AIS-EN steht für Adaptive integrierte Inline-Sensorik für die Infrastruktur in der Umwelt- und Wasserstoffwirtschaft. Das Vorhaben läuft über fünf Jahre und wird mit rund 7 Millionen Euro aus Mitteln des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt gefördert. Im Mittelpunkt stehen zwei technische Schwerpunkte: die kontinuierliche Überwachung von Boden- und Wasserqualität in der durch Braunkohleabbau belasteten Region sowie ein neuartiges Sicherheitsmonitoring für die wachsende Wasserstoffwirtschaft.
Umweltüberwachung in Echtzeit
Die langjährige Braunkohleförderung in der Lausitz hat zur Versauerung von Gewässern und zur Belastung durch Schadstoffe geführt. Bislang werden Parameter wie pH-Wert oder Schadstoffkonzentrationen oft nur punktuell und in großen zeitlichen Abständen erfasst. Das Projekt entwickelt ein System, das kontinuierlich misst und Daten in Echtzeit sammelt. Eingesetzt werden festkörperbasierte Sensoren, die auch in trüben Böden und Gewässern zuverlässige Ergebnisse liefern. Eine KI-gestützte Auswertung erkennt Auffälligkeiten frühzeitig, verknüpft sie mit historischen und meteorologischen Daten und leitet daraus Prognosen und Handlungsempfehlungen ab. „Wir entwickeln ein System, das kontinuierlich misst, Daten in Echtzeit sammelt sowie mit Hilfe von KI analysiert und bewertet“, erklärt Dr. Sebastian Meyer, Bereichsleiter Cognitive Systems am Fraunhofer IPMS. Warum Unternehmen mit Connected Engineering schneller, sicherer und wettbewerbsfähiger werden ‣ weiterlesen
Von Insellösungen zum vernetzten Engineering-Ökosystem
Wasserstoffleckagen präzise lokalisieren
Der zweite Schwerpunkt betrifft die Sicherheit in der Wasserstoffwirtschaft. Die entwickelten Ultraschallsensoren ermöglichen eine schnelle, kontinuierliche Detektion in einem Konzentrationsbereich von 1 bis 100 Prozent. Sie arbeiten ohne regelmäßige Kalibrierung, zeichnen sich durch hohe Temperaturstabilität aus und erreichen eine Messgenauigkeit unter 2 Prozent. Neben der Überwachung von Explosionsgrenzen lässt sich die räumliche Wasserstoffverteilung im Erfassungsbereich bestimmen – und damit auf die Herkunft eines Lecks schließen. Durch CMOS-kompatible Fertigungsverfahren sind elektronische Komponenten direkt mit dem Sensor integrierbar.
Das Fraunhofer IPMS wird im Projekt von regionalen Unternehmen unterstützt, darunter Lausitzer Klärtechnik GmbH, Prignitz Mikrosystemtechnik GmbH, Actemium BEA GmbH und GST Gesellschaft für System- und Tankanlagentechnik mbH. Mehr als zehn weitere Unternehmen haben ihre Beteiligung durch Letters of Intent bekräftigt. Das Projekt zeigt, wie Automatisierungstechnik und Umweltschutz im regionalen Strukturwandel zusammenwirken können.
