{"id":11492,"date":"2021-03-03T14:11:20","date_gmt":"2021-03-03T13:11:20","guid":{"rendered":"https:\/\/www.fachbau.ch\/?p=11492"},"modified":"2021-03-03T14:11:20","modified_gmt":"2021-03-03T13:11:20","slug":"gestatten-luci-computertomograf","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fachbau.ch\/de\/die-baustellen\/2021-03-03\/gestatten-luci-computertomograf\/","title":{"rendered":"Gestatten: Luci, Computertomograf"},"content":{"rendered":"<figure id=\"attachment_11493\" aria-describedby=\"caption-attachment-11493\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-11493 size-medium\" src=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung-680x337.jpg\" alt=\"Die Bilder des Computertomografen Luci sind so farbig wie genau und dienen der Energieforschung.\" width=\"680\" height=\"337\" srcset=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung-680x337.jpg 680w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung-768x381.jpg 768w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung-1024x508.jpg 1024w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung-18x9.jpg 18w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung-375x186.jpg 375w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung-706x350.jpg 706w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung-1000x496.jpg 1000w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Bilder-des-Computertomografen-Luci-sind-so-farbig-wie-genau-und-dienen-der-Energieforschung.jpg 1095w\" sizes=\"auto, (max-width: 680px) 100vw, 680px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-11493\" class=\"wp-caption-text\">Die Bilder des Computertomografen Luci sind so farbig wie genau und dienen der Energieforschung.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Luci ist 3,5 \u00d7 2,0 \u00d7 2,5 Meter gross, 11 Tonnen schwer und nimmt\u2019s genau. Mit vollem Namen heisst sie Luci \u2013 Lucerne CT imaging (facility). Sie ist ein Compu-tertomograf (CT) und steht auf dem Campus des Departements Technik &amp; Architektur in Horw. An einer technischen Hochschule und nicht in einem Kranken-haus? Dies passt, da Luci kein medizini-scher, sondern ein industrieller Compu-tertomograf ist. In erster Linie wird sie im Dienste der Energieforschung t\u00e4tig sein. Der CT-Experte Philipp Sch\u00fctz erkl\u00e4rt den Unterschied: \u00abBeim medizinischen CT bewegt sich die R\u00f6ntgenquelle, die Person hingegen bleibt an Ort \u2013 in ihrem Interesse, denn sonst m\u00fcsste sie sich ein-mal pro Sekunde um sich selbst drehen. Beim industriellen CT hingegen wird das Untersuchungsobjekt bewegt, w\u00e4hrend die R\u00f6ntgenquelle fest positioniert ist.\u00bb Das sorgt f\u00fcr eine gr\u00f6ssere Stabilit\u00e4t und Genauigkeit: 15 Bilder pro Sekunde mit jeweils 28\u2009802 Pixel \u2013 insgesamt also 8\u2009294\u2009000 Pixel pro Bild \u2013 kann das Ger\u00e4t aufnehmen. Es schaut somit nicht nur ins Innere des Objekts, sondern es tut dies auch mit enormer Pr\u00e4zision. Sch\u00f6pft man das Potenzial von Luci voll aus, kann man Strukturen messen, die 50 bis 100 Mal kleiner sind als der Durchmesser eines menschlichen Haares. \u00abSchweizweit gibt es meines Wissens nur drei vergleichbare Ger\u00e4te\u00bb, sagt Philipp Sch\u00fctz.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Lucis F\u00e4higkeit, extrem genau zu messen, ist nat\u00fcrlich nicht Selbstzweck: Dank der Hilfe von Computertomografen werden Speichermaterialien energieef\ufb01-zienter, Br\u00fccken stabiler, die Haltbarkeit alter Maschinen berechenbarer und K\u00e4se besser (mehr dazu unten). Der Horwer Computertomograf allerdings wird sich h\u00f6chstens nebenbei mit Milchprodukten besch\u00e4ftigen, wie Sch\u00fctz ausf\u00fchrt: \u00abEnergieforschung ist ein zentraler Schwerpunkt bei uns am Departement. Luci wird deshalb in erster Linie f\u00fcr Projekte in diesem Bereich eingesetzt.\u00bb Dies war auch der Grund, weshalb der Schweizerische Nationalfonds die Anschaffung unterst\u00fctzt hat.<\/p>\n<figure id=\"attachment_11494\" aria-describedby=\"caption-attachment-11494\" style=\"width: 680px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-11494 size-medium\" src=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Grazil-ist-Luci-nicht.-Aber-genau-680x378.jpg\" alt=\"Grazil ist Luci nicht. 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Aber genau.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\">Einige Beispiele f\u00fcr die fast unbegrenz-ten M\u00f6glichkeiten des Computertomo-grafen:<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Ef\ufb01zientere Energiespeicherung dank R\u00f6ntgenblick<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Energie aus Sonne und Wind wird immer wichtiger. Das Problem: Sie steht nur dann zur Verf\u00fcgung, wenn die Sonne scheint oder der Wind weht. Diese Energie, zum Beispiel f\u00fcr W\u00e4rme und Beleuchtung, wird allerdings oft in der Nacht ben\u00f6tigt. Die L\u00f6sung: Energie zwischenspeichern. Das Start-up Cowa der Hochschule Luzern untersucht eine vielversprechende M\u00f6glichkeit mithilfe von sogenannten Phasenwechselmate-rialien, die in Kapseln abgef\u00fcllt werden. Die Materialien setzen beim Wechsel von \ufb02\u00fcssig zu fest viel Energie frei. Die wiederum kann zur Erw\u00e4rmung oder K\u00fchlung von Maschinen oder Geb\u00e4uden gen\u00fctzt werden. Klingt einfach, ist hochkomplex. Eine der vielen Fragen, die sich stellen: Zeigen sich nach 200 Mal erw\u00e4rmen und abk\u00fchlen Ver\u00e4nderungen der Materialien und ihrer Verteilung in der Kapsel? Um das herauszu\ufb01nden, muss man in die Kapsel hineinsehen, ohne sie zu \u00f6ffnen. Ein Fall f\u00fcr Luci.<\/p>\n<figure id=\"attachment_11495\" aria-describedby=\"caption-attachment-11495\" style=\"width: 349px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-11495 size-full\" src=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Farben-zeigen-die-Geschwindigkeiten-auf.jpg\" alt=\"Die Farben zeigen die Geschwindigkeiten auf, mit der Wasser an den verschiedenen Stellen durch Granulat \ufb02iesst (rot\u2009=\u2009schnel-le Bewegung, dunkelblau\u2009=\u2009kaum Bewe-gung). F\u00fcr die Simulation kann nun dieser realistische Wert verwendet werden, anstatt eines \ufb01ktiven Optimalwerts.\" width=\"349\" height=\"373\" srcset=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Farben-zeigen-die-Geschwindigkeiten-auf.jpg 349w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Farben-zeigen-die-Geschwindigkeiten-auf-11x12.jpg 11w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Farben-zeigen-die-Geschwindigkeiten-auf-281x300.jpg 281w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Die-Farben-zeigen-die-Geschwindigkeiten-auf-327x350.jpg 327w\" sizes=\"auto, (max-width: 349px) 100vw, 349px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-11495\" class=\"wp-caption-text\">Die Farben zeigen die Geschwindigkeiten auf, mit der Wasser an den verschiedenen Stellen durch Granulat \ufb02iesst (rot\u2009=\u2009schnel-le Bewegung, dunkelblau\u2009=\u2009kaum Bewe-gung). F\u00fcr die Simulation kann nun dieser realistische Wert verwendet werden, anstatt eines \ufb01ktiven Optimalwerts.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Simulationen mit realistischen Vorgaben <\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Mit Computersimulationen l\u00e4sst sich vorhersagen, wie sich ein Geb\u00e4ude oder eine Maschine unter bestimmten Bedingungen verhalten wird \u2013 zum Beispiel, wie viel Energie ein Geb\u00e4ude brauchen wird oder wie viel Schmutzwas-ser in wie viel Zeit durch einen nat\u00fcrli-chen Filter aus Kies oder Sand \ufb02iesst. Dabei rechnet man normalerweise mit optimal funktionierenden Materialteilen. Dies ist jedoch nicht immer der Fall. Sand in einem Container zum Beispiel ist nicht gleichm\u00e4ssig verteilt, deshalb staut sich das Wasser an manchen Stellen und sucht sich andere Wege. Die brauchen jedoch vielleicht mehr Zeit. Luci verteilt den Sand zwar nicht besser, aber der Computertomograf kann die Ober\ufb02\u00e4che der K\u00f6rner berechnen und den Platz zwischen Sand und Steinen ausmessen. Mit diesen Angaben kann dann Software gef\u00fcttert werden, die hilft, die Str\u00f6mung des Wassers pr\u00e4ziser zu simulieren.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Ist die Maschine noch genau?<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Maschinen und ihre Bestandteile n\u00fctzen sich auf Dauer ab, ihre Leistung wird weniger pr\u00e4zis. Energetisch und wirt-schaftlich ist es jedoch sinnvoll, sie so lange als m\u00f6glich zu nutzen. Luci hilft dabei, indem sie aufzeigt, wie weit die Pr\u00e4zision schon abgenommen hat. Zum Beispiel bei der Produktion von Flaschendeckeln, die ihren Dienst nur dann tun, wenn sie genau auf das Gewinde passen. So k\u00f6nnen Unterneh-men besser absch\u00e4tzen, ob es reicht, Einzelteile auszuwechseln, oder ob \u2013 und in welchem Zeitrahmen \u2013 ein Ersatz notwendig wird.<\/p>\n<figure id=\"attachment_11496\" aria-describedby=\"caption-attachment-11496\" style=\"width: 350px\" class=\"wp-caption alignnone\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" class=\"wp-image-11496 size-full\" src=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Luci-zeigt-auf.jpg\" alt=\"Luci zeigt auf, dass die Verteilung der Inhaltsstoffe des Phasenwechselmate-rials noch nicht perfekt ist: Die Farben machen die verschiedenen Materialien sichtbar. Optimalerweise w\u00e4ren sie auch nach einigen Hundert Mal erw\u00e4rmen und abk\u00fchlen noch gleichm\u00e4ssig verteilt.\" width=\"350\" height=\"371\" srcset=\"https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Luci-zeigt-auf.jpg 350w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Luci-zeigt-auf-11x12.jpg 11w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Luci-zeigt-auf-283x300.jpg 283w, https:\/\/www.fachbau.ch\/wp-content\/uploads\/2021\/10\/Luci-zeigt-auf-330x350.jpg 330w\" sizes=\"auto, (max-width: 350px) 100vw, 350px\" \/><figcaption id=\"caption-attachment-11496\" class=\"wp-caption-text\">Luci zeigt auf, dass die Verteilung der Inhaltsstoffe des Phasenwechselmate-rials noch nicht perfekt ist: Die Farben machen die verschiedenen Materialien sichtbar. Optimalerweise w\u00e4ren sie auch nach einigen Hundert Mal erw\u00e4rmen und abk\u00fchlen noch gleichm\u00e4ssig verteilt.<\/figcaption><\/figure>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Dem K\u00e4se die L\u00f6cher zur\u00fcckgeben<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Wo kommen die L\u00f6cher im K\u00e4se her? Bei Kurt Tucholsky l\u00f6st die Kinderfrage einen gepfefferten Familienstreit aus, bei Forschern Neugier. K\u00e4seproduzentinnen hingegen bereiteten nicht die L\u00f6cher, sondern deren Schwinden schla\ufb02ose N\u00e4chte. Ein Team der Eidgen\u00f6ssischen Materialpr\u00fcfungs-und Forschungsanstalt (Empa) fand mithilfe eines Computerto-mografen eine verbl\u00fcffende Antwort: Das Ausgangsprodukt, die Milch, ist zu sauber. Bakterien brauchen Heu, um bei der Reifung des K\u00e4ses Kohlendioxid bilden zu k\u00f6nnen, wodurch die L\u00f6cher entstehen. Immer strengere Hygienevorschriften sorgten jedoch daf\u00fcr, dass bei der K\u00e4seproduktion immer weniger Heuparti-kel zuf\u00e4llig den Weg in die Milch fanden. Die gute Nachricht aber: Sie lassen sich gezielt hinzuf\u00fcgen, damit die L\u00f6cher wieder in alter Sch\u00f6nheit den K\u00e4se zieren.<\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\"><strong>Hilfe bei verlorenen Baupl\u00e4nen<\/strong><\/p>\n<p style=\"text-align: justify;\">Dinge gehen verloren. Das kommt in den besten Fabriken vor. Baupl\u00e4ne f\u00fcr Maschinen zum Beispiel. Wenn nun aber ein Teilchen einer sonst noch voll funktionst\u00fcchtigen Maschine abgen\u00fctzt ist und ersetzt werden soll, wird es problematisch: Die Spezi\ufb01kationen, die man f\u00fcr das Ersatzteil br\u00e4uchte, sind auf besagten und nun verlorenen Baupl\u00e4nen festgehalten. Das \u00c4ussere kann man ausmessen, um es zu reproduzieren. Aber das Innenleben? Da hilft nur Luci. \u25a0<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Luci ist 3,5 \u00d7 2,0 \u00d7 2,5 Meter gross, 11 Tonnen schwer und nimmt\u2019s genau. Mit vollem Namen heisst sie Luci \u2013 Lucerne CT imaging (facility). Sie ist ein Compu-tertomograf (CT) und steht auf dem Campus des Departements Technik &amp; Architektur in Horw. An einer technischen Hochschule und nicht in einem Kranken-haus? 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