Sie ist hauchdünn, biegsam und passt damit problemlos in Kleidung, Autositze, Matratzen oder unter Fußböden.


Vor allem aber ist die vom InnovationLab, Deutschlands führender Plattform für angewandte Forschung im Bereich gedruckter Elektronik, und der Heidelberger Druckmaschinen AG entwickelte Funktionsfolie aus zwei Gründen besonders smart:

Denn erstens ist jeder Quadratmeter der Folie mit bis zu einer Million Sensoren bestückt, die kleinste Druck-, Temperatur- oder Feuchtigkeitsveränderungen registrieren und an den Computer melden. Und zweitens wird die gesamte Sensorik nicht etwa in einem komplizierten mehrstufigen Prozess auf die Folie aufgebracht, sondern gedruckt – mit allen Leiterbahnen, Sensoren und der Schnittstelle zu digitalen Endgeräten.

Massenproduktion auf revolutionärem Preisniveau.

Gedruckte Elektronik gilt seit Jahren als milliardenschwerer Zukunftsmarkt. Und mit Blick auf Megatrends wie Internet of Things (ioT) oder Big Data steigt der Bedarf rapide an. Denn alle Geschäftsmodelle in diesen Bereichen basieren auf der Sammlung und Nutzung von digitalen Daten. Durch Sensoren lässt sich die erforderliche Datensammlung weitgehend automatisieren. Und weil flexibel nutzbare Sensoren im Druckverfahren wesentlich günstiger produziert werden können, lassen sich damit völlig neue Anwendungsfelder erschließen.

Als weltweit erster Produzent kann Heidelberg die Folie im hochvolumigen Maßstab mit Sensoren bedrucken. Sollte sich beispielsweise ein Tennisclub der Profiliga entschließen, sein knapp 670 Quadratmeter großes Spielfeld mit der Folie zu unterlegen, um die Laufwege der Spieler zu analysieren, ist die intelligente Unterlage dafür mit nur einer Maschine in weniger als einer Stunde gedruckt. „Entscheidend ist, dass wir problemlos skalieren können und dadurch ein völlig neues Preisniveau gegenüber bisherigen Technologien erreichen“, sagt Marcus Römermann vom Bereich Printed Electronics bei Heidelberg. „Das macht die Technologie insbesondere für industrielle Anwendungen aber auch für industrielle Start-ups und Nischenmärkte mit Wachstumspotenzial interessant.“

Gestern analog, heute digital: Analyse der Kaudruckverteilung mit OccluSense.

Wie eine erfolgreiche Innovation für Nischenmärkte aussehen kann, zeigt das OccluSense System der Kölner Firma Dr. Jean Bausch GmbH & Co. KG.

Mit OccluSense können Zahnärzte die Kaudruckverteilung bei der Okklusion, also dem Kontakt der Zähne von Ober- und Unterkiefer, erstmals digital prüfen, um vorhandene Fehlkontakte zu erkennen und zu korrigieren. Dazu wird das WLAN-fähige Handgerät mit einem nur 60 Mikrometer dünnen Sensor bestückt, auf den 1018 Drucksensoren aufgebracht wurden.

„Beim Zubeißen oder bei Kaubewegungen während der Okklusionsprüfung können die Sensoren 256 Druckstufen unterscheiden“, erklärt Geschäftsführer André Bausch. „Das ist wesentlich genauer als mit jedem klassischen Okklusionspapier, das unter Druck auf den Zahn abfärbt.“ Anschließend werden die Messergebnisse kabellos vom Handgerät an ein iPad übertragen und in einer App visualisiert. Zusätzlich sind die Sensoren mit einer Farbbeschichtung versehen, um die Daten den Kontaktpunkten auf den Zähnen zuzuordnen. Für jeden Patienten ist pro Zahnarztbesuch aus hygienischen Gründen ein neuer Drucksensor erforderlich - Kostenpunkt: rund 8 Euro.

André Bausch kennt das Geschäft mit Okklusionsprüfmitteln, seit er denken kann. 1953 gründeten sein Vater und sein Großvater den Betrieb, der schnell zum internationalen Weltmarktführer bei Okklusionspapieren und –folien aufstieg. Heute beschäftigt Bausch in Deutschland 45 Mitarbeiter und exportiert seine Prüfmittel in 120 Länder.

Die Idee einer digitalen Alternative zum analogen Okklusionspapier hatte André Bausch schon vor Jahren. „Da war ich aber zu früh dran, weil es die Technik für unsere speziellen Anforderungen noch gar nicht gab“, sagt er. Dann erfuhr er von den Aktivitäten des InnovationLab und Heidelberg im Bereich der gedruckten Elektronik und nahm Kontakt auf. „Wir hatten eine klare Vorstellung davon, wie unser OccluSense aussehen soll, und es ist ein großartiges Produkt geworden“, sagt Bausch. „Außerdem hat es Spaß gemacht, denn die Zusammenarbeit von der Produktentwicklung und -optimierung bis zur Serienreife war in jeder Projektphase äußerst gut und professionell.“

Lösung für neue, datenbasierte Anwendungsmöglichkeiten.

OccluSense ist nur eine von rund 30 Anwendungsideen, die Heidelberg und das InnovationLab bereits umgesetzt haben. Dazu gehören smarte Matratzen zur besseren Versorgung von Dekubituspatienten, Autositze, die unterschiedliche Personen erkennen und sich automatisch auf das Fahrerprofil im Bordcomputer einstellen, oder eine Sensor SkinSensorhaut, die Robotern für die sichere Zusammenarbeit mit Menschen das Fühlen beibringt. Bereits Realität oder in der Entwicklung sind zudem intelligente Regale, die falsch platzierte Produkte und Leerstände melden, druckempfindliche Fußböden zur Gebäudeautomation oder zur Aapp-basierten Laufwegeanalyse in Supermärkten sowie Windeln mit Feuchtesensoren für Inkontinenzpatienten.

„Die Technologie ist sensibel und robust“, erklärt Marcus Römermann. „Das eröffnet einen riesigen Spielraum für neue Geschäftsideen“. Dabei stehe Heidelberg als Partner zur Seite. „Interessenten können Ihre Ideen von der Produkt- bis zur App-Entwicklung komplett mit uns umsetzten“, so der Printed-Electronics-Experte. „Wir stehen aber auch als reiner Zulieferer bereit, der die gewünschte Funktionsfolie produziert.“

Wir sind der One-Stop-Shop für gedruckte Elektronik von der Entwicklung bis zur industriellen Produktion.

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