15. Mai '26
55No-Bub-Isat-Drese-1_Projektabschluss NoBub Projektteam
ImForschungsprojekt „NoBub“ wurde mit dem ISAT der Hochschule Coburg eine Ultraschalleinheit für die Sensoreinheit entwickelt und erfolgreich am Prüfstand der Dr. Küke GmbH getestet: Fabian Klar (Dr. Küke GmbH), Oliver Blaschke (ISAT, HS Coburg), Dr. Stephanie Holz (Dr. Küke GmbH), Timo Mette (Dr. Küke GmbH). Foto: Dr. Küke GmbH
55No-Bub-Isat-Drese-2_ISAT Ultrachalleinheit in Pürfstand
2) Der optischer Sensor der Dr. Küke GmbH mit integrierter Ultraschalleinheit des Instituts für Sensor- und Aktortechnik (ISAT), eingebaut in den Prüfstand. Die entwickelte Ultraschalleinheit entfernt Gasblasen von der Sensoroberfläche. So emöglicht sie eine präzise und kontinuierliche Messung der Desinfektionsmittelkonzentration bei der Wasseraufbereitung. Foto: Dr. Küke GmbH
Nach zweieinhalb Jahren intensiver Forschung haben das Institut für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg und die Dr. Küke GmbH ein gemeinsames Forschungsprojekt erfolgreich abgeschlossen. Eine innovative ultraschallbasierte Einheit hält optische Sensoren in Wasseraufbereitungsprozessen zuverlässig funktionsfähig und ermöglicht eine präzisere und ressourcenschonendere Dosierung von Desinfektionsmitteln.
Sauberes Wasser ist eine zentrale Ressource für Gesellschaft, Umwelt und Industrie. In der Lebensmittel- und Getränkeindustrie, in Kühlanlagen oder bei Reinigungsprozessen muss Wasser zuverlässig desinfiziert werden, um Krankheitserreger und Biofilme zu verhindern. Ein häufig eingesetztes Desinfektionsmittel ist Chlordioxid (ClO₂), das sehr effektiv gegen Mikroorganismen wirkt. Doch die richtige Dosierung ist eine Herausforderung: Zu viel Chemikalie belastet Umwelt und Anlagen, zu wenig gefährdet Hygiene und Prozesssicherheit.
Genau hier setzte das Forschungsprojekt „NoBub“ an. Ziel war eine Technologiemit der sich die Konzentration von Chlordioxid kontinuierlich und präzise direkt im Wasser messen lässt – auch unter anspruchsvollen industriellen Bedingungen. Das Projekt wurde im Förderprogramm KMU-innovativ „Ressourceneffizienz und Klimaschutz – Nachhaltiges Wassermanagement“ des Bundesministeriums für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) gefördert. Ziel des Programms ist es, kleine und mittlere Unternehmen bei der Entwicklung nachhaltiger Technologien im Wassersektor zu unterstützen und innovative Lösungen schneller in die Anwendung zu bringen.
Wenn Gasblasen Sensoren blind machen
Der Projektpartner Dr. Küke GmbH, ein führender Hersteller von Biozidlösungen auf Basis von Chlordioxid, entwickelte im Projekt ein optisches Sensorsystem zur kontinuierlichen Messung der Desinfektionsmittelkonzentration.
In der Praxis tritt jedoch ein häufiges Problem auf: In Wasseraufbereitungsprozessen bilden sich häufig Gasblasen. Diese können sich auf den optischen Oberflächen des Sensors ablagern und den Lichtstrahl blockieren. Die Folge sind instabile Messwerte oder sogar komplette Messausfälle.
Ultraschallwellen halten den Sensor frei
Die Lösung lieferte das Team am Institut für Sensor- und Aktortechnik (ISAT) der Hochschule Coburg. „Wir nutzen gezielt Ultraschallschwingungen, um Gasblasen von der Sensoroberfläche zu lösen. Dadurch bleibt der optische Messpfad frei und der Sensor kann auch bei höheren Chlordioxidkonzentrationen zuverlässig arbeiten“, erklärt Oliver Blaschke, wissenschaftlicher Mitarbeiter am ISAT. Im Projekt wurde gezeigt, dass sich Gasblasen durch die vom ISAT entwickelte Technologie effektiv von den Glasoberflächen entfernen lassen. Der Sensor bleibt funktionsfähig und kann die Konzentration des Desinfektionsmittels kontinuierlich messen.
Präzisere Dosierung – weniger Chemikalien
Die verbesserte Messstabilität ermöglicht erstmals eine deutlich präzisere und automatisierte Dosierung von ChlordioxidDurch eine zuverlässige Inline-Messung können Desinfektionsprozesse künftig genauer geregelt werden. Das reduziert den Chemikalienverbrauch, senkt Energie- und Wartungsaufwand und verringert gleichzeitig Umweltbelastungen sowie mögliche Materialschäden an Anlagen.
Beitrag zu nachhaltigem Wassermanagement
Das Projekt leistet einen konkreten Beitrag zu nachhaltigem Wassermanagement in der Industrie. „Die sichere und nachhaltige Nutzung von Wasser wird in Zukunft immer wichtiger. Technologien wie die im Projekt entwickelte Ultraschalleinheit helfen dabei, Desinfektionsprozesse präziser zu steuern und Chemikalien gezielt einzusetzen.“, sagt Prof. Dr. Klaus Stefan Drese, Leiter des Instituts für Sensor- und Aktortechnik und Projektleiter des Forschungsprojekts an der Hochschule Coburg. Das Projekt unterstützt so auch die zentralen Ziele der Deutschen Nachhaltigkeitsstrategie sowie die globalen Nachhaltigkeitsziele der Vereinten Nationen, insbesondere Ziel 6 „Sauberes Wasser und Sanitäreinrichtungen“.
Erfolgreiche Zusammenarbeit zwischen Hochschule und Mittelstand
Ein wichtiger Erfolgsfaktor des Projekts war die enge Zusammenarbeit zwischen Wissenschaft und Industrie. Die Dr. Küke GmbH brachte ihre Expertise in der Entwicklung von Desinfektionslösungen und Sensorsystemen ein und das ISAT seine Kompetenzen im Bereich Ultraschalltechnologie, Simulation und Systemintegration. So konnte in kurzer Zeit eine innovative Idee zu einem funktionierenden Demonstrator entwickelt und bei Dr. Küke unter realitätsnahen Bedingungen getestet werden
Perspektiven für Folgeprojekte
Die Zusammenarbeit soll fortgesetzt werden. „Das Projekt hat gezeigt, wie wertvoll die enge Zusammenarbeit zwischen Hochschule und mittelständischem Unternehmen sein kann. Gemeinsam konnten wir eine innovative Idee bis zu einem funktionierenden Demonstrator entwickeln.“, so Prof. Dr. Klaus Stefan Drese. Langfristig kann die Technologie ein wichtiger Baustein für moderne, digital gesteuerte Wasseraufbereitungssysteme werden und dazu beitragen, die Ressource Wasser nachhaltig zu schützen.
Das Projekt wurde vom Bundesministerium für Forschung, Technologie und Raumfahrt (BMFTR) im Programm KMU-innovativ: Ressourceneffizienz und Kreislaufwirtschaft gefördert (Förderkennzeichen: 02WQ1677B).
