Anzeige
1 Monat GRATIS testen, danach für nur 9,90€/Monat!
Startseite »

Turbinen genau einpassen – Laserradar aus Berliner Ferdinand-Braun-Institut misst Abstände hoch präzise

Technik|Digitales

Turbinen genau einpassen – Laserradar aus Berliner Ferdinand-Braun-Institut misst Abstände hoch präzise
Eine neuartige Laserdiode aus dem Berliner Ferdinand-Braun-Institut ist das Herzstück eines Laserradars, mit dem Abstände aus 10 Meter Entfernung noch mit einer Genauigkeit von einem hundertstel Millimeter vermessen werden können. Mit der neuen Messtechnik möchte die Firma Siemens riesige Turbinen haargenau in das umgebende Gehäuse einpassen, um die Energieausbeute zu steigern. Dafür reichten herkömmliche Messmethoden nicht aus.

Die Forscher vom Ferdinand-Braun-Institut für Höchstfrequenztechnik (FBH) entwickelten deshalb zusammen mit der Firma Carl Zeiss Jena und der Siemens AG eine Halbleiter-Laserdiode, deren Funktionsprinzip FBH-Forscher Andreas Klehr so beschreibt: „Laserlicht wird auf die Schaufeloberfläche gestrahlt, dabei wird die Wellenlänge kontinuierlich verändert. Aus dem Lichtecho kann man dann die Maße mit bisher nicht gekannter Präzision berechnen“.

Die Anforderungen der Messmethode an die Laserdiode machten eine Neuentwicklung nötig. Die nur stecknadelkopfgroße Laserdiode wird aus dem Halbleitermaterial Galiumarsenid (GaAs) hergestellt und arbeitet im Wellenlängenbereich von 700 bis 1100 Nanometern – optimal für die gewünschten Anwendungen. „Für unsere Messungen muss die Laserlinie möglichst schmal, also die Frequenz hoch stabil sein, sie darf um höchstens ein millionenstel Prozent schwanken. Diese schmale Linie muss außerdem kontinuierlich über 100 Gigahertz (GHz) verschiebbar sein. Das wiederum lässt sich durch Aufheizen einzelner Bereiche des Lasers realisieren, wofür spezielle Kontakte auf den Laser aufgedampft werden“, erläutert Klehr. Bis das kleine High-Tech-Messgerät fertig ist, dauert es mehrere Wochen, in denen über 100 Arbeitsschritte durchlaufen werden.

Als mögliche zukünftige Anwendung haben die FBH-Wissenschaftler die elektrischen Oberleitungen bei der Deutschen Bahn AG im Visier: Bei diesen Leitungen soll der Verschleiß durch Abrieb gemessen werden, um nötige Reparaturen rechtzeitig einzuleiten. „Der Laserradar wird bei dieser Anwendung auf einer Lokomotive installiert und sein Strahl auf die Drähte gerichtet. Aus der reflektierten Strahlung läßt sich dann leicht die Information über den Abrieb der Drähte herauslesen“, erläutert Klehr.

Arndt Dürr

Anzeige
Anzeige

Wissenschaftsjournalist Tim Schröder im Gespräch mit Forscherinnen und Forschern zu Fragen, die uns bewegen:

  • Wie kann die Wissenschaft helfen, die Herausforderungen unserer Zeit zu meistern?
  • Was werden die nächsten großen Innovationen?
  • Was gibt es auf der Erde und im Universum noch zu entdecken?

Hören Sie hier die aktuelle Episode:

Aktueller Buchtipp

Sonderpublikation in Zusammenarbeit  mit der Baden-Württemberg Stiftung
Jetzt ist morgen
Wie Forscher aus dem Südwesten die digitale Zukunft gestalten

Wissenschaftslexikon

Mi|ne|ral|öl|kon|zern  〈m. 1; Wirtsch.〉 Erdölkonzern, der die Förderung, teilweise auch den Transport u. die Verarbeitung von Erdöl durchführt

Ton|zei|chen  〈n. 14〉 1 〈Mus.〉 Note 2 〈Gramm.〉 Schriftzeichen, das die Betonung angibt, Akzent … mehr

Kö|cher|flie|ge  〈f. 19; Zool.〉 Angehörige einer Ordnung kleiner bis mittelgroßer, schmetterlingsähnliches Insekten mit vier dichtbehaarten Flügeln, langen, fadenförmigen Fühlern sowie saugend–leckenden Mundwerkzeugen: Trichoptera; Sy Frühlingsfliege … mehr

» im Lexikon stöbern
Anzeige
Anzeige
Anzeige