Zwei Frauen in einem Labor mit einem Quantensensor und einem Tank mit grüner Flüssigkeit

Im Algenreaktor von Festo werden die Algen dem Quantensensor automatisiert und kontinuierlich durch spezielle mikrofluidische Komponenten von Festo zugeleitet. (Bild: Trumpf)

Qant, Stuttgarter Start-up und Trumpf-Tochter, zeigt auf der Hannover Messe 2022 die weltweit ersten industriefähigen Quantensensoren im Einsatz. Die gezeigten Partikelsensoren ermöglichen Messungen von Partikeln in Gasen, Flüssigkeiten oder Pulvern, die mit heutiger Messtechnologie nicht möglich sind. Denn dank der Quantentechnologie lassen sich Größe, Form und Geschwindigkeit von Mikropartikeln gleichzeitig messen.

Technologisches Herzstück dieser Sensoren sind gezielt erzeugte Quanteneffekte in angeregtem Licht, mit deren Hilfe Mikropartikel in ein und derselben Messung auf ihre Größe, ihre Form und ihre Geschwindigkeit analysiert werden können. Mithilfe dieser Messungen lassen sich Informationen gewinnen, die neue Anwendungen in der Halbleiterindustrie, der Chemieindustrie und im Maschinen- und Anlagenbau ermöglichen.

Die Quantensensoren von Qant nutzen bereits mehrere Unternehmen aus diesen Branchen zu Testzwecken. Auf der Hannover Messe zeigt das Start-up der Öffentlichkeit nun gleich zwei praktische Anwendungen der industriefähigen Quantensensoren.

Allgemeine Informationen zu Quantentechnologie finden Sie unter anderem in diesen exklusiven Artikeln:

Noch mehr aus der Welt der Quanten finden Sie in unserem zugehörigen Fokusthema „Quantentechnologie“.

Lebensmittelkonzern prüft Qualität von Kaffeepulver mit Quantensensorik von Sick und Qant

Gemeinsam mit dem Sensorspezialisten Sick präsentiert Qant einen Quantensensor, der von Lebensmittelherstellern zur Qualitätsprüfung von Kaffee genutzt werden kann (Halle 2 | Stand A22). Der Sensor misst Größe und Form der Körnung, die für die verschiedenen Geschmacksrichtungen des Kaffees eine entscheidende Rolle spielen.

Mithilfe des Quantensensors können Kaffeehersteller beim industriellen Mahlen des Kaffees kontinuierlich die Körnung überprüfen und das gewünschte Qualitätsergebnis erzielen. Zusammen mit einem Lebensmittelkonzern konnten bereits entsprechende Pulvermessungen durchgeführt werden.

Durch den weltweiten Vertrieb von Sick soll der Sensor künftig in weiteren Anwendungen der Nahrungsmittelindustrie-, insbesondere in der pulververarbeitenden, zum Einsatz kommen.

Hände mit blauen Handschuhen füllen Kaffeepulver aus einem Glasfläschchen mithilfe eines Löffels in einen Trichter an einem Quantensensor
Der Quantensensor kann Pulver - in diesem Fall Kaffee - gleichzeitig auf Größe, Form und Geschwindigkeit einzelner Partikel beim Passieren des Sensors messen. (Bild: Trumpf)

Quantensensor behält Biomasse im Algenreaktor von Festo im Auge

Der Steuerungs- und Automatisierungsspezialist Festo zeigt auf der Hannover Messe einen Algenreaktor, der mittels des Qant-Quantensensors präzise und in Echtzeit Auskunft über das Wachstum der Organismen im Inneren der Anlage erhält (Halle 6). Die Algen werden dem Sensor dafür automatisiert und kontinuierlich durch spezielle mikrofluidische Komponenten von Festo zugeleitet, beispielsweise Pumpen zur präzisen Steuerung kleinster Flüssigkeitsmengen.

Der Quantensensor ist in der Lage, einzelne Zellen optisch zu analysieren, sodass die Menge der Biomasse exakt ermittelt werden kann. Zusätzlich untersucht er die Zellen mithilfe von künstlicher Intelligenz auf ihre Vitalität. Dank des Quantensensors ist es möglich, vorausschauend auf Prozessereignisse, zum Beispiel geringeres Wachstum, zu reagieren und regelnd einzugreifen, um ein schnelleres und sicheres Wachstum der Algen zu ermöglichen.

Bereits bei ihrer natürlichen Photosynthese im Freien sind Algen äußerst effizient und binden zehnmal mehr Kohlendioxid als Landpflanzen. In Bioreaktoren mit entsprechender Sensorik, Regelungstechnik und Automatisierung kann die Effizienz der Algen auf das Hundertfache von Landpflanzen gesteigert werden. Die so entstandenen Stoffe lassen sich unter anderem als Ausgangsmaterial für Pharmazeutika, Verpackungen oder Kosmetika verwenden und schließlich klimaneutral rückführen.

Blick ins Labor: Eine Mitarbeiterin bedient den Quantensensor, der an einen Tank mit grüner Flüssigkeit angeschlossen ist.
Im Algenreaktor von Festo werden die Algen dem Quantensensor automatisiert und kontinuierlich durch spezielle mikrofluidische Komponenten von Festo zugeleitet. (Bild: Trumpf)

Zukunftstechnologien verstehen!

Die Technik entwickelt sich so schnell weiter wie noch nie. Neue Technologien halten ständig Einzug in unserem Leben. Natürlich heißt das nicht, dass alte Technologien verschwinden werden, aber die Relevanz wird sich verschieben. Welche Technologien und Konzepte wichtiger werden, was der aktuelle Stand ist und worin Chancen für die Industrie liegen, lesen Sie in unserer Rubrik "Zukunftstechnologien" - hier entlang!

 

Einen Überblick über die relevantesten Zukunftstechnologien und deren industrielle Einsatzmöglichkeiten hat unsere Redakteurin Julia Dusold in diesem Kompendium für Sie zusammengefasst: "Das sind die wichtigsten Zukunftstechnologien".

 

Quelle: Trumpf

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