HEATelligent: Selbstregulierendes Gehäusematerial für Autonomes Fahren

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|By Bastian Reuther

Die ALLOD Werkstoff GmbH & CO. KG hat im Rahmen der Förderlinie „KMU – innovativ: Materialforschung (ProMat_KMU)“ des Bundesministeriums für Bildung und Forschung ein intelligentes Gehäusematerial entwickelt.

In enger Zusammenarbeit mit

  • der neo-plastic Dr. Doetsch Diespeck GmbH in Diespeck(Werkzeugkonstruktion für den Spritzguß)
  • dem Fraunhofer Institut für Betriebsfestigkeit und Systemzuverlässigkeit LBF in Darmstadt (Bereich Kunststoffe) und
  • der Tesona GmbH & Co. KG in Hörselberg-Hainich (Sensorenentwicklung)

setzte man sich das Ziel, ein Gehäusematerial für Radarsensoren zu entwickeln, welches robust gegenüber Wettereinflüssen wie Kondensatbildung oder Vereisung ist. Hierzu mussten maßgeschneiderte Materialien entwickelt und hinsichtlich Ihres Eigenschaftsprofils interdisziplinär charakterisiert werden. Kernziel des Projektes war die Erzeugung von Polymermaterialien mit einem spezifisch einstellbaren PTC-Verhalten bei gleichzeitiger Radarstrahlentransmission. Neben diesen Hauptaufgaben musste auch das Verarbeitungsverhalten und die Dauerhaltbarkeit systematisch abgeprüft werden.

Dies wurde erreicht durch die selbstregulierenden Eigenschaften eines neuartigen Materials: Das intelligente Material heizt bei Kontaktierung mit einer Stromquelle autonom und nur bis zu einer vorher definierten Temperatur und schaltet dann „selbstständig“ ab. Durch Ausnutzung dieses sogenannten PTC- (Positive Temperature Coefficient-) Effektes werden keine zusätzlichen Temperatursensoren und keine Abschaltelektronik benötigt und damit Kosten, Gewicht und Kraftstoffverbrauch enorm reduziert. Durch die innovative Material- und Geometriegestaltung können jetzt eisfreie Radargehäuse für alle Witterungsbedingungen garantiert werden.

Die Ergebnisse des Forschungsvorhabens zu diesen PTC-Materialien tragen erheblich dazu bei, intelligente Radarsensoren im Transportsektor Realität werden zu lassen. Nicht nur als „Nebeneffekt“ hat dieses Projekt innovative KMU mit der anwendungsorientierten Grundlagenforschung vernetzt. Das Potential von PTC-Materialien ist enorm: einige Beispiele sind energiesparende Sitzheizungen, Arbeitsschutzmatten oder heizbare Folien für Gartenteiche.