Seit 2003 spielt das Forschungsthema "Optisch-elektrischer Kombinationsleiter zur Überwachung elektrischer Einrichtungen auf das Entstehen von Störlichtbögen und zur Informationsübertragung in optischer Form mit kombiniertem elektrischen Pfad zur Stromversorgung" eine wichtige Rolle in der Forschung an der FHN. Für diese Erfindung erhielt die Hochschule bereits 2004 ein deutsches Patent, internationale Patentanmeldungen folgten. Mittels kontinuierlicher Forschungsarbeit durch Herrn Prof. Dr.-Ing. Matthias Viehmann und Frau Dipl.-Chem. Christina Kloß wurden die Voraussetzungen geschaffen, erste Musteranordnungen zu testen. Dabei besteht der Kombinationsleiter in seiner einfachsten Ausführung aus einem gelitzten Kupferdraht, welcher mit einem optisch transparenten, elektrisch isolierenden und flexiblen Mantel umgeben ist. Dadurch ist es möglich, elektrische Energie über den Kupferdraht und Licht über den Mantel zu übertragen. Ein Ende des Kombinationsleiters wird mit einer elektronischen Wandlerbaugruppe abgeschlossen, welche das Licht in elektrische Signale umformt. Dadurch ist es zum Beispiel möglich, Störlichtbögen zwischen dem Kupferdraht und seiner Umgebung zu erkennen, indem der von ihm emittierte Lichtimpuls in den Leitermantel eingekoppelt wird und der Wandler diesen Lichtimpuls in ein elektrisches Signal wandelt. Dieses Signal "Lichtbogen vorhanden" kann dazu genutzt werden, den vom Störlichtbogen betroffenen Stromkreis abzuschalten. Von besonderer Bedeutung ist diese Anwendung z.B. in Bordnetzen von Straßen- und Schienenfahrzeugen sowie in Flugzeugen. Bereits 2005 konnte dieser Einsatzfall erfolgreich simuliert und getestet werden. Am 10.01.2006 gelang es Prof. Viehmann und seiner Wissenschaftlichen Mitarbeiterin Frau Kloß weltweit erstmals, optische Nutzsignale und elektrische Energie gleichzeitig über den Kombinationsleiter zu übertragen. Dazu wurde ein Kombinationsleiter mit gelitztem Kupferdraht und einem Mantel aus transparentem Elastomer eingesetzt. Dieser wurde ergänzt durch einen optischen Sender mit ringförmig angeordneten Laserdioden und einen optischen Empfänger mit ringförmig angeordneten Photodioden. Über den optisch leitfähigen Mantel wurden anschließend Rechtecksignale übermittelt. Prof. Viehmann: "Ich war überrascht, dass die optische Übertragung ausgesprochen gute Empfangssignale lieferte. Selbst den Einfluss einer relativ starken Krümmung im Kombinationsleiter hatte ich vorab höher eingeschätzt." Auf der Grundlage dieser experimentellen Ergebnisse wird die Forschung an dieser Erfindung fortgesetzt. Hierbei soll es vor allem um die weitere Reduzierung der optischen Dämpfung im optisch leitfähigen Mantel gehen und um die Optimierung der Leitereigenschaften insgesamt. Gemeinsam mit Kooperationspartnern von Universitäten und aus der Industrie soll das Vorhaben in den kommenden Jahren intensiviert werden. Ziel ist es, den Kombinationsleiter einem praktischen Einsatz zuzuführen. Dabei wird das August-Kramer-Institut der Fachhochschule eine wesentliche Rolle spielen. Interessant ist die Tatsache, dass mit interessierten Lizenznehmern bereits Gespräche geführt werden.
Ihre weitergehenden inhaltlichen Fragen beantwortet gern:
Prof. Dr.-Ing. Matthias Viehmann
Tel. 03631 420-336
Pressemitteilung 05/2006