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»CLeo« entwickelt innovatives Verfahren zur smarten Qualitätssicherung für Filtermodule
(Dresden, 20.05.2025) Ein neues Prüfsystem soll Leckagen in Filtermodulen automatisch, zerstörungsfrei und in Echtzeit erkennen. Entwickelt wird es im Projekt »CLeo« unter der Leitung von DBI Gas- und Umwelttechnik. Das Fraunhofer-Anwendungszentrum für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien AZOM entwickelt dafür ein laserbasiertes Leckdetektionsverfahren und eine KI- Auswertung. Das Prüfsystem soll die bisher manuelle Qualitätskontrolle in der Membranproduktion grundlegend verbessern, um Produktionskosten zu senken, Umweltstandards zu erfüllen und die Qualität industrieller Filtersysteme dauerhaft zu sichern – effizient, präzise und nachhaltig.
Die Nachfrage nach leistungsfähigen Filtersystemen wächst. Getrieben durch verschärfte Umweltauflagen wie die neue EU-Abwasserrichtlinie, die eine vierte Reinigungsstufe in Kläranlagen fordert, leisten Mikro- und Ultrafiltrationssysteme einen zentralen Beitrag. Sie sind jedoch bislang auf manuelle, arbeits- und zeitintensive Lecktests angewiesen. Diese Verfahren sind weder skalierbar noch nachhaltig. Gleichzeitig steht die Branche vor der Herausforderung, ihre Qualität im Produktionsprozess effizient zu sichern. Herkömmliche Prüfmethoden wie der Blasentest im Wasserbad sind aufwendig, fehleranfällig und nicht automatisierbar. Das vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) geförderte Verbundprojekt »Cyber-physisches System zur Inline Leck-Detektion an Membran- filtrationsmodulen mittels ortsaufgelöster Diodenspektroskopie« (CLeo) adressiert dieses Problem: Ziel ist ein cyber-physisches Inline-Prüfsystem, das Leckagen optisch lokalisiert und mithilfe künstlicher Intelligenz direkt während der Produktion auswertet, ohne die empfindlichen Membranen zu beeinträchtigen.
»Unser Ziel ist es, mit dem CLeo-System eine hochpräzise Leckageprüfung zu ermöglichen, die sich nahtlos in industrielle Fertigungsprozesse integrieren lässt«, erklärt Dr. Tobias Baselt, Gruppenleiter für Optische Fasertechnologien am Fraunhofer AZOM. »Durch die Kombination aus laseroptischer Spektroskopie, intelligentem Datenhandling und automatisierter Mechanik entsteht eine robuste Lösung, die Qualität sichert und gleichzeitig Zeit, Ressourcen und Kosten spart.«
Digitalisierung trifft Praxis: für Umwelt, Industrie und Gesellschaft
Das Prüfverfahren basiert auf ortsaufgelöster Diodenspektroskopie. Ein Prüfgas wird durch das Filtermodul geleitet, potenzielle Leckagen lassen sich über spezifische Absorptionssignale sichtbar machen. Die Daten werden in Echtzeit KI-gestützt ausgewertet und Leckagen nicht nur erkannt, sondern punktgenau lokalisiert. So lassen sich Module gezielt reparieren oder selektiv ausschleusen. Neben dem ökonomischen Nutzen trägt die Technologie auch zur Ressourcenschonung bei: Prüf- und Reparaturzeiten verkürzen sich erheblich und eine Nachbehandlung der Module aufgrund des Wasserbades entfällt. Die automatisierte Erkennung und gezielte Nachbearbeitung reduziert Ausschuss, was einen wichtigen Schritt in Richtung nachhaltiger Produktion darstellt. Darüber hinaus lässt sich das System branchenübergreifend einsetzen. Neben der Wasserwirtschaft profitieren die Lebensmitteltechnik, Pharmazie oder Chemie, in denen absolute Dichtheit essenziell ist.
Interdisziplinäres Konsortium, stark vernetzt
Das zweijährige Projekt mit einem Gesamtvolumen von rund 1,4 Millionen Euro startete am 1. Januar 2025 im Rahmen des Programms »KMU-innovativ: Zukunft der Wertschöpfung«. Es vereint Kompetenzen aus Werkstoffforschung, Maschinenbau, Messtechnik und Digitalisierung:
- DBI Gas- und Umwelttechnik GmbH: Projektkoordination, Entwicklung der
Gaseinbringung
- Fraunhofer AZOM: Entwicklung des Leckdetektionsverfahrens und der KI-basierten
Auswertung
- ibl Maschinenbau GmbH: Automatisiertes Handling der Module mittels Robotik
- WTA UNISOL GmbH: Integration der Systemkomponenten, Entwicklung von Prüflingen
mit definierten Fehlern
- Westsächsische Hochschule Zwickau (WHZ): Entwicklung von Schutztextilien zur
Optimierung der Messumgebung
Dr. Tobias Baselt
Fraunhofer-Anwendungszentrum für Optische Messtechnik und Oberflächentechnologien AZOM
Telefon +49 375 536-1970
Keplerstr. 2
08056 Zwickau
www.iws.fraunhofer.de
tobias.baselt@iws.fraunhofer.de
https://www.iws.fraunhofer.de/de/newsundmedien/presseinformationen/2025/pressein...
Die laserbasierte Technologie kombiniert optische Spektroskopie mit KI-gestützter Auswertung und erm ...
©Fraunhofer IWS
Ein Mitarbeiter des Projektpartners WTA Unisol bei der manuellen Qualitätskontrolle von Filtrationsm ...
©WTA Unisol GmbH
Criteria of this press release:
Business and commerce, Journalists, Scientists and scholars
Chemistry, Economics / business administration, Environment / ecology, Medicine
transregional, national
Miscellaneous scientific news/publications, Research projects
German
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