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Danny Nitzsche
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nitzsche [at] witte-technology.com
Gedruckte Temperatursensoren
Temperaturüberwachung für Industrie und Produktentwicklung
Temperatursensoren spielen eine zentrale Rolle bei der Entwicklung von neuen Technologien. Insbesondere gedruckte Temperatursensoren eröffnen neue Möglichkeiten für smarte, kosteneffiziente und präzise Temperaturmessung. Sie lassen sich direkt in Materialien integrieren und eignen sich für den Einsatz auf beweglichen oder gebogenen Oberflächen, wo klassische Sensoren an ihre Grenzen stoßen.
Durch ihre extreme Flexibilität, minimale Bauhöhe und digitale Auslesbarkeit eignen sich diese Sensoren ideal für Anwendungen in Bereichen wie E-Mobilität, Medizintechnik, Smart Building, Smart Textiles, Verpackungsüberwachung und Gebäudeautomation.
Was ist ein Temperatursensor?
Ein Temperatursensor (auch Temperaturfühler, Wärmesensor oder im Englischen temperature sensor) ist ein elektronisches Bauelement zur Messung und Umwandlung von Temperaturwerten in elektrische Signale. Er kommt täglich in privaten wie industriellen Anwendungen zum Einsatz, von Thermometern bis zur Temperaturüberwachung in Maschinen oder Verpackungen.
Im industriellen Umfeld liegt der Fokus auf zuverlässiger Temperaturmessung, oft unter erschwerten Bedingungen. Hier bieten industrielle Temperatursensoren mit gedruckter Elektronik eine besonders flexible Lösung.
Vorteile für Industrie & Produktentwicklung
Die Kombination aus gedruckter Elektronik und intelligenter Temperaturüberwachung bringt klare Vorteile für Industrie und Entwicklung:
- Flexibel & ultraleicht – Ideal für bewegliche, gebogene oder platzkritische Anwendungen
- Hohe Messgenauigkeit in Echtzeit
- Einfache Integration in bestehende Systeme, Textilien oder Bauteile
- Kosteneffizient, auch für hohe Stückzahlen in Serienproduktion
- Digital auslesbar via Bluetooth/NFC – perfekt für mobile Temperaturkontrolle
Wie funktionieren gedruckte Temperatursensoren?
Gedruckte Temperatursensoren bestehen aus mehreren hauchdünnen Schichten:
- Sensitive Schicht mit PTC (Positive Temperature Coefficient)
- Gedruckte Elektrode
- Schutzschicht gegen Feuchtigkeit und Korrosion
Sie werden auf flexible Substrate wie PET, TPU oder Kapton aufgebracht. Über Schnittstellen wie Bluetooth oder NFC lassen sich die Daten drahtlos übertragen. Perfekt für moderne IoT-Anwendungen. Die Integration erfolgt platzsparend per FPC- oder Crimp-Stecker.
Für wen sind gedruckte Temperatursensoren besonders geeignet?
- Produktentwickler, die kompakte und digitale Sensorlösungen suchen
- Industriekunden, die ihre Temperaturmessung automatisieren oder digitalisieren wollen
- Hersteller, die kundenspezifische Temperatursensoren für spezielle Anwendungen benötigen
- F&E-Abteilungen, die neue smarte Produkte mit Sensorintegration entwickeln
Typische Einsatzbereiche für Temperatur-Sensoren
Gedruckte Temperatursensoren kommen in zahlreichen Branchen zum Einsatz:
Automotive & E-Mobilität
In E-Fahrzeugen und Akkusystemen ist eine genaue Temperaturüberwachung entscheidend für Sicherheit, Leistung und Lebensdauer. Gedruckte Temperatursensoren können direkt auf Batteriegehäusen oder Leiterplatten integriert werden.
- Temperaturüberwachung von Batterien und Motoren
- Verlängert Lebensdauer & erhöht Sicherheit
Medizintechnik & Wearables
In intelligenten Pflastern, tragbaren Gesundheitsmonitoren oder Therapiegeräten sorgen Temperatursensoren für die präzise Messung der Körpertemperatur: komfortabel, hautfreundlich und flexibel einsetzbar.
- Wundüberwachung unter Verbänden
- Integriert in Pflaster oder tragbare Kleidung
Verpackungs- und Logistikbranche
Bei temperaturkritischen Produkten wie Lebensmitteln, Medikamenten oder Chemikalien helfen integrierte Sensoren dabei, die Einhaltung der Kühlkette zu dokumentieren, oft direkt in der Verpackung.
- Temperaturkontrolle sensibler Güter wie Pharma- oder Lebensmittel
- Lückenlose Kühlketten-Dokumentation
Smart Building
In Heizungs-, Lüftungs- und Klimaanlagen erfassen Temperatursensoren zuverlässig die Raumtemperatur. In Kombination mit smarten Systemen sorgen sie für mehr Energieeffizienz und Komfort.
- Klimasteuerung mit Umgebungstemperatur-Sensoren
- Energiemanagement & Nutzerkomfort
Predictive Maintenance
In Produktionsanlagen, Motoren, Pumpen oder Getrieben überwachen Temperatursensoren kritische Bauteile. So lassen sich Überhitzungen frühzeitig erkennen und Ausfälle vermeiden, das ist ein wichtiger Beitrag zur Betriebssicherheit und Wartungsplanung.
Umwelt- und Agrarmonitoring
Temperatursensoren kommen auch im Freien zum Einsatz: z. B. zur Überwachung von Boden-, Wasser- oder Lufttemperaturen in der Landwirtschaft oder bei Umweltmessstationen.
Häufige Fragen zu gedruckten Temperatursensoren
Gedruckte Temperatursensoren sind temperaturabhängige elektrische Bauelemente, die im Rolle-zu-Rolle- oder Flachdruckverfahren auf flexible Substrate (z. B. PET, PI, Papier) aufgebracht werden. Sie basieren typischerweise auf leitfähigen Polymeren oder Pasten, deren Widerstand sich temperaturabhängig ändert.
Ein gedruckter Temperatursensor nutzt spezielle Materialien wie PTCs, die sich bei Temperaturänderungen elektrisch verändern. Über hauchdünne, siebgedruckte Schichten wird diese Information in ein digitales Signal umgewandelt.
Dank moderner Materialien und präziser Druckverfahren liefern sie hochauflösende Echtzeitdaten und sind für viele industrielle Anwendungen geeignet. Gleichzeitig besitzen diese ein geringeres Gewicht und weniger Platzbedarf.
Durch additive Fertigung lassen sich gedruckte Sensoren großflächig, kosteneffizient und materialseffizient herstellen. Sie ermöglichen flexible, ultradünne Designs, die sich problemlos in bestehende Produktgeometrien oder Folienverbunde integrieren lassen. Ideal für Smart Packaging, Wearables oder IoT-Anwendungen.
Je nach eingesetztem Materialsystem und Kalibrierung erreichen gedruckte Temperatursensoren typischerweise eine Genauigkeit von ±1 °C bis ±2 °C im Bereich von – 20 °C bis +85 °C. Für präzisere Anforderungen können Mehrpunkt-Kalibrierungen und spezielle Auswerteelektronik eingesetzt werden.
Standardausführungen sind für den Bereich von ca. -20 °C bis +85 °C ausgelegt. Für High-Performance-Anwendungen sind auch Systeme mit erweiterten Temperaturbereichen bis zu 120 °C verfügbar. Abhängig vom Substrat und den verwendeten Druckmaterialien.
Gedruckte Sensoren sind flexibler, leichter und günstiger als herkömmliche Sensoren. Sie lassen sich direkt in Produkte integrieren und ermöglichen völlig neue Anwendungen, z. B. in Smart Textiles, E-Mobilität oder Medizintechnik.
Die Sensoren lassen sich per Flachband, leitfähiger Tinte oder Druckkontakt in bestehende Elektroniken einbinden. Die Auswertung erfolgt meist über einfache Widerstandsmessung (NTC- oder PTC-Verhalten) oder per digitaler Schnittstelle bei Systemintegration. Eine Kombination mit RFID/NFC oder flexiblen Batteriesystemen ist ebenfalls möglich.
Ja, viele Hersteller bieten kundenspezifische Temperatursensoren, die auf bestimmte Anforderungen, etwa Form, Temperaturbereich oder Material, zugeschnitten sind.
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