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Live-Demos aus dem Projekt MoKI-pro zur Eröffnung des Ultrasonic Competence Centers an der EAH

Am 12. November 2025 wurde an der Ernst-Abbe-Hochschule Jena das ULTRASONIC COMPETENCE CENTER Jena (USCC Jena) eröffnet - ein neues Zentrum für Forschung und Anwendung ultraschallgestützter Bearbeitungstechnologien. Die Eröffnung war Teil des 4. Wissenschaftlichen Forums zur ULTRASONIC-Bearbeitung, das Vorträge, Erfahrungsberichte und Live-Demonstrationen anbot. In diesem Rahmen wurden dem breiten Publikum aus Forschung, Industrie und Politik auch Ergebnisse aus dem Forschungsprojekt MoKI-pro vorgestellt. Einerseits konnte die optische Kohärenztomographie zur zerstörungsfreien Analyse von Subsurface Damage live demonstriert werden. Andererseits wurde eine Daten-Pipeline zur automatischen Sensordatenerfassung vorgestellt, die Maschinen in Echtzeit überwachen kann und zudem mittels einer Plattform die Erstellung strukturierter und dokumentierter Datensätze ermöglicht.

Das USCC Jena vereint wissenschaftliche Forschung und industrielle Praxis zur Bearbeitung von Glas- und Keramikmaterialien, um Schlüsselbranchen wie die Halbleiter-, Luft- und Raumfahrt- sowie Optikindustrie zu unterstützen. Es baut die traditionsreiche Fertigungskompetenz der Region mit modernster Technologie weiter aus und stärkt den Wirtschaftsstandort Jena.

Datenpipline zur Sensordatenerfassung

Bei der Eröffnung des Ultrasonic Competence Center wurden die im Projekt MoKI-Pro entwickelte Daten-Pipeline zur automatischen Sensordatenerfassung vorgestellt. Diese ermöglicht es nicht nur, wie hier gezeigt, Maschinen in Echtzeit zu überwachen, sondern auch, strukturierte und dokumentierte Datensätze zu erstellen. Über die angebundene Austauschplattform können die Daten verfügbar gemacht und z. B. als Grundlage für kollaborative Projekte in Industrie und Forschung eingesetzt werden. Somit ist die Daten-Pipeline ein wichtiges Bindeglied zwischen der Datenerzeugung und ihrer Anwendung. 

Optische Kohärenztomographie

Im Rahmen des USCC Jena konnten BesucherInnen sich von den wissenschaftlichen Mitarbeitenden im Projekt MoKI-pro hautnah den Aufbau und das Messprinzip eines optische Kohärenztomographie-Systems erklären lassen. An im Projekt MoKI-pro entstandenen Proben wurden live Messungen von Mikrorissen (Subsurface Damage, SSD) an geschliffenen Oberflächen hart-spröder Materialien durchgeführt. Die Weiterentwicklung und Applikation von OCT stellt damit einen wichtigen Baustein für die Prozesserforschung dar, unter anderem im Rahmen des USCC.

Demonstration von OCT auf der W3+ Fair 2025 in Jena

Messe W3+ Fair 2025 in Jena

Vom 23. bis 24. September 2025 fand in Jena die W3+ Fair statt – die bedeutende Hightech-Messe für die Branchen Photonik, Optik, Elektronik und Mechanik in Mitteldeutschland. Unter dem Motto „Get Inspired“ bot die Messe zahlreiche Fachvorträge, Diskussionsrunden und Ausstellungsstände, auf denen sich führende Unternehmen und Forschungseinrichtungen über neueste Entwicklungen und Anwendungen austauschten.

Die AG Bliedtner (Ernst-Abbe-Hochschule) war in diesem Jahr mit einem eigenen Stand vertreten und stellte aktuelle Forschungs- und Entwicklungsarbeiten aus den Bereichen 3D-Druck, Lasermaterialbearbeitung sowie Optikfertigung vor. Hierbei wurden auch das Forschungsprojekt MoKI-pro für interessierte Gäste vorgestellt.

Ein besonderes Highlight am Stand war die Demonstration moderner OCT-Messtechnik (Optical Coherence Tomography). Dadurch konnten sich interessierte Gäste das Messprinzip und den Aufbau eines OCT-Systems erklären lassen. Die vorgestellten Exponate und Anwendungsbeispiele boten interessierten Besucherinnen und Besuchern einen spannenden Einblick in die interdisziplinäre Forschung der AG Bliedtner und führten zu zahlreichen fachlichen Gesprächen und neuen Kontakten.

Präsentation erster Ergebnisse auf der POM24 - Round-Robin-Test zur SSD-Messung in ZERODUR® mittels OCT

Beim 11. Seminar on precision optics manufacturing (POM) in Teisnach konnten erste Ergebnisse eines Round-Robin Tests zur SSD-Messung an ZERODUR® präsentiert werden.
Lukas Schwörerer von der Hochschule Aalen und Samson Frank von der Ernst-Abbe-Hochschule Jena stellten Messergebnisse verschiedener optische Kohärenztomographie- (OCT-) Systeme vor und verglichen diese mit einer destruktiven Referenzmethode der Firma SCHOTT AG. Das Thema stieß auf großer Interesse im Auditorium in der anschließenden Diskussion.

Zerstörungsfreie Messmethode für Tiefenschädigungen

Bei der European Society for Precision Engineering and Nanotechnology-Konferenz (euspen) werden jährlich die neuesten Fortschritte in den Bereichen der Präzisions-, Mikro und Nanotechnologie präsentiert. Dieses Jahr wurde Lukas Schwörer, Doktorand des Zentrums für Optische Technologien (ZOT) der Hochschule Aalen, mit dem „Best Oral Presentation Award“ ausgezeichnet. Thema war die Optische Kohärenztomographie als industrielle Messmethode. 

ZOT-Doktorand Lukas Schwörer legt eine Materialprobe ein, um Licht auf die Probe zu lenken und dadurch detaillierte Informationen der inneren Strukturen zu erhalten. Foto: © Hochschule Aalen | Nina Schaible

 

Licht statt Schall

Die Optische Kohärenztomographie (OCT) ist eine bildgebende Methode, ähnlich wie Ultraschall, nur dass sie Licht anstelle von Schallwellen verwendet. Dabei wird ein spezielles Licht beispielsweise in Gewebe gesendet. Ein Teil dieses Lichts wird von den verschiedenen Gewebeschichten reflektiert. Diese reflektierten Lichtsignale werden aufgefangen und analysiert, um ein detailliertes Bild von den Strukturen im Inneren zu erzeugen. So kann man zum Beispiel in der Augenheilkunde sehr genau die verschiedenen Schichten der Netzhaut betrachten, ohne einen invasiven Eingriff vornehmen zu müssen. Dabei ist die OCT rund zehnmal genauer als Ultraschall. Zu diesem Thema forscht Lukas Schwörer, Doktorand am Zentrum für Optische Technologien (ZOT) der Hochschule Aalen. Den aktuellen Stand seiner Forschung stellte er jüngst bei der internationalen euspen-Konferenz in Dublin vor und wurde dafür nun mit dem „Best Oral Presentation Award“ ausgezeichnet.

Werkstudent bei Zeiss

Lukas Schwörer studierte zunächst Mechatronik im Bachelor sowie Systems Engineering im Master an der Hochschule Aalen und arbeitete parallel als Werkstudent im Bereich Glasbearbeitung bei Zeiss. „Dort gab es keine zerstörungsfreie Messmethode für Tiefenschädigung. Das OCT-Verfahren war zwar bekannt, aber noch nicht bei Zeiss etabliert, bevor wir dies angegangen sind“, so der 28-Jährige. Prof. Dr. Rainer Börret, Dekan der Fakultät Optik und Mechatronik sowie ZOT-Arbeitsgruppenleiter „Optik-Technologie und Robotik“, betreute Schwörers Abschlussarbeiten und pflegte die Verbindung zum Zeiss-Gruppenleiter Lutz Autschbach, sodass nach der Masterarbeit zu diesem Thema die Promotion folgte.

„subsurface damage“

Das OCT-Verfahren wird hauptsächlich in der Augenheilkunde eingesetzt, um detaillierte Bilder von der Netzhaut zu erhalten. Es hilft dabei, Erkrankungen wie Grüner Star, Makuladegeneration oder eine durch Diabetes hervorgerufene Schädigung der Netzhaut zu diagnostizieren und zu überwachen. Auch in der Industrie findet das Verfahren seine Anwendung. So forscht Schwörer zu „subsurface damage“, also Schäden knapp unter Oberfläche eines Materials. Diese treten insbesondere bei der Bearbeitung fester Materialien wie beispielsweise Glas auf. Schwörer: „Beim Schleifen oder Polieren können minimalen Risse entstehen, die unter dem Mikroskop nicht sichtbar sind. Für Laseroptiken müssen diese Schäden entfernt werden, eigentlich durch eine optische Politur – die aber sehr lange dauert und bei der eine Überprüfung notwendig ist.“ Anhand der durch das OCT-Verfahren generierten 3D-Bilder werden die Oberfläche sowie Schädigungen deutlich. So könne man den exakten notwendigen Abtrag für die Endpolitur bestimmen. „Unser Aufbau“, sagt Schwörer, „kann sich weltweit bezüglich Tiefenauflösung mit anderen Methoden messen und ist deshalb für die Optische Industrie sehr interessant.“

Quelle: Hochschule Aalen

Neue Ergebnisse mit OCT auf der EOSAM2023

Selbst ein temporärer Stromausfall hielt die Teilnehmer der EAH Jena auf der EOSAM2023 in Dijon nicht davon ab, aktuelle Forschungsergebnisse zu präsentieren. So präsentierte Samson Frank erste spannende Ergebnisse einer zerstörungsfreien Messmöglichkeit von Risstiefenschädigungen bei Ultrakurzpuls-Laserprozessen basierend auf optischer Kohärenztomographie: Investigation on Subsurface Damage Patterns in Ultrashort Pulse Laser Machining of Glass using Optical Coherence Tomography, DOI: 10.1051/epjconf/202328705024

  1. Messe W3+ Fair 2023 in Jena
  2. Projekt-Kick-Off für “MoKI-pro”: Modell- und KI-unterstützte Produktionsprozesse

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