In einem gemeinsamen Berufungsverfahren der Fraunhofer-Gesellschaft und der Universität des Saarlandes wurde Bernd Valeske für eine Doppelfunktion ausgewählt: Er wurde kürzlich zum geschäftsführenden Leiter des Fraunhofer-Institut für Zerstörungsfreie Prüfverfahren IZFP auf dem Saarbrücker Campus ernannt und erhielt jetzt zudem eine Professur für kognitive Sensorsysteme an der Universität. Damit soll die Zusammenarbeit beider Institutionen intensiviert werden, um gemeinsame Projekte in den Ingenieurwissenschaften voranzutreiben.
Forschungsfeld „Kognitive Sensorsysteme“
Für Valeske liefern Sensorsysteme nicht einfach nur Messdaten, sie sollen auch mitdenken und selbst entscheiden können, was aufgrund eines Messergebnisses zu tun ist. Seine Forschung konzentriert sich daher auf so genannte kognitive Sensorsysteme, deren technische Anwendungen sehr vielfältig sind. „Bei einer Brücke können Sensoren zum Beispiel die Belastung durch schwere LKWs und starke Winde messen und selbstständig Warnsysteme aktivieren, wenn das Bauwerk im Laufe seiner Nutzung zu stark beansprucht wird und in einen ‚ungesunden Betriebszustand‘ gerät“, erläutert der Professor. Dies funktioniere so ähnlich, wie man es von smarten Sensoren für die individuelle persönliche Gesundheitsvorsorge und aus dem Fitness-Monitoring kenne.
Die Bedeutung der Sensorik für die Fachrichtung Systems Engineering
In der Fachrichtung „Systems Engineering“ der Universität, der Bernd Valeske über seine neue Professur angehören wird, stehen neben der Sensortechnik auch die damit gesteuerten Produktionsprozesse sowie die darüber hinausreichende ganzheitliche Prozessoptimierung für eine nachhaltige Kreislaufwirtschaft im Fokus. Die Ressourcenschonung und kognitive Sensor- und Datensysteme, mit denen die Prozesse in digitalisierten Kreislauf- und Wertstromketten optimiert werden können, sind Kern der Forschung am Fraunhofer IZFP und am neuen Lehrstuhl für kognitive Sensoren an der Universität.
„Sie gestalten mit innovativen Technologien das Fundament für eine lebenswerte Zukunft und in dem für uns alle bedeutsamen Feld der ‚Circular Economy‘, die heute viel weitreichender gedacht wird als die Kreislaufwirtschaft. Dieses Forschungsfeld profitiert von den Synergien der international bestens positionierten ingenieurwissenschaftlichen Disziplinen Materialwissenschaft sowie Systems Engineering an der Universität des Saarlandes in Kombination mit der digitalen Informationsverarbeitung“, unterstreicht Valeske.
Valeske will Lebenszyklus von Materialien engmaschig begleiten
Eines der Ziele von Institutsleiter Valeske ist es, den gesamten Lebenszyklus von Materialien engmaschig zu begleiten. „Ähnlich wie bei einer digitalen Patientenakte können wir über Sensorsysteme den gesamten Material- und Produktlebenszyklus mitverfolgen, also vom Rohstoff über die verschiedenen Verarbeitungsschritte bis zum fertigen Produkt und dann auch weiter während des Einsatzes. Früher konnte man etwa am Auto leicht erkennen, wenn die Karosserie durchgerostet war. Heute benötigt man bei Verbundwerkstoffen genauere Analyseverfahren, um zu erkennen, wann diese so gealtert sind, dass es gefährlich werden könnte“, erläutert Valeske.
Materialkreislauf mit Hilfe von kognitiven Sensorsystemen schließen
Die Materialüberwachung soll zudem nicht aufhören, wenn das Produkt aus dem Verkehr gezogen wird. „Im Sinne der ‚Circular Economy‘ müssen wir uns schon zu Produktionsbeginn Gedanken darüber machen, wie die Materialien am Ende wiederverwertet werden können“, betont der Wissenschaftler. Kognitive Sensorsysteme lieferten in jeder Lebensphase die notwendigen Informationen zum Material- und Produktzustand. Erst mit den Sensordaten könne man diesen optimieren und die richtigen Maßnahmen im Material- und Produktleben treffen. „Damit lässt sich der Materialkreislauf schließen. Werkstoffe werden zu Wertstoffen und am Ende mit vollständig stofflichem Recycling zu wiederverwerteten Rohstoffen. Der Lebenszyklus beginnt von Neuem“, erklärt der Professor.
Anknüpfungspunkte zu außeruniversitären Instituten
Mit seinen Forschungsthemen sieht Valeske viele Anknüpfungspunkte nicht nur zur universitären Forschung, sondern auch zu den weiteren außeruniversitären Forschungsinstituten auf dem Campus sowie dem Fraunhofer-Institut für Biomedizinische Technik IBMT in St. Ingbert. Gemeinsam mit letzterem hat das Saarbrücker Fraunhofer-Institut erst kürzlich das Fraunhofer-Zentrum für Sensor-Intelligenz ZSI gegründet. Dieses wird auf dem Uni-Campus ein eigenes Gebäude bekommen, damit mehrere Forschergruppen möglichst interdisziplinär zusammenarbeiten können. (eve)
