Im Jahre 1993 wurden am Institut für Raufahrtsysteme (IRS) der Universität Stuttgart erstmals keramische Gassensoren zur Messung der Sauerstoffverteilung im Plasmawindkanal eingesetzt. Dort werden Hitzeschutzmaterialien für wiedereintretende Raumfahrzeuge auf ihr Verhalten unter extremsten Temperatur- und Strömungsbelastungen getestet. Aus der Sauerstoffverteilung im Plasmafreistrahl lässt sich die korrekte Position für Materialproben im Strahl bestimmen. Aus dieser ersten Anwendung wurden die Sensoren für eine Vielzahl von Weltraumexperimenten, z.B. an Bord der russischen Forschungskapsel IRDT oder zukünftig auf der Internationalen Raumstation ISS, weiterentwickelt.

Was als Entwicklung für die Raumfahrt begann, stieß ab 1998, nachdem die Technologie im Rahmen der Technologie-Transfer-Initiative INTRA weiten Anwenderkreisen in der Industrie vorgestellt wurde, auf sehr großes Interesse hinsichtlich des Einsatzes der Gassensoren auch für irdische Zwecke. Die enorme Resonanz auf ihre Technologie, die sich in einer Fülle von Anfragen und etlichen Entwicklungsaufträgen zeigte, veranlasste Anfang 2000 drei Mitarbeiter des IRS zusammen mit dem damaligen Institutsleiter eine eigene Firma zur Vermarktung ihrer Errungenschaften im Bereich der modernen Gasanalyse zu gründen, die ESCUBE Space Sensor Systems GmbH. Angeboten werden seitdem hochwertige Sensorsysteme für vielfältige und ständig zunehmende Einsatzmöglichkeiten wie beispielsweise in der Vakuumtechnik, der Medizintechnik, der Haushaltstechnik und der Umwelttechnik.

Besonders interessant macht die Sensorsysteme die durch den Raumfahrteinsatz bedingte Miniaturisierung. Hierdurch wird vor allem die Leistungsaufnahme der Sensorsysteme verringert. Diese Systeme ermöglichen zeitlich hoch aufgelöste in-situ Messungen unterschiedlicher Gaskonzentrationen auch in aggressiver, reduzierender und oxidierender Umgebung. Innovative Fertigungsverfahren und der Einsatz hochwertiger Materialien garantieren dem Kunden darüber hinaus höchste Qualität und Robustheit.

Derzeit fokussiert sich die ESCUBE GmbH auf Innovationsvorhaben, welche die Regelung von Kleinfeuerungsanlagen (CarboSen) und die Sicherheitsüberwachung von Brennstoffzellen (HydroSen) betreffen.

Regelung von Kleinfeuerungsanlagen

Eine kontinuierliche Überwachung der Schadstoffemissionen, wie sie beispielsweise in industriellen Großanlagen bereits umgesetzt wird, erfolgt bei Kleinbrennern derzeit noch nicht. Grund hierfür ist, dass eine wirtschaftlich sinnvolle Überwachung mit bislang am Markt erhältlicher Sensorik nicht durchgeführt werden konnte. Mit dem CarboSen-System ist dies wegen der Miniaturisierung und dem damit verbundenen geringeren Leistungsbedarf möglich. Eine kontinuierliche Bestimmung des optimalen Betriebszustandes mittels des CarboSen-Systems garantiert einen optimalen Einsatz der Anlage, zu jeder Zeit, an jedem Betriebspunkt und mit jedem beliebigen Brennstoff. Damit wird ein wesentlicher Beitrag zum Umweltschutz geleistet.

Sicherheitsüberwachung von Brennstoffzellen

Brennstoffzellen werden mit Wasserstoff oder mit wasserstoffreichen Gasen betrieben, die an der Brennstoffzellenmembran umgesetzt und abgeführt werden. Um gefährliche Gaszusammensetzungen zu vermeiden und Sicherheit zu garantieren, muss die Dichtheit der Peripherie der Brennstoffzelle und die Brennstoffzelle selbst überwacht werden. In der Öffentlichkeit ist bekannt, dass Wasserstoff explosive Gas-Luft-Gemische bildet, und Unfälle wie die Challenger- oder Hindenburg-Katastrophe sind in der Erinnerung sehr präsent. Mit dem HydroSen als Sicherheitssystem kann hier ein wesentlicher Beitrag zur Akzeptanz der neuen Wasserstofftechnologie geleistet werden. Der Einsatz des HydroSen-Systems führt zur Steigerung der Zuverlässigkeit des Brennstoffzellenbetriebs und sorgt für ein Mehr an Sicherheit für Mensch, Umwelt und Maschine, was natürlich die Akzeptanz der Brennstoffzellentechnologie steigern wird.

Nachdem in den ersten beiden Jahren der Unternehmensgeschichte die technische Anpassung der Sensoren an die neuen Anwendungen im Vordergrund stand, geht es jetzt um die breite Markteinführung der ESCUBE-Produkte in den beschriebenen Marktsegmenten. CarboSen und HydroSen werden ständig weiterentwickelt und verbessert. Aus weiteren vermittelten Kooperationen und diesbezüglichen Projekten werden zusätzliche innovative Produkte hervorgehen.