Über die Sonde ... und über uns
Mit einem Bericht des Erfinders der Aktiven Thermosonde
Die Idee ...
Schon im Jahre 1978 kam der amerikanische Physiker J.A. Thornton auf die Idee, den Energieeintrag mittels eines kleinen Kupferplättchens zu messen, das einem Energeistrahl ausgesetzt wird. [20] Wenn man dabei die Aufheiz- und die Abkühlkurve aufnimmt, kann man datraus den Energieeintrag berechnen. Diese Sonde hat jedoch den Nachteil, dass der Energiestrahl zur Messung an- und abgeschaltet werden muss. Wenn die Sonde bei der Messung beschichtet wird, gibt es ein weiteres Problem: Die Wärmekapazität des Sensors ändert sich und damait auch der Messwert.
Seit dieser Zeit gab es eine Vielzahl Versuche mit anderen Sonden. Alle zeichnen sich dadurch aus, dass irgendein thermischer Effekt genutzt wird, dessen Intensität gemessen und ein Zusammenhang zum Energieeintrag hergestellt wird.
Das brachte mich schon 2008 im Rahmen meiner Dissertation, angeregt durch Herrn Prof. H. Kersten, Uni-versität Kiel, auf die Idee, dass es auch anders gehen müsste.
Zunächst wollten wir einen Substratheizer nutzen, dessen Energiehaushalt durch seine Heizung, seine Abstrahlung und durch von außen ankommende Energieeinträge bestimmt wird. Wir tüftelten an der Theorie herum und meinten, das es funktionieren müsste.
Ein Student einer anerkannten Fachhochschule wurde dafür gewonnen, im Rahmen seiner Masterarbeit eine solche Sonde zu bauen und zu testen.
Das gute Ergebnis war: Das Prinzip funktionierte. Das weniger gute: Bei der Messung musste man etwa 20 bis 30 Minuten warten, bis ein gültiger Messwert zur Verfügung stand. Das war inakzeptabel, ebenso die komplizierte und empfindliche Konstruktion.
Was nun?
... die Realisierung ...
Ich war der Meinung, dass wir für die Entwicklung unserer Idee zum Prototyp einer industriell verwendbaren Sonde ein Förderprojekt beantragen. Es gelang mir, dafür meinen damaligen Institutsdirektor, Herr Prof. Weltmann zu gewinnen, der sich auch dafür einsetzte.
Das Projekt wurde beantragt und ... genehmigt.
An dem Projekt waren als direkte Mitarbeitende insgesamt fünf Firmen und zwei Institute beteiligt. Während der Projektlaufzeit von zwei Jahren mussten eine Vielzahl von Problemen gelöst werden, wie z.B.
- die Verkürzung der Messzeit
- die Beseitigung von unerwünschten Driften des Messwertes
- die Entwicklung einer komfortablen und leistungsfähigen Elektronik zur Steuerung der Sonde und Gewinnung des Messwertes
- Die Entwicklung eines ansprechenden Designs der Sonde
- Wie groß kann der Messbereich der Sonde sein?
- Welchen Temperaturen kann die Sonde ausgesetzt werden?
- Haben unterschiedliche Temperaturen der Sonde einen Einfluss auf den Messwert?
- Ist auch eine Messung bei Beschichtung der Sonde möglich?
- Was passiert bei einem Spannungsüberschlag aus dem Plasma?
Und viele andere Fragen.
Am Ende des Projektes stand der Prototyp eines leistungsfähigen Messinstrumentes zur Verfügung, das sich sehen lassen konnte und in vielen Einsätzen seine industrieelle Tauglichkeit unter Beweis gestellt hatte. Die Technologie der Herstellung der Sonde war ebenfalls bis aufs Detail ausgefeilt und erprobt worden.
Außerdem wurden bei der Entwicklung weitere Erfindungen gemacht, wie
- eine neuartige Regelmethode durch Kombination von Zweipunktregelung und pi-Regelung
- Die Möglichkeit einer richtungsabhängigen Messung
- Der Betrieb der Sonde im "passive mode", mit dem Energieeinträge bis zu fast einer Größenordnung höher gemessen werden können
Nach Ende des Projektes erlosch das Interesse an der Sonde teilweise. Es fand sich kein Investor, der das Risiko auf sich nehmen wollte, eine industrielle Fertigung der Sonde aufzubauen. Hier und da kamen einige Sonden zum Einsatz. Besonders in den oder durch die am Projekt beteiligten Firmen und Institute.
Erst einige Jahre später, etwa 2019, entschloss sich eine Greifswalder Firma, die Sonde in ihr Portfolio aufzunehmen. Ich wurde angefragt, ob ich als Angestellter den Aufbau der Fertigung, die Aquirierung von Kunden, den Verkauf und den Service übernehmen würde. Ich willigte ein.
Aber es sollte alles nicht viel kosten. Alles war auf Sparflamme gedreht.
... und die Firma
Ende 2021 beschäftigte sich mein Sohn intensiv mit der Aktiven Thermosonde und war von dieser Erfindung derart begeistert, dass er be-schloss, sich da mit einzubringen. Als er von meiner Tätigkeit als Mini-Jobber bei der Firma hörte, meinte er, dass dieser Erfindung so nicht ausreichend Bedeutung zukommen würde . Kurz und gut, wir beschlossen, eine Firma zu gründen, die Ampower Science and Engineering GmbH.
Ziel unserer Firma ist es, die schon heute in der Forschung eingesetzte Sonde in den industriellen Einsatz zu bringen und ihre Gebrauchseigenschaften weiter zu verbessern.
Erfahrungen vorangegangener Erfindungen anderer Firmen haben gezeigt, dass solche neu entwickelten Produkte und Verfahren zunächst ihren Weg in die Hochschulen und Institute finden müssen, um dann die Aufmerksamkeit der Industrie zu erregen. Denn die muss davon überzeugt werden, dass der Einsatz dieser Sonde zur Einsparung von Kosten führt. Denn davon sind wir überzeugt.
Zusätzlich vereinigt die Firma potentielle „Macher" unter einem Dach bzw. hält rege Verbindungen zu solchen, die extravagante Lösungen für Wissenschaft und Industrie anzubieten haben. Wir sind bereit, jedes noch so obskure technisch-wissenschaftliche Problem anzugehen, um es gemeinsam mit und für unsere Kunden zu lösen. Sie haben dabei Zugriff auf mehr als 50 Jahre Erfahrung in Plasma- und Kernphysik, Sondermaschinenbau und professionellem Projekt- und Problemlösungsmanagement.
An dieser Stelle wollen wir die Haupt-akteure unserer Firma vorstellen.
Das sind:
Dipl.-Ing. Thomas Wiese, Geschäftsführer
studierte an der Universität Rostock Maschinenbau, wo er sich mit vielfältigen Themen im Bereich Konstruktion, Messtechnik und Leichtbau beschäftigte. Er arbeitet seit 2006 in einem weltweit tätigen Unternehmen im Energiesektor im Bereich Spezialgeräteentwicklung und Service und ist seit 2021 Abteilungsleiter eines über 50 Mann starken internationalen Teams.
Dr. rer. nat. Ruben Wiese, Projektmanager Thermosonde
studierte Physik an der Technischen Hochschule Karl-Marx-Stadt. Seine Diplomarbeit beschäftigte sich mit der Herstellung dünner Schichten im Vakuum. Anschließend ging er in die Industrie und gründete 1991 eine Firma zur Entwicklung von Software. 2000 arbeitete er zunächst an der Universität Greifswald, war ab 2004 am INP Greifswald tätig, wo er 2008 mit dem Thema „Neue Methoden der Diagnostik von Plasmaquellen“ promovierte. Im Rahmen dieser Arbeit wurde auch die Idee der Aktiven Thermosonde geboren, dessen Entwicklung bis heute unter seiner Leitung vorangetrieben wird.