Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Geschirrsp\u00fclmaschinen tragen zu einem erheblichen Anteil zum hohen Frischwasserverbrauch im Haushalt bei. H\u00e4ufig wird noch gesp\u00fclt, wenn das Geschirr l\u00e4ngst sauber ist. Untersuchungen haben gezeigt, dass bei ca. 60 % aller Sp\u00fclvorg\u00e4nge ein vorzeitiger Abbruch m\u00f6glich w\u00e4re.
\nDas Ziel des vorliegenden Entwicklungsvorhabens besteht in der Entwicklung einer neuen Generation von Tr\u00fcbungs- bzw. Kombisensoren, mit denen durch Erfassung relevanter Messsignale sowie eines neuen technischen L\u00f6sungsansatzes zum Sensoraufbau und zur St\u00f6rgr\u00f6\u00dfenkompensation das aktuelle Ergebnis des Sp\u00fclprozesses in Sp\u00fclmaschinen ermittelt wird. Dies soll erheblich genauer und \u00fcber einen l\u00e4ngeren Zeitraum reproduzierbarer, als bisher vereinzelt praktiziert, erfolgen. Das Messergebnis soll ausgewertet und zum vorzeitigen Abbruch des Sp\u00fclprozesses genutzt werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDie Durchf\u00fchrung des F&E-Projektes ist in zwei Phasen unterteilt:
\nPhase I:\tEntwicklung eines Tr\u00fcbungssensors nach einem neuen L\u00f6sungsansatz sowie Ermittlung der Grundlagen zur Einbeziehung weiterer Messgr\u00f6\u00dfen
\nPhase II:\tEntwicklung eines Kombisensors durch Integration weiterer Sensorelemente in das System und Nachweis der hierdurch erzielbaren technischen\/umweltseitigen Vorteile (z. B. zus\u00e4tzliche Einsparung von Waschmittel)
\nHierzu werden Funktionsmuster f\u00fcr die Sensoren entwickelt (Konstruktion, Hardware, Software), aufgebaut und einem umfangreichen Testprogramm unterworfen. Dies umfasst auch Versuchsreihen unter Anwendungsbedingungen in einem speziell ausgestatteten Labor. Begleitend werden Analysen durchgef\u00fchrt und Systeme gemeinsam mit Sp\u00fclmaschinenhersteller erprobt und optimiert. Als Ergebnis soll die tats\u00e4chlich realisierbare Wasser-\/Energieeinsparung mit dem hierf\u00fcr optimalen Sensoraufbau pr\u00e4sentiert werden.
\nZur Entwicklung optischer Baugruppen und Werkzeuge, Durchf\u00fchrung von Berechnungen, Simulationen und Ermittlung der Korrelation zwischen verschiedenen Sensorsignalen mittels statistischer Methoden sowie zur Entwicklung von zus\u00e4tzlichen Sensorelementen wird im Projekt mit qualifizierten Auftragnehmern (Unternehmen und Forschungseinrichtungen) zusammengearbeitet.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Ergebnisse des Projektes lassen sich in folgenden Schwerpunkten zusammenfassen:
\n1.\tOptimierter Prototyp eines Tr\u00fcbungssensors auf Basis eines neuen L\u00f6sungsansatzes durch Nutzung von zwei Messstrecken; Nachweis einer genaueren Messung der Tr\u00fcbung und Verringerung von Fehlereinfl\u00fcssen (bspw. Durch Alterung, Beschlag, Materialver\u00e4nderung) sowie temperaturunabh\u00e4ngiges Messsignal.
\n2.\tPrototyp eines modular aufgebauten Kombisensors zur Erfassung weiterer Messsignale im Sp\u00fclwasser (Tr\u00fcbung, Temperatur, Druck, Leitwert), inkl. Entsprechender Hardware und Software zur Datenauswertung.
\n3.\tNeues Verfahren zur Datenauswertung; hierdurch Ableitung konkreter Informationen zum Sp\u00fclprozess aus den Messergebnissen, beispielsweise Erkennung des Anschmutzungsgrades des Geschirrs, des Beladungsgrades der Maschine, evtl. Filterverschmutzungen, Spr\u00fcharmbewegung, Wasserlevel, Art und Menge des Reinigers sowie seines Aufl\u00f6severhaltens, L\u00f6sbarkeit der Verschmutzung, tats\u00e4chliches Reinigungsergebnis usw.
\nEs konnte im Rahmen praxisnaher Laborversuche an entsprechend ausger\u00fcsteten Sp\u00fclmaschinen unterschiedlicher Hersteller erstmals nachgewiesen werden, dass die tats\u00e4chlich vorliegende Verschmutzung des Geschirrs bereits innerhalb der ersten Minuten des Vorsp\u00fclens gemessen werden kann, woraus die M\u00f6glichkeit einer entsprechenden Steuerung des nachfolgenden Reinigungsprozesses folgt.
\nDie entwickelten Sensoren zeichnen sich bei Fertigung in Gro\u00dfserie durch einen g\u00fcnstigen Preis und Modularit\u00e4t aus, wodurch eine einfache Anpassung auf verschiedene Anwendungs- und Nutzungsf\u00e4lle folgt.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Die Entwicklung wurden namenhaften internationalen Sp\u00fclmaschinenherstellern pr\u00e4sentiert. Hieraus folgte der Start eines nachfolgenden F&E-Projektes zur Umsetzung der Kombisensoren in neuartigen Sp\u00fclmaschinen und Nutzung der Messsignale zur Steuerung der Sp\u00fclprozesse, das gemeinsam mit einem marktf\u00fchrenden deutschen Sp\u00fclmaschinenhersteller durchgef\u00fchrt wird.
\nDie Serienfertigung und Vermarktung der Kombisensoren wird nach Abschluss dieser weiteren Entwicklungsphase durch den Antragsteller emz erfolgen, der in diesem Bereich mit handels\u00fcblichen Tr\u00fcbungssensoren bereits Marktf\u00fchrer ist.<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Der im Projekt entwickelte neuartige Kombisensor gestattet durch Nutzung der Messergebnisse in der Maschinensteuerung bzw. einem in die Sp\u00fclmaschine integrierten Vorhersagemodul die gezielte Steuerung des Sp\u00fclprozesses gem\u00e4\u00df der Verschmutzung des Geschirrs. Somit k\u00f6nnen durch Einsparung von Sp\u00fclschritten, vorzeitigen Abbruch der Programme usw. erhebliche Vorteile f\u00fcr die Umwelt und Wirtschaftlichkeit erschlossen werden.
\nDa nach Erfahrungen der Geschirrsp\u00fclmaschinenhersteller ca. 50% der Sp\u00fclprozesse vorzeitig abgebrochen werden k\u00f6nnten, resultiert aus dem Projekt ein erheblicher Umwelteffekt. Berechnungen zeigen, dass bei entsprechender Marktdurchdringung zwischen 5 bis 10 Mio. m3 Wasser und Abwasser sowie ca. 360 MWh Energie im Haushalt eingespart werden k\u00f6nnen. Dar\u00fcber hinaus ergibt sich die Chance einer bedarfsgerechten Reinigerdosierung und hierdurch Vermeidung von \u00dcberdosierungen und entsprechender Belastungen der Abwasser. Ferner besteht die Chance zur \u00dcbertragung der Ergebnisse auf Waschmaschinen und industrielle Anwendungen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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