Plenarvorträge - DPG-Tagungen

Ausschuss Industrie und Wirtschaft Donnerstag
Fachsitzungen
– Hauptvorträge und Veranstaltungen –
AIW 1 Übersicht
Zeit: Donnerstag 10:15–10:45 Raum: H 17
AIW 1.1 Do 10:15 H 17
Optische Technologien — •Stefan Altmeyer — VDI Technologiezentrum,
Düsseldorf
Optische Technologien sind eine der Schlüsseltechnologien für dieses
Jahrhundert. Sie beeinflussen in direkter Weise alle gesellschaftlich relevanten
Bereiche. Anhand von Beispielen wird die essenzielle Bedeutung
für die Information & Kommunikation, die Beleuchtung & den
AIW 2 Anwendungen
Umweltschutz, die Medizin & Biotechnologie, sowie die Produktion und
die Mobilität verdeutlicht. Dabei ist der Innovationsgehalt und die Treiberfunktion
der Optische Technologien für dieses Jahrhundert vergleichbar
mit dem des Elektrons für das vergangene Jahrhundert. Sowohl die
Unternehmens- als auch die Forschungslandschaft in Deutschland bieten
die besten Voraussetzungen dafür, die mit den Optischen Technologien
verbundenen Chancen aufzugreifen und effektiv zu nutzen.
Zeit: Donnerstag 10:45–11:45 Raum: H 17
AIW 2.1 Do 10:45 H 17
Lasermaterialbearbeitung - Photonen in der Fertigungstechnik
— •Sven Ederer — TRUMPF GmbH & Co. KG
Die Lasertechnik findet breite Anwendung in der Fertigungstechnik,
denn die Eigenschaften des Laserlichtes erlauben präzise, berührungsund
kräftefrei Bearbeitung unterschiedlichster Werkstoffe.
Dabei ist der Laser ist auch ein sehr flexibles Werkzeug. Dies ermöglicht
einerseits die wirtschaftliche Darstellung kleiner Serien und andererseits
sehr hohe Flexibilität der Fertigung. So kann sich die Fertigung sehr
schnell auf wechselnde Anforderung und Revisionen einstellen.
In der Industrie werden Laser für klassische Fertigungsaufgaben wie
Fügen, Trennen, Beschriften und Generieren vor allem im Maschinen-,
Automobil-, Schiffs- und Flugzeugbau eingesetzt. Auch in der Fertigung
von neuen Werkstoffen wie Nanoteilchen, Mikroelektronik sowie in der
Mikrostrukturierung wird Laserlicht eingesetzt.
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AIW 3 Optik im Automobil
AIW 2.2 Do 11:15 H 17
Diffraktive Optik: Neue Chancen mit mikro- und nanostrukturierter
Optik — •Robert Brunner — Carl Zeiss Jena GmbH
Hybride optische Systeme in der Kombination aus diffraktiv und refraktiv
wirkenden Elementen weisen ein enormes Potential auf, klassische
Design-Ansätze stark zu vereinfachen und Abbildungsleistungen zu
ermöglichen, die durch einen konventionellen Ansatz nicht realisierbar
wären. Die Stärken dieses hybriden Ansatzes werden anhand verschiedener
optischer Systeme, wie z.B. einem speziellen UV-Mikroskop-Objektiv
diskutiert. Effizient beugende diffraktive Elemente bilden die Basis zur erfolgreichen
Umsetzung des hybriden Konzeptes. Als Basistechnologie zur
Realisierung dieser Elemente eignen sich besonders holografische Strukturierungsprozesse.
Durch die Verwendung von Wellenlängen im tiefen
UV-Bereich sind Strukturbreiten unter 100 nm auf holografischem Wege
erzielbar. Diese nanooptischen Elemente ( ” Zero-Order-Gratings“) lassen
sich durch Anpassung der Profilgeometrie in ihrer polarisierenden oder
antireflektierenden Wirkung optimieren.
Zeit: Donnerstag 13:45–15:15 Raum: H 17
AIW 3.1 Do 13:45 H 17
Messtechnik in der Fahrzeugentwicklung — •Bernd Stoffregen
— Volkswagen AG, Wolfsburg
Optische Technologien nehmen auch in der Automobilindustrie ständig
an Bedeutung zu. In der Produktion sind es vor allem die Laser als
Werkzeuge zum Schneiden, Schweißen und Härten und die optischen
Sensoren zur Geometrie-Überwachung. Bei der Entwicklung von Automobilen
werden optische Verfahren für unterschiedliche Messaufgaben
eingesetzt. Die eingesetzten Techniken sind dabei genauso vielfältig wie
die Problemstellungen. Zum Beispiel erfolgt die 3-D-Geometrieerfassung
an Designmodellen mittels Fotogrammetrie- und Streifenprojektionsverfahren.
Zur Untersuchung von Schwingungsvorgängen werden Holografie
und Laser-Doppler-Vibrometrie eingesetzt. Die optischen Verfahren zur
Untersuchung von Strömung, Gemischbildung und Verbrennung in Motoren
tragen entscheidend zur Entwicklung neuer direkteinspritzender
Otto- und Dieselmotoren bei. Im Vortrag werden eine Reihe von optischen
Messtechniken und ihre Einbindung in die Automobilentwicklung
dargestellt.
AIW 3.2 Do 14:15 H 17
Optische Sensorik in Fahrerassistenzsystemen — •Joachim
Massen — ADC GmbH
Fahrerassistenzsysteme sind ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum
unfallvermeidenden Fahrzeug. Sie erhöhen die Sicherheit entweder durch
direkten Eingriff, oder durch Entlastung des Fahrers in Komfortsystemen.
Hierzu benötigen sie Informationen aus der Umgebung, in der
sich das Kraftfahrzeug bewegt. Die Abstände und Winkel auftretender
Objekten werden von RADAR oder LIDAR-Sensoren erfasst. Durch
die wellenlängenbedingte hohe Winkelauflösung sind optische Sensoren,
ergänzt durch Kamerasysteme, auch in der Lage, die Ausdehnung
von Objekten zu vermessen und sie zu klassifizieren. Die einzigartige
Möglichkeit mit den 2D-Kamerabildern gleichzeitig 3D-Entfernungsbilder
zu liefern, bietet der Photomischdetektor (PMD). Typische Anwendungen
optischer Umfeldsensoren sind ACC, Stauassistenten, Einparkhilfen,
Spurführungssysteme, Nachtsichtsysteme, Spurwechselassistenten,
Precrash-Sensoren, oder Systeme zum Fußgängerschutz. Besondere Herausforderungen
stellen die Signaldynamik, das Umgebungslicht und das
Mensch Maschine Interface.
AIW 3.3 Do 14:45 H 17
Optische Datenbusse für Automobilanwendungen — •Eberhard
Zeeb — DaimlerChrysler AG
Optische Datenbusse werden seit 1998 in Serienfahrzeuge eingebaut
und haben sich als Standardnetze für Insasseninformations- und entertainmentsysteme
durchgesetzt. Zur Zeit werden Punkt-zu-Punkt Datennetze
auf Basis von Polymerfasern mit Datenraten bis zu 22.5 MBit/s
eingesetzt, die in ihren mechanischen und thermischen Eigenschaften
auf den Fahrzeuginnenraum beschränkt bleiben. Zukünftig werden auch
hochbitratige, passiv verzweigte Datennetze benötigt, die im Temperaturbereich
bis zu 125 ◦ C einsetzbar sind. Dazu werden zur Zeit intensiv
Dickkernglasfasersysteme in Kombination mit vertikal-emittierenden IR-
Laserdioden untersucht und entwickelt. Der Vortrag gibt einen Überblick
über die Systemanforderungen im Automobil, zeigt den Stand der Technik
optischer Datenübertragungssysteme und deren Komponenten auf
und stellt neuartige skalierbare optische Datennetze für zukünftige Automobilanwendungen
vor.