Archiv 2020

Interview mit Dr. Siegfried Steltenkamp

Zylinderförmiger Sensor. Zum Vergleich liegt daneben ein 1 Cent-Stück.Bild vergrössernBionischer Infrarotsensor; Foto: Forschungszentrum caesar

Dr. Siegfried Steltenkamp leitete am Forschungszentrum caesar zwei Forschungsprojekte zur Mikrobionik. Am 22.02.2018 präsentiert er den Infrarot-Sensor nach Vorbild des Kiefernprachtkäfers und den Strömungssensor nach Vorbild der Fische.

Frage:
Herr Dr. Steltenkamp, wenn es im Wald brennt, besteht Gefahr für Leib und Leben. Alle Tiere flüchten aus dem Wald – nur der Kiefernprachtkäfer wird magisch vom Feuer angezogen. Wie erkennt der Käfer Feuer und was können wir davon für die Technik lernen?

Antwort Siegfried Steltenkamp: Der Kiefernprachtkäfer benötigt das frisch verbrannte Holz um dort seine Larven abzulegen. Diese finden dort Nahrung und haben es warm – ähnlich wie wir es an einem lauen Sommerabend lieben, im Garten zu grillen. Die Infrarotrezeptoren der Käfer bestehen aus einem Druckbehälter mit Ausgleichskammern. Über die Rezeptoren absorbieren die Käfer Wärme, die den Druck erhöht. Das nimmt der Käfer wahr und weiß, dass es irgendwo brennt. Das Geniale ist, dass langsame Erwärmungen durch zum Beispiel unterschiedliche Tageszeiten, durch die Ausgleichskammer kompensiert werden. So kann der Käfer kleinste Temperaturunterschiede in einem großen Temperaturbereich erkennen – ein perfektes Vorbild für einen sehr genauen und robusten technischen Sensor, der neben der Frühwarnung vor Waldbränden als Feuer- und Hitzedetektor in Gebäuden, Fahrzeugen und Flugzeugen eingesetzt werden kann.

Frage:
Ein anderes Ihrer Projekte hat es inzwischen fast bis zur Serienreife gebracht: Die mikrobionischen Strömungssensoren nach Vorbild der Fische. Diese verfügen über ein Seitenlinienorgan, mit denen sie auch ganz schwache Wasserbewegungen und Druckschwankungen wahrnehmen können. Wie kann man das Seitenlinienorgan technisch umsetzen und wo werden Strömungssensoren eingesetzt?

Antwort Siegfried Steltenkamp: Um das Seitenlinienorgan in einen technischen Sensor zu verwandeln, muss man dieses zunächst verstehen. Das Seitenlinienorgan besteht aus mehreren tausend empfindlichen Sensoren, sogenannte Neuromasten. Strömt nun Wasser vorbei, werden Bestandteile des Neuromastens ausgelenkt und ein Nervenimpuls wird ausgelöst. Die mikrotechnologischen Sensoren sind mit technischen, in einem Kanal vergrabenen Neuromasten ausgestattet. Das hat den Vorteil, dass die Sensoren robust, sehr sensitiv und in ihrer Herstellung preiswert sind. Anwendungsgebiete für den Strömungssensor finden sich in allen Bereichen, in denen Überwachungen erforderlich sind, wie Wasser- oder auch Gasleitungen.

Frage:
Momentan arbeiten Sie für einen Hygienekonzern. Hilft der Blick in die Natur auch bei Ihren jetzigen Projekten weiter? Können Sie Beispiele nennen?

Antwort Siegfried Steltenkamp: Wir stellen verschiedene Spender für ganz unterschiedliche Anwendungen her. Mehr und mehr werden die Spender zu intelligenten Geräten. Zum Beispiel wollten wir wissen, wann eine Papierentnahme an einem Papierspender erfolgt oder wie groß die Abgabemenge von Seife ist. Da nutzten wir mein Wissen rund um den Strömungssensor zur Entwicklung mikrobionischer Sensoren und bionischer Lösungen.

Vielen Dank für das Gespräch.

Wer genaueres erfahren möchte, der ist herzlich zum Ideenforum am 22. Februar im Bionicum eingeladen. Die Teilnahme ist kostenlos. Ein Klick auf "Aktuelles'" führt zum Programm und zum Anmeldeformular.


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