch um mobile Anwendungen 

etwa in den Bordnetzen von 

Kraftfahrzeugen aller Art. Von 60 

bis 9 Volt oder kurzfristig gar 6 Volt 

ist dabei die ganze Bandbreite von 

Speisespannungen möglich. Wie 

alle elektrischen Geräte müssen 

auch DC/DC-Wandler den einschlägigen 

EMV-Vorschriften genügen. 

Sie dürfen weder Störsignale aussenden, 

noch von Störstrahlungen 

beeinflusst werden. Ein aktiver Verpolungsschutz 

ist ebenfalls unabdingbar, 

damit die von ihnen versorgten 

Applikationen bei einer 

gewollten oder ungewollten Vertauschung 

der eingangsseitigen Polarität 

vor Schäden geschützt sind. 

Die Potentialtrennung sorgt dafür, 

dass die Versorgungsspannung 

auch im Fehlerfall niemals auf die 

Sekundärseite durchschlagen kann. 

Dank der galvanischen Trennung ist 

das System auch gegen Störungen 

durch Überspannungen gefeit. Weil 

im Batteriebetrieb die elektrische 

Energie nicht unbegrenzt zur Verfügung 

steht, dürfen diese Schutzmaßnahmen 

keinesfalls zulasten 

der Effizienz gehen. Dass dies nicht 

der Fall sein muss, beweisen verschiedene 

DC/DC-Wandler. Zum 

Beispiel hat der für den Industrieeinsatz 

konzipierte 72 Watt starke 

DC/DC-Wandler PSU-1141-08 über 

seinen gesamten Eingangsbereich 

von 9 Volt bis 32 Volt einen Wirkungsgrad 

über 94 Prozent. Und 

das bei voller Auslastung. Im Standby-Modus 

ohne Last sinkt die Leistungsaufnahme 

unter 50 Milliwatt. 

Wodurch der Energie-Vorrat 

der Batterie-Versorgung in Bereitschaft 

praktisch nicht be lastet wird. 

Wenn dann schlagartig die volle 

Leistung gefragt ist, verhindert eine 

aktive Einschaltstrombegrenzung 

die impulsartige Belastung des Versorgungsnetzes 

beim Zuschalten 

des Systems. Weder die Energiespeicher 

selbst noch parallel ange- 

Autor: 

Hermann Püthe 

Geschäftsführender 

Gesellschafter 

inpotron Schaltnetzteile GmbH 

www.inpotron.com 

Der PSU-1141-08 ist ein DC/DC-Wandler für den Industrieeinsatz. Er hat auf der Primärseite einen elektronischen 

Verpolschutz sowie eine Einschaltstrombegrenzung. 



Sichere, zuverlässige und lautlose Medizinnetzteile - ein Leben lang 

Der Stromversorgungshersteller 

PULS bietet eine komplette 

Serie an Medizinnetzteilen. 

Die Stromversorgungen 

sind mit 120 W (CP5.241-M1), 

240 W (CP10.241-M1) und 480 W 

(CP20.241-M1) erhältlich und erfüllen 

alle vorgegebenen Anforderungen 

zum Schutz von Patienten 

und Personal. Durch die Zertifizierung 

nach IEC 60601-1, 3rd Edition 

und Schutzvorkehrungen gemäß 

2x MOPP sind die Stromversorgungen 

für den sicheren Einsatz in 

der Patienten- und Bedienerumgebung 

geeignet. Auch die EMV-Vorgaben 

werden gemäß IEC 60601- 

1-2, 4. Edition vollständig erfüllt. 

Lüfterlose Netzteile bieten in 

der Medizintechnik weitere Vorteile. 

Die Geräte sind geräuschlos 

und haben eine lange Lebensdauer 

und geringe Ausfallwahrscheinlichkeit. 

Das ermöglicht 

einen zuverlässigen und wartungsfreien 

Einsatz über Jahre hinweg, 

auch im 24/7-Betrieb. Dank der 

genormten DIN-Schienen-Montage 

sind die Geräte einfach zu 

installieren. Aufgrund der kompakten 

Bauform benötigen die 

Netzteile nur wenig Einbauraum 

– bei beengten Platzverhältnissen 

in den Systemen oder 

aufgrund design-orientierter 

Formgebung 

sind die PULS-Produkte 

also ideale Mitspieler. 

Die Verdrahtung 

geht ebenfalls 

leicht von der Hand 

und kann ohne Werkzeug 

vorgenommen 

werden. Dafür sorgen 

die praktischen 

Anschlüsse mit 

Federzugklemmen. 

Mit den Stromversorgungen 

der CP-Serie 

lassen sich zuverlässige, 

kompakte und 

ausfallsichere Systeme 

in verschiedenen 

medizinischen 

Anwendungen in der 

Krankenhaustechnik, 

Gebäudetechnik 

sowie z. B. in der 

bildgebenden Diagnostik 

realisieren.Die Medizinnetzteile 

der CP-Serie sind als 

Standardprodukte sofort ab Lager 

verfügbar, auch über den PULS 

Online-Shop. 

PULS 

www.pulspower.com 

schlossene Baugruppen werden so 

geschädigt. 

Individuelles Design ist 

effizienter 

So unterschiedlich die Einsatzzwecke 

für Gleichstromwandler 

sind, so vielfältig sind die Anforderungen, 

die an ihr Design gestellt 

werden. Nur in den wenigsten Fällen 

lassen sich diese mit einem Wandler 

von der Stange optimal erfüllen. 

Mit modularen Konzepten halten 

sich die zusätzlichen Entwicklungskosten 

sowie der dafür nötige 

Zeitbedarf eines individuell angepassten 

DC/DC-Wandlers in überschaubaren 

Grenzen. Im Gegenzug 

erhält der Kunde ein ganz auf 

seine Bedürfnisse zugeschnittenes 

Produkt. Mit allen Zusatzfunktionen 

und Analyseinformationen, 

die er braucht. Es enthält etwa nur 

die wirklich notwendigen Kontakte 

und Verbindungen, überflüssige Filter 

oder andere Komponenten können 

eingespart werden. Auch das 

Wärmemanagement lässt sich so 

optimal an die Gegebenheiten des 

geplanten Einsatzes anpassen. Da 

ein mechanischer Lüfter zusätzliche 

Energie benötigt, störanfällig 

ist und etwa in medizinischen 

Ge räten unerwünschte Geräusche 

und Vibrationen erzeugt, ist der passiven 

Kühlung durch natürliche Konvektion 

der Vorzug zu geben. Das 

Ergebnis ist ein Gleichstromwandler, 

der im Dauerbetrieb rund um 

die Uhr zuverlässig funktioniert, 

für mindestens zehn Jahre oder 

länger. Und dabei Temperaturen 

zwischen -40 °C und 85 °C locker 

wegsteckt. Im Extremfall auch bis 

+95 °C. Besonders bei einer redundanten 

Stromversorgung, welche 

bei Ausfall des Wechselstromnetzes 

den sicheren Betrieb gewährleisten 

soll, ist das von essenzieller 

Bedeutung. 

Smarte Wandler als 

wertvolle Datenquelle 

Moderne Gleichstromwandler sind 

nicht bloß verlässliche Gleichspannungsquellen. 

Über gängige Industrie-Bus-Systeme, 

wie etwa KNX, 

DMX oder Asi lassen sie sich fernsteuern 

und stellen im Gegenzug 

eine Fülle von wertvollen Daten 

zur Systemanalyse zur Verfügung. 

Durch die Auswertung von Betriebszuständen 

wie Leistungsaufnahme, 

Betriebsstunden oder Temperatur 

lassen sich Stromnetze wirtschaftlicher 

und sicherer betreiben. 

Nimmt zum Beispiel der Energiebedarf 

einer versorgten Maschine im 

Laufe der Zeit zu, deutet dies auf 

eine notwendige Wartung hin. Bahnt 

sich eine kurzfristige Überlastung 

der Stromversorgungen an, können 

aktuell nicht benötigte Verbraucher, 

etwa Displays, ausgeschaltet werden. 

Lastspitzen werden vermieden, 

wenn während des Anlaufs 

eines DC-Motors nicht zusätzlich 

der Thermotransferdrucker ein Protokoll 

anfertigt. Vernetzte Systeme 

werden so zuverlässiger und stabiler 

mit Energie versorgt. Gleichzeitig 

sinken Anschaffungs- und Betriebskosten, 

weil die Überdimensionierung 

der Applikationen wegfällt. ◄ 


75

Medical-PC/SBC/Zubehör 

Langlebig, robust und leistungsstark 

Controlmaster 1019 für industrielle Anwendungen 

Wer elektronische Geräte im medizinischen 

Umfeld einsetzen möchte 

muss sicherstellen, dass diese Geräte 

entsprechend zertifiziert sind. Die 

Sicherheit des Patienten und des 

behandelnden Personals steht an 

erster Stelle. Dienen die Geräte zur 

Diagnose, Behandlung oder Überwachung 

von Patienten und werden sie 

an ein Versorgungsnetz angeschlossen, 

greift in diesem Fall die Norm 

EN 60601-1. Dabei ist nicht allein die 

Frage entscheidend, ob ein Energieaustausch 

zwischen Patient und Gerät 

stattfindet. Auch die Anzeige eines 

solchen Vorgangs ist ausreichend, 

um ein Gerät zertifizieren zu müssen. 

Die Medico Box PCs der ICO 

Innovative Computer GmbH erfüllen 

sämtliche Anforderungen und 

sind somit EN 60601-1 zertifiziert. 

Sie können direkt im Patientenumfeld 

eingesetzt werden. Mediziner 

schätzen die Geräte aber nicht nur 

aufgrund ihrer Zertifizierung, sondern 

vor allem aufgrund ihrer hervorragenden 

Performance und den 

kompakten Maßen. Auf gerade einmal 

301 x 243 x 130 mm bzw. 301 x 

295 x 130 mm können die leistungsstarken 

Komponenten der Medico 

Box PCs verbaut werden. Das lässt 

die Systeme äußerst platzsparend 

und mobil werden. 

Anwendungsbeispiel 

Ein mögliches Anwendungsbeispiel 

findet sich daher im Patientenzimmer 

selbst. Dort können die 

Geräte neben der Visualisierung 

von Prozessen auch zur Versorgung 

von Beatmungsgeräten des 

Patienten verwendet werden. Für 

diese Umgebung erweist sich vor 

allem die lüfterlose Variante des 

Medico Box PCs als sinnvoll. 

Zukunftssicher mit viel 

Power 

Ihre wahre Power entfalten die 

Geräte allerdings im Zusammenhang 

mit DICOM Prozessen. Hier 

kommen die Intel Core i-Prozessoren 

der neunten Generation zum Tragen. 

Die Wahl besteht zwischen dem ausgewogenen 

Intel Core i5-9500TE 

2,2 GHz- und dem performanten Intel 

Core i7-9700E 2,6 GHz-Prozessor. 

Unterstützt durch 8 GB RAM in der 

Basisversion (max. 32 GB) und eine 

128 GB große SSD, entstehen so 

zwei Systeme, die Zukunfts sicherheit 

im medizinischen Umfeld versprechen. 

Zur komfortablen Nutzung 

von DICOM Viewern und anderen 

Anwendungen besteht die Möglichkeit, 

eine lüfterlose Grafikkarte zu 

verbauen, die die Anzeigegeschwindigkeit 

enorm verbessert. 

Konnektivität 

Auch in Sachen Konnektivität sind 

die Medico Box PCs bestens ausgestattet. 

Displays können wahlweise 

per VGA, Displayport oder DVI 

angeschlossen werden. Zusätzlich 

stehen sechs USB-Ports, zwei Gigabit 

LAN-Anschlüsse und zwei serielle 

Schnittstellen zur Verfügung. Eine 

drahtlose Anbindung der Systeme 

an drahtlose Netzwerke ist ebenfalls 

unkompliziert via WLAN möglich. 

Mit den Medico Box PCs der ICO 

Innovative Computer GmbH sind folglich 

wichtige Bereiche und Auf gaben 

im medizinischen Umfeld abgedeckt 

und versprechen Planungssicherheit 

für kommende Jahre. 

ICO Innovative Computer 

GmbH 

www.ico.de 

Brillante Grafik im mini-ITX-Format mit AMD Ryzen Embedded R2000-Serie 

Kontron 

www.kontron.de 

Das Motherboard auf Basis der 

erfolgreichen „Zen+“-Mikroarchitektur 

der AMD Ryzen R2000-Serie 

eignet sich für vielseitige Grafikanwendungen 

und macht einen 

Sprung bei der Performance. 

Kontron stellte auf der embedded 

world 2022 das Industrie-Motherboard 

D3723-R mITX 

vor, das auf der AMD Ryzen Embedded 

R2000-Linie basiert und 

in Deutschland entwickelt wurde 

sowie zukünftig produziert wird. 

Im Vergleich zu V/R1000 APUs 

(Accelerated Processing Units) 

von AMD liefert es eine höhere 

Performance. Neben dem günstigeren 

Preis überzeugt das neue 

Modell auch mit Windows 11 Support 

und einem langen Lebenszyklus 

von sieben Jahren. Wie alle 

Kontron Motherboards mit der 

Bezeichnung D3xxx bzw. K3xxx 

wird auch das D3723-R in Deutschland 

produziert. 

Attraktives Preis-/Leistungsverhältnis 

Die Lösung eignet sich dank AMD 

Radeon Vega Graphics insbesondere 

für Embedded-Grafik-Applikationen 

wie professionelle Casino 

Gaming-Systeme, medizinische Displays, 

Thin Clients und Industrie- 

PCs sowie für Kiosk-, Infotainment- 

oder Digital-Signage-Systeme. Im 

Vergleich zum Vorgängermodell auf 

Basis der R1000 und V1000-Serie 

zeigt der R2000 ähnliche Features 

wie die V1000 SKUs. Dazu gehören 

16 PCIe Lanes, bis zu vier Display-Anschlüsse 

und eine Skalierbarkeit 

der verfügbaren APU SKUs 

von 12 bis 54 W (TDP). Windows 11 

Support und ein attraktives Preis-/ 

Leistungsverhältnis sprechen eindeutig 

für den R2000. 

Brillante Grafik und bis zu 

vier unabhängige Displays 

Die im SoC integrierte AMD 

Radeon Vega GPU sorgt für eine 



Eine Klasse für sich 

Die neuen Kontron µATX-Motherboards K3841-Q, K3842-Q und K3843-B spiegeln den neuesten Stand der 

Hybrid-CPU-Technologie mit Big-Little-Konzept, DDR5-Speicher und PCI Express Gen5 

Kontron stellt drei µATX Motherboards 

vor, die die neuesten Prozessoren 

der 12. Generation Intel 

Core i Serie (LGA1700 mit 125 W 

TDP) sowie Intel Pentium/Celeron 

unterstützen. Es sind die ersten Produkte 

einer Reihe neuer Motherboards 

„designed and made in 

Germany“, bestehend aus Mini- 

ITX, µATX und ATX, die im Laufe 

des Jahres verfügbar sein werden. 

Die neue Motherboard-Familie 

unterstützt zudem die aktuelle 

DDR5-Memory-Technologie für 

beste Systemperformance, PCIe 

Gen5 und die neueste Intel LAN- 

Generation mit 2,5 Gbit Ethernet. 

Die Motherboards sind mit zwei 

M.2-Anschlüssen und integriertem 

Intel TPM 2.0 für Windows 11 

Support ausgestattet. Sie verfügen 

über eine 125 W CPU TDP 

einschließlich configurable Thermal 

Design Power, bei der sich die 

Verbrauchsleistung limitieren lässt. 

In den Hybrid-CPUs von Intel können 

beide Kerne, wie zum Beispiel 

Atom und Core i, für noch höhere 

Performance zusammen genutzt 

werden. Seit Juni sind die neuen 

Boards verfügbar. Auch auf der 

Embedded World stellte Kontron 

diese Motherboards vor. 

Zukunftsfähige 

Schnittstellen und Langzeitverfügbarkeit 

Das Industrie-Motherboard 

K3841-Q µATX ist mit dem performanten 

Intel Q670E Chipsatz 

mit erhöhter Zuverlässigkeit (Embedded 

Broad Market) ausgestattet 

und insbesondere für die Bereiche 

Medizin, Banking, Industrial Automation, 

Labor Diagnostik und Video 

Surveillance konzipiert. Das Board 

verfügt über drei LAN-Schnittstellen, 

darunter 1x Intel 219LM Premium 

(Unterstützung neuester 

Manage ability Funktionen) sowie 2x 

I225LM der neuen Generation mit 

2,5 Gbit Ethernet. Hinzu kommen 

vier COM-Schnittstellen, vier PCIe, 

darunter Gen5 und zwei x1, sowie 

elf USB-Schnittstellen (USB 3.2 

Gen2 sowie Typ C). Das K3841-Q 

µATX ist sieben Jahre verfügbar. 

Noch mehr Performance für 

die Bildverarbeitung 

Das K3842-Q µATX-Board bringt 

den Intel Q670 Chipsatz mit umfangreichen 

Manageability-Funktionen 

und Support für Intel Optane Speicher 

mit. Damit eignet sich das 

Board vor allem für die Integration 

in höherwertige Desktop PCs oder 

für semi-Industrielle Anwendungen, 

wie z. B. Viewing Stations in 

der Medizin. Auch hier spielen die 

USB-Ports Typ-C und TPM 2.0 für 

Windows 11 Support eine wichtige 

Rolle. Die Verfügbarkeit beträgt bis 

zu fünf Jahre. 

K3843-B µATX: Power im 

Standard-PC 

Für kostengünstige Systeme mit 

Bedarf für neueste CPU-Technologie 

bietet sich die Variante K3843-B 

µATX für den Einbau in kommerziellen 

Desktop PCs sowie semiindustriellen 

Anwendungen an. Das 

K3843-B ist mit dem B660-Chipsatz 

ausgestattet. Dabei werden alle 

CPUs mit bis zu 125 W TDP unterstützt. 

Features wie cTDP, DDR5, 

vier DisplayPorts, vier PCIe Gen5- 

Interfaces für höhere Geschwindigkeit 

und mehr Bandbreite sorgen für 

hohe Performance und Funktionalität 

in vielseitigen Anwendungsszenarien. 

Die Verfügbarkeit beträgt 

drei Jahre. 

Kontron 

www.kontron.de 

brillante Grafik und unterstützt bis 

zu vier unabhängige Displays in 

4K-Auflösung. Als Memory kommen 

zwei SO-DIMM-Speichermodule, 

schnelle DDR4-2666 oder 

3200 mit maximal 32 GB, Dual 

Channel und ECC Support zum 

Einsatz. Zudem wartet das Motherboard 

mit umfangreichen Schnittstellen 

auf, darunter Dual GbE, 

COM (RS232, RS422, RS485), 

USB 3.1 Gen2, M.2 (Key-M, Key- 

B) uvm. Ein Wide-Range DC-Input 

(8 - 36 V) ermöglicht zudem einen 

universellen Einsatz in unterschiedlichsten 

Anwendungen. Passend 

zum Motherboard ist zudem das 

Gehäuse-Kit SMARTCASE S711 

erhältlich. ◄ 


77


Skalierbare Produktfamilie mit vielen 

CPU-Varianten 

12. Gen Intel Core Prozessoren in leistungsstarke COM Express Compact Modulfamilie integriert 

Komplettes Ecosystem 

Hoher Datendurchsatz 

Avnet Embedded 

www.avnet.com 

Avnet Embedded präsentierte auf 

der embedded world 2022 die leistungsstarke 

COM Express Type 6 

Modulfamilie MSC C6C-ALP, die 

erstmals 12. Gen Intel Core P-series 

und U-series Prozessoren in den 

schmalen COM Express Compact 

Formfaktor mit Abmessungen von 

95 x 95 mm integriert. Die skalierbare 

MSC C6C-ALP Produkt familie 

zeichnet sich durch eine breite Auswahl 

an CPU-Varianten aus, die sich 

in der Rechenleistung und Energieeffizienz 

unterscheiden. 

Vielseitig einsetzbar 

Die modulare COM Express 

Modulfamilie MSC C6C-ALP ist für 

den kommerziellen Umgebungstemperaturbereich 

von 0 bis 60 °C ausgelegt 

und für unterschiedliche 

Industrie anwendungen geeignet, 

die auf engem Raum eine hohe 

Performance verlangen. Typische 

Beispiele sind Anwendungen in der 

Medizintechnik, der Prozesssteuerung, 

in HMI Terminals, in Transportation 

Systemen und in intelligenten 

Kiosksystemen. 

Zur schnellen Entwicklung 

von innovativen Embedded Produkten 

stellt Avnet Embedded 

auch für ihre neue Modulfamilie 

MSC C6C-ALP ein komplettes 

Ecosystem mit passendem 

Starter Kit, Board Support Package 

und Design-in Support zur 

Verfügung. Darüber hinaus wird 

für alle Baugruppen eine Langzeitverfügbarkeit 

garantiert, die 

die getätigten Systeminvestitionen 

seitens der Kunden sicherstellt. 

Der COM Express Standard 

bietet zudem eine skalierbare 

Performance und eine 

Migration hin zu zukünftigen 

Technologie Upgrades. 

Mit der hochperformanten 

Baugruppenfamilie MSC C6C- 

ALP erweitert Avnet Embedded 

abermals ihr umfangreiches 

COM Express Produktportfolio 

im oberen Leistungssektor. 

Im Januar dieses Jahres 

wurde die Modulfamilie im COM 

Express Basic Formfaktor (125 x 

95 mm) vorgestellt, die ebenfalls auf 

der 12. Gen Intel Core Prozessortechnologie 

basiert. 

Technische Spezifikationen: 

Die kompakte COM Express 

Modulfamilie MSC C6C-ALP ist 

mit 12. Gen Intel Core P-series 

und U-series Prozessoren (Codename 

„Alder Lake P-series und 

U-series“) bestückt. Die neue Intel 

Performance Hybrid Architecture 

verfügt über Performance-cores 

und Efficient-cores, deren jeweilige 

Arbeitslast vom integrierten 

Intel Threat Director optimiert wird. 

Die Architektur bietet insgesamt 

bis zu zwölf Cores und 16 Threads 

bei einer Thermal Design Power 

(TDP) von 28 W. Für Anwendungen 

mit niedriger Verlustleistung 

können einzelne Prozessorvarianten 

bei 12 W betrieben werden. 

Die integrierte Intel Iris Xe Architecture 

Graphics mit bis zu 96 Execution 

Units (EUs) liefert eine hohe 

Grafik leistung. 

Für einen hohen Datendurchsatz 

sorgt die auf den Modulen implementierte 

schnelle LPDDR5-5200 

Speichertechnologie (memorydown) 

mit einer maximalen Kapazität 

von 32 GB. 

Die MSC C6C-ALP Module können 

mit dem COM Express Carrier 

Board über acht PCIe Gen 3 Lanes 

und vier PCIe Gen 4 Lanes angeschlossen 

werden. Die Ethernet 

Schnittstelle basierend auf dem Intel 

i226 Netzwerkcontroller liefert bis 

zu 2,5 GbE Bandbreite. Zusätzlich 

sind bis zu vier USB 3.2 Gen 1 / 2 

und acht USB 2.0 Ports sowie zwei 

UARTs verfügbar. Zur Ansteuerung 

von bis zu vier unabhängigen Displays 

sind drei DisplayPort / HDMI 

Interfaces, ein LVDS und Embedded 

DisplayPort Anschluss sowie optional 

VGA vorgesehen. Über zwei 

SATA 6 Gb/s Kanäle lassen sich 

Massenspeicher anbinden. Optional 

können die Boards mit einer 

NVMe SSD, die eine maximale 

Kapazität von 1 TB aufweist, ausgestattet 

werden. ◄ 


MADE 

SWISS 

In Silico We Trust 

Solving development 

and compliance 

issues of medical 

devices; it’s time for 

virtual prototyping, 

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