Heimann Sensor: Erfolgreicher Abschluss des FLEMING Förderprojekts

Heimann Sensor: Das vom Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz mit 3,3 Millionen Euro geförderte Forschungsprojekt FLEMING wurde nun erfolgreich abgeschlossen. Das Projekt entwickelte flexible Überwachungs- und automatisierte Steuerungssysteme für die Energie- und Mobilitätswende, die unsere Gesellschaft in den nächsten Jahren zu bewältigen hat.

Das in 2019 gestartete Projekt untersuchte, wie verbesserte Sensorik in Kombination mit KI dazu beitragen kann, die Zuverlässigkeit und Belastbarkeit von Stromverteilungsnetzen zu verbessern. Damit stellt es ein wichtiges Puzzleteil dar, um die benötigte Infrastruktur für zukünftige Mobilität weiter auszubauen.

Es ist notwendig geworden, eine gute Vorhersage und Überwachung der tatsächlichen Temperaturen innerhalb der Schaltkomponenten des Verteilnetzes zu treffen. Dieser Bedarf ist vor allem auf den rasanten Anstieg der Anzahl an Elektroautos zurückzuführen, die überwiegend nach der Arbeitszeit aufgeladen werden.

Die Temperaturüberwachung kann unkompliziert durch den Einsatz kostengünstiger Infrarotkameras realisiert werden, die einen großen Bereich innerhalb der Schaltanlage abdecken. Infrarotkameras können wesentlich mehr Messpunkte liefern als jede Kontaktmessmethode. Darüber hinaus können die gesammelten Informationen dazu genutzt werden, fehlerhafte Bereiche innerhalb der Schaltanlage zu lokalisieren und so Ausfälle vorherzusagen.

Heimann Sensor beteiligte sich an diesem Projekt und entwickelte langzeitstabile Thermopile-Arrays mit einer Lebensdauer, die die im Stromverteilungsnetz verwendeten Komponenten übertrifft. Heimann Sensor konnte die Lebensdauer dieser Sensoren durch den Einsatz einer neuen Dichtungstechnik um den Faktor fünf erhöhen. Die erreichten Lebensdauern liegen zwischen etwa 30 und 50 Jahren.

Die in diesem Projekt entwickelten Prototypen verfügen über ein angepasstes Sichtfeld, das optimal zum Innenraum der Schaltanlage passt. Sie bieten 32x32 einzelne Messpunkte (Pixel), die alle radiometrische Daten liefern. Darüber hinaus hat Heimann Sensor Methoden entwickelt, um mögliche Verunreinigungen und Verschmutzungen zu erkennen und zu kompensieren. Das Thermopile-Array verbraucht lediglich < 20 mW bei 10 Bildern pro Sekunde, wobei ein Leerlaufmodus für einen noch geringeren Stromverbrauch sorgt. Die Kommunikation mit dem Sensor erfolgt über eine technisch ausgereifte I²C-Schnittstelle. Der Sensor selbst wird direkt inklusive Kalibrierdaten geliefert, die im internen EEPROM des Geräts gespeichert sind. Dies ermöglicht eine schnelle und unkomplizierte Integration in eingebettete Systeme oder Edge-Computing-Lösungen.