„Unsere Sensortechnologie bietet erstmals eine marktfähige Lösung zur ultrapräzisen Positionierung und Erfassung von Objekten aus Stahl, Kupfer oder anderen Metallen in Materialien wie z. B. Plastik, Pappe oder Gummi. Damit erschließen wir neue, hochattraktive industrielle Anwendungsbereiche in der Qualitätskontrolle“, erläutert Dr.-Ing. Mathias Klenner, Geschäftsführer und Mitgründer von OndoSense.

Beflügelt von der starken Kundenachfrage investiert OndoSense nun in die Weiterentwicklung der Technologie: So wird der Sensor künftig nicht nur die Abstandsmessung metallischer Strukturen in Materialen wie beispielsweise Kunststoff oder Karton ermöglich, sondern gleichzeitig das Material über seine relative Permittivität – d. h. der Durchlässigkeit für elektrische Felder – identifizieren und klassifizieren. Der Vorteil: Falls Kunden Distanzmessungen zu Gegenständen in verschiedenen Materialien (z. B. unterschiedliche Polymere) durchführen, erfolgt die Kalibration des Systems auf das neue Material bereits während der Messung.

„Beim Messen von Abständen im Mikrometerbereich hat die Materialbeschaffenheit einen hohen Einfluss auf die Messpräzision. Deshalb bieten wir eine Sensorlösung, mit der Kunden auch bei Messungen in verschiedenen Materialien ein gleichbleibend hochverlässliches Ergebnis erhalten. Künftig erfolgt dies automatisiert und ohne zusätzliche Kalibration“, erklärt Dr.-Ing. Axel Hülsmann, Technischer Direktor und Mitgründer von OndoSense.
Für diese Neuentwicklung wird OndoSense mit 150.000 EUR vom Zentralen Innovationsprogram Mittelstand (ZIM) des Bundeswirtschaftsministeriums gefördert.

Die Sensortechnologie von OndoSense erlaubt eine Vielzahl von Einsatzmöglichkeiten in der zerstörungsfreien Inspektion von schwer zugänglichen Bauteilen oder Produkten in der Qualitätskontrolle oder Montage möglich. Hierzu gehört nicht nur die mikrometergenaue Positionierung und Inspektion von metallischen Objekten in Kunststoffen, Karton und Gummi, sondern auch die Präsenzkontrolle von verdeckten Bauteilen bei Produkten aus Verbundwerkstoffen. Auch Analysen von Materialien aus glasfaserverstärkten Kunststoffen (GFK) auf Materialdefekte wie Lufteinschlüsse sind möglich, wie zum Beispiel an Windkraftflügeln, laminierten Flächen oder Kunststoffbauteilen aus Spritzguss. Eine weitere Anwendung ist die Defektanalyse von Verpackungen in der Lebensmittel- und Pharmaindustrie oder auch die Lebensmittelkontrolle, z. B. über den Ausschluss von Metallsplittern in Schokoladentafeln.

Mit seiner vernetzbaren Sensorik auf Basis hochpräziser Radartechnologie und „smarter“ Software hat OndoSense 2019 den dritten Platz des begehrten CyberOne Hightech Award gewonnen. Die cloudbasierten IoT-Sensorlösungen des Freiburger Startups liefern Unternehmen relevante Daten zur intelligenten Steuerung und Regelung von Produktionsanlagen und Maschinen.

Die robuste Radartechnik von OndoSense bietet dabei einen hohen Mehrwert: Sie arbeitet auch in schmutzigen und lauten Industrieumgebungen mit Dampf, Rauch oder Feuer absolut verlässlich: „Stahlwerke sind z. B. für Laser- oder Ultraschallsensoren ein sehr schwieriges Terrain. Aber Radarwellen sind unempfindlich gegen Schmutz oder Lärm und brauchen kein Licht. Mit Radarsensorik ist auch in ‚rauen‘ Umgebungen jederzeit eine hochgenaue und schnelle Dimensionsmessung, Objektpositionierung, Prozesssteuerung oder Qualitätskontrolle möglich“, erläutert Dr.-Ing. Mathias Klenner, Geschäftsführer von OndoSense.

Gemeinsam mit Dr.-Ing. Axel Hülsmann forschte er bei Fraunhofer in Freiburg bis 2018 an hochgenauen Radarsensoren auf Basis des sehr teuren Halbleitermaterials Galliumarsenid. „Unsere Industriepartner waren von unserer Sensorik begeistert. Bei der Frage nach den lieferbaren Stückzahlen und Kosten der Sensoren wurde uns bald klar, dass wir unbedingt ein Startup gründen mussten“, erzählt Hülsmann, Technischer Direktor von OndoSense.  Auf die gemeinsame Gründung von OndoSense 2018 erfolgte die Entwicklung eines hochpräzisen und vernetzbaren, erheblich günstigeren Radarsensors aus herkömmlichen Silizium-Komponenten. Inzwischen haben die OndoSense Sensoren die Marktreife erreicht und sind bereits bei neun Unternehmen im Einsatz. Mit diesen Kunden in Einsatzbereichen wie Regelungstechnik und Materialanalyse in der Stahlbearbeitung, Qualitätskontrollen in der Plastikindustrie oder Flüssigkeitsanalysen in der Chemie strebt das derzeit achtköpfige Startup ein starkes Wachstum in den nächsten Jahren an. Auch der Einstieg in die Mensch-Roboter-Kollaboration ist geplant: „Unsere hochpräzisen Radarsensoren sind ideal geeignet, um auch bei schlechter Sicht Kollisionen zwischen Menschen und Robotern verlässlich zu verhindern“, so Hülsmann.

Sensorik zur Verschleißkontrolle in Blockheizkraftwerken

Ein weiterer, neuartiger Einsatzbereich sind Blockheizkraftwerke (BHKWs): Dabei überwachen Radarsensoren die in BHKW genutzten Ottomotoren auf Verschleiß, um Ausfallzeiten zu verringern. Der Hintergrund: Beim Ausfall von kritischen Motorenbauteilen droht ein Totalschaden mit langwierigen Reparaturkosten im sechsstelligen Bereich. Diese Bauteile werden daher regelmäßig auf Verschleiß untersucht. Dafür muss ein Techniker anreisen, den Motor öffnen und inspizieren, was jährlich 4-8 Tage Ausfallzeit bedeutet. Die OndoSense Sensorlösung prüft die Motorenkomponenten dagegen im laufenden Betrieb auf Verschleiß. Dafür werden mehrere bleistiftgroße Messköpfe des auf den Nahbereich spezialisierten OndoSense proxi Sensor direkt im Motor verbaut und miteinander vernetzt. Die Algorithmen der Sensorsoftware überwachen den Zustand (z. B. das Spiel) der kritischen Bauteile und informieren den Betreiber in Echtzeit, ob eine Wartung notwendig ist oder ein Ausfall droht. „So verringern wir die Wartungskosten um 60% und reduzieren die Ausfallzeiten und Betriebskosten des BHKWs. Ziel ist, dass der Betreiber nur noch dann eine Wartung ausführt, wenn sie wirklich notwendig ist – Stichwort Predictive Maintenance“, so OndoSense Geschäftsführer Klenner.

„Wir freuen uns sehr über den Gewinn der Pre-Seed-Förderung. Sie ist ein starker Vertrauensnachweis für die hohe Innovationskraft und Zukunftsfähigkeit von OndoSense und für die Attraktivität unseres Start-ups gegenüber Kunden, Partnern und Investoren.  Gestützt auf das hohe Interesse unserer mikrometerpräzisen, netzwerkfähigen und hochrobusten Sensorlösungen am Markt können wir die erfolgreiche Vermarktung unserer Radarsensoren und Software in industriellen Anwendungen verstärkt vorantreiben“, erläutert Dr.-Ing. Mathias Klenner, Mitgründer und Geschäftsführer von OndoSense.

Mit dem Investitionsprogramm „Start-up BW Pre-Seed“ zeichnet das wirtschaftsstarke „Ländle“ aussichtsreiche und hochinnovative Start-up-Vorhaben aus. Und unterstützt diese in der weiteren Venture-Capital-Finanzierung durch institutionelle oder private Anleger. Pre-Seed-Netzwerkpartner von OndoSense ist die bwcon (Baden-Württemberg: Connected), Baden-Württembergs führende Wirtschaftsinitiative zur Förderung des Innovations- und Hightech-Standorts. Zur Verfügung gestellt wird die „Start-up BW Pre-Seed“-Finanzierung von der L-Bank und der Volksbank Ortenau.

Das „Start-up BW Pre-Seed“-Förderprogramm wurde im Juli 2018 von Baden-Württembergs Wirtschaftsministerin Dr. Nicole Hoffmeister-Kraut ins Leben gerufen. Ziel ist, innovative Gründerinnen und Gründer in der so genannten Pre-Seed-Phase zu unterstützen, in der private Investoren und Venture Capital-Gesellschaften (VC) eher zurückhaltend sind. „In Baden-Württemberg warten bereits etliche Geschäftsideen auf die Chance, endlich beweisen zu können, dass in ihnen das Potential zum nächste Mittelständler oder auch zu mehr steckt“, so die Ministerin. „Genau dieses Potential wollen wir mit unserem neuen Programm fördern.“