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02.05.2022
Immer unter Strom
Die Hochfrequenztechnik faszinierte Dr. Mark Eberspächer schon immer. Der Entwicklungsingenieur forschte weiter daran und kam so auf ein neues Produkt, das im Industriesektor viele Probleme lösen könnte – und das sein Team nun zur Marktreife bringt.
In diesen Zeiten ist das Balluff Hauptgebäude in Neuhausen kaum besetzt, 534 freie Parkplätze verspricht die Parkhaus-Anzeige. In der Innovations-Abteilung auf Ebene drei sind vier von 22 Mitarbeitenden vor Ort, der Rest arbeitet mobil, sieben weitere sitzen am Standort in Ungarn. Rechts vom Eingang steht eine Kaffeemaschine, bei der mittels Sensor durch Vibration beim Mahlen die Kaffeeart bestimmt wird – ein Versuchsaufbau zur künstlichen Intelligenz. Im Schrank links meldet ein Sensor, wenn die Milchpackungen leer sind. Und inmitten von all dem steht die Erfindung von Dr. Mark Eberspächer und seinem Team. Eberspächer ist Entwicklungsingenieur und Strategic Incubation Manager und gemeinsam mit seinen Kolleginnen und Kollegen Teil eines von derzeit fünf aktiven Strategic Incubation Programms (SIP) bei Balluff.
SIPs sind Inkubationsprogramme, die in Start-Up-Manier schnell und agil neue Geschäftsideen entwickeln.
Seit März 2022 hält Eberspächer zudem die Professur im Fachgebiet Hochfrequenztechnik an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt.
Und eine dieser Geschäftsideen ist der Radar-Scanner des SIPs um Mark Eberspächer. Er ist der „Kapitän“, wie sich die Programmleiter intern nennen, und im Zuge dessen nicht nur fachlich für die Neuentwicklung verantwortlich, sondern auch für das große Ganze: „Es geht darum, aus dieser Innovation ein ertragreiches, skalierbares Geschäftsmodell zu machen“, sagt er.
Strom hat mich schon immer fasziniert. Damals kaufte ich mir ein Buch zur Antennentechnologie. Ich verstand noch nicht allzu viel davon, aber ich wusste: irgendwann verstehe ich das.
Dr. Mark Eberspächer, Entwicklungsingenieur und Strategic Incubation Manager
Innovation ist ein heute inflationär gebrauchtes Wort, aber auf diese Entwicklung trifft es wirklich zu, denn die Technologie, auf der sie basiert, ist im Industriesektor gänzlich neu. Eberspächer und sein Team arbeiten an einem Radar-Scanner, der mittels Mikrowellentechnologie durch bestimmte Materialien hindurchsehen und so den Inhalt von Umverpackungen erkennen kann. „Im Grunde ist unser Produkt das Pendant zum Bodyscanner an Flughäfen“, erklärt Eberspächer. Man erinnert sich noch vage: Wer in Europa per Flieger verreisen wollte, musste sich vor Flugantritt in einer bestimmten Position in einen Rahmen stellen. „Früher war das ein simpler Metalldetektor, der zum Beispiel ein Messer oder eine Schere identifizierte. Es gibt aber auch keramische Produkte: da hat der Metalldetektor nicht angeschlagen. Da brauchte es die Mikrowellentechnologie.“ Das Verfahren kennt man sonst noch aus der Fernerkundung, wenn beispielweise Satelliten die Erde umkreisen und Bilder erzeugen (genannt Synthetic Aperture Radar, kurz SAR). Aber: In der Industrie kam es bislang nicht zum Einsatz. Bis jetzt.
Die Mikrowellentechnologie ist eine Hochfrequenztechnologie – Mark Eberspächers Steckenpferd. Schon als 16-Jähriger bastelte er an einem Teslagenerator. „Strom hat mich schon immer fasziniert. Damals kaufte ich mir ein Buch zur Antennentechnologie. Ich verstand noch nicht allzu viel davon, aber ich wusste: irgendwann verstehe ich das.“ Es folgte eine Lehre zum Kommunikationselektroniker und ein Studium an der Universität Stuttgart mit Auslandssemester in Neuseeland. Für seine Doktorarbeit an der Technischen Universität München beschäftigte er sich mit Metamaterialien, die in der Lage sind, Objekte unsichtbar zu machen. 2013 begann er bei Balluff als Entwicklungsingenieur für Mikrowellensensorik und entwickelte im Laufe der Jahre zum Beispiel Abstands- und Füllstandsensoren, Schichtdickensensoren und Antennen für Kommunikationszwecke. Nachdem er 2017 in ein firmeninternes Expertenprogramm aufgenommen wurde, nahm seine Idee, ein bildgebendes Verfahren in der Industrie anzuwenden, allmählich Form an.
„Bei dieser Technologie wird mittels Signalverarbeitung fokussiert. Das heißt, dass aus einer Vielzahl von Messdaten ein scharfes Bild von bewegten Objekten erzeugt wird“, erklärt Eberspächer. Er steht in der Innovations-Abteilung an einem kleinen Förderband, auf dem eine Blisterverpackung mit Medikamenten ihre Kreise dreht. Auf den ersten Blick scheint die Verpackung intakt zu sein. An einer Stelle fährt sie unter einem Scanner, einer rechteckigen elektronischen Zeile, durch. „Die Verpackung wird kontinuierlich beleuchtet. Der Scanner generiert Bilder, die an einen Computer übertragen werden. Auf diesem Computer läuft eine Software, die aus den Bildern bestimmte Merkmale extrahiert“, so Eberspächer weiter. „Auf einem weiteren Computer findet dann die Auswertung statt.“ Auf dem Bildschirm erscheint eine Abbildung der Blisterverpackung, die zeigt, dass in der Packung selbst Medikamente fehlen. „So können Fehler an der Verpackung oder auch fehlende Inhalte erkannt werden. Das Prinzip lässt sich auf viele verschiedene industrielle Anwendungsfälle übertragen.“
Wenn man sich mit Mark Eberspächer unterhält, kommen unweigerlich Fragezeichen auf. Teslagenerator, Hochfrequenztechnologie, Metamaterialien, synthetische Apertur – was ist das bloß alles? Diese Verwirrung nimmt einem der 41-Jährige schnell.
Wenn man sich mit Mark Eberspächer unterhält, kommen unweigerlich Fragezeichen auf. Teslagenerator, Hochfrequenztechnologie, Metamaterialien, synthetische Apertur – was ist das bloß alles? Diese Verwirrung nimmt einem der 41-Jährige schnell. An Hochfrequenztechnologien forscht er schon lange, das ist einfach sein Ding. Er erklärt das alles mit einer Seelenruhe. Und dabei schwingt ganz leicht der Akzent seiner Heimat Frickenhausen nahe des schwäbischen Albrands mit.
Potenzielle Kunden jedenfalls, haben Mark Eberspächer und sein Team längst vom Radar-Scanner – der übrigens noch keinen offiziellen Namen hat – überzeugt. Es laufen schon viele Gespräche, etwa mit Lebensmittelherstellern und Verpackungsfirmen. „Die Resonanz ist überwältigend. Das Produkt ist im industriellen Umfeld völlig neu, aber die Probleme waren schon da“, sagt Eberspächer. „Die Fehlererkennung in der Produktion zum Beispiel ist ein wunder Punkt bei vielen Kunden, der sie viel Geld kosten kann. Nehmen wir eine beschädigte Siegelnaht: die führt dazu, dass eine Lebensmittelverpackung undicht und der Inhalt schlecht wird. Das kann unser Scanner erkennen. So gesehen ist das Produkt ein echter Problemlöser, denn es erkennt Fehler zu Beginn des Verpackungsprozesses und die Waren gelangen gar nicht erst in den Umlauf.“
Eberspächer und sein neunköpfiges Team – bestehend aus fünf Entwicklern und vier temporär unterstützenden Mitarbeitenden aus dem Business Development – führen Tests in Neuhausen mit eingeschicktem Material von potenziellen Kunden durch. „Es ist ein kontinuierlicher Prozess aus ausprobieren, Feedback erhalten, weiterentwickeln. Da profitieren wir sehr von dieser agilen Arbeitsweise.“ Dabei ist das Team entscheidend, denn eine solche Neuentwicklung ist eine komplexe Aufgabe. „Jeder im Team bringt seine Stärken mit ein. Natürlich ist die fachliche Kompetenz wichtig, aber mehr noch geht es darum, einander zu helfen und zu motivieren. Und das funktioniert super“, findet Eberspächer. Intern und extern erfährt das Projekt aus allen Bereichen große Unterstützung. Für die Bildverarbeitung arbeitet das Team mit den Experten von Matrix Vision aus Oppenweiler zusammen. „So ein Projekt kann man nicht alleine stemmen. Es bedarf eines starken Teams und Kooperationen. Ich bin sehr stolz darauf, was wir bisher miteinander gestemmt haben.“
Mark Eberspächer, das wird klar, steht unter Strom – und das nicht nur auf die Hochfrequenztechnik bezogen. Er ist ein Tüftler, durch und durch. Ob bei der Arbeit oder zuhause an seinem Massey-Ferguson-Traktor, den er sich zur Bewirtschaftung einer jüngst erworbenen Obstwiese beschafft hat. Wenn er sich also nicht um Pillenverpackungen kümmert, dann um Kirschen, Äpfel und Zwetschgen. Und natürlich um seine Familie. Mit seiner Frau und drei Kindern (vier, sechs und acht Jahre alt) wohnt er am Fuß des Hohen Neuffen, dort ist er auch aufgewachsen.
Mark Eberspächer ist ein aufmerksamer und zuvorkommender Mensch, der gerne im Team arbeitet. Heute steht für ihn außer der Entwicklungsarbeit aber vor allem die Führung des Teams im Fokus. „Jeder im Team hat seine eigene Arbeitsweise: manche schätzen den kontinuierlichen Austausch, andere arbeiten lieber eine Woche in Ruhe. Das funktioniert im SIP bestens.“ Alle fünf Wochen wird das nächste Etappenziel besprochen. Und Mark Eberspächer? Der bleibt immer dran und lässt nicht locker. So war das auch mit dem Antennenbuch, das er sich als 16-Jähriger kaufte – jetzt versteht er die Technologie dahinter. Und so wird es auch mit seinem Radar-Scanner sein, kein Zweifel. An weiteren Ideen mangelt es jedenfalls nicht. „Jedes weitere Feature des Produkts bedarf einer neuen Erfindung.“ Bei Mark Eberspächer und seinem Team sind die gut aufgehoben.
Von Balluff in den Hörsaal
Mit jahrelanger Praxiserfahrung im Gepäck übernahm Eberspächer zum 1. März 2022 die Professur im Fachgebiet Hochfrequenztechnik an der Hochschule für angewandte Wissenschaften Würzburg-Schweinfurt. Balluff unterstützte Eberspächer bei diesem Schritt und bot dem promovierten Elektrotechniker ein Arbeitsverhältnis, das eine weitere Zusammenarbeit neben der Hochschule möglich macht. „Ich freue mich sehr über diese Gelegenheit“, erklärt Eberspächer. In seiner neuen Rolle übernimmt Eberspächer die Lehrveranstaltungen Hochfrequenztechnik, theoretische Elektrotechnik, Elektrodynamik und Grundlagen der Elektrotechnik, sowie zusätzlich die Leitung des Labors Mikrowellentechnik. „Ich sehe hier klar eine Win-Win-Situation für Forschung und Praxis. Viele der Erkenntnisse aus der Entwicklung bei Balluff kann und möchte ich in meine Arbeit an der Hochschule einfließen lassen. Umgekehrt bringe ich Impulse aus der Forschung bei Balluff in die Praxis ein“, freut sich Eberspächer.
