Warum Oberharzer Forscher jetzt international im Fokus stehen

Clausthal-Zellerfeld. Professor Christian Rembe, Forscher der TU Clausthal, arbeitet seit 30 Jahren auf dem Gebiet der Laser-Doppler-Vibrometrie und wurde vom Journal „Nature Reviews Methods Primers“ eingeladen, gemeinsam mit von ihm ausgewählten Fachkollegen einen Übersichtsartikel zu seiner Forschungsrichtung einzureichen. Nun ist der Beitrag erschienen.

„Nature Reviews Methods Primers“ gehört laut der Universität zu den wissenschaftlichen Top-Journals. Darin würden wichtige Wissenschaftsfelder vorgestellt, denen die international führende Fachjournalgruppe „Nature“ auch zukünftig ein hohes Potenzial für Innovationen zuschreibe, heißt es.

„Das Angebot, in einem derart renommierten Journal einen Übersichtsartikel zu publizieren, unterstreicht eindrucksvoll die internationale Sichtbarkeit der Clausthaler Forschung“, sagt Universitätspräsidentin Dr. Sylvia Schattauer. „Die Arbeiten von Christian Rembe und seinem Team zeigen, welche hohe Kompetenz wir an der TU Clausthal im Bereich der Informations- und Messtechnologien bündeln.“ Zugleich leiste diese Forschung einen wichtigen Beitrag zum Leitthema Circular Economy. Denn präzise, verlässliche Mess- und Analysetechnologien seien eine zentrale Voraussetzung für ressourcenschonende und nachhaltige Lösungen.

Messung von Schwingungen

Aber was ist eigentlich Laser-Doppler-Vibrometrie (LDV)? Gemeint sind berührungslose Sensoren, die Schwingungen messen. Dabei wird ein Laserstrahl auf eine Probe gerichtet, und die Bewegung der Probe verändert die Phase des reflektierten Lichts. Diese Phasenänderung wird analysiert und von einem Fotodetektor gemessen. In dem Artikel beschreiben die Forscher detailliert die in der LDV eingesetzten Technologien, geben einen Einblick in die historische Entwicklung und zeigen das Potenzial für zukünftige Forschung auf.

„Die Arbeitsgruppe von Professor Rembe am Clausthaler Institut für Elektrische Informationstechnik hat viele technologische Innovationen für die Laser-Doppler-Vibrometrie eingeführt“, mitunter zur robusten Messung auf technisch rauen Oberflächen, zur Unterdrückung von atmosphärischen Störungen oder zur Messung bei hohen Schwingungsfrequenzen, so die TU.

Durch diese Neuerungen könne die Technologie heutzutage vielfältig eingesetzt werden. Das Anwendungsgebiet reiche von Schwingungsanalysen von Konstruktionen wie Autos und Flugzeugen über Infrastrukturüberwachungen anhand der Schwingung von Brücken und Gebäuden bis hin zur Kommunikation bei Tieren und Pflanzen, die über Schwingungen geschehe. Auch in den Biowissenschaften werde die LDV-Technologie genutzt, um physiologische Schwingungen zu messen, etwa zur Untersuchung des Hörsystems.

Arbeitsgruppe ist Rekordhalter

Derzeit fließe die Forschung des Instituts beispielsweise in das Projekt „AeroQGrav“ ein, das darauf abziele, die Technologien der Fluggravimetrie zu verbessern. Folglich könne mit dieser Messmethodik aus der Luft beziehungsweise dem Flugzeug nach Rohstofflagerstätten gesucht werden. Gefördert werde das Verbundvorhaben vom Bundesforschungsministerium.

In einem weiteren, von der Deutschen Forschungsgemeinschaft geförderten Projekt werde die Laser-Doppler-Vibrometrie genutzt, um an großen Konstruktionen wie Brücken und Türmen Messungen in Hinblick auf Materialversagen durchzuführen. Im Gegensatz zu herkömmlichen Messungen würden sich LDVs durch eine hohe Auflösung und einen geringen Montageaufwand deutlich besser eignen.

Zudem hält die Arbeitsgruppe nach Angaben der TU derzeit den Auflösungsrekord für ein sogenanntes heterodynes Laser-Doppler-Vibrometer. „Auf dem Gebiet der Laser-Doppler-Vibrometrie findet an der TU Clausthal weltweit anerkannte Spitzenforschung statt, die nun durch die Anerkennung von ‚Nature Reviews Methods Primers‘ noch einmal an internationaler Aufmerksamkeit gewinnt“, so Rembe.