Organische Sensorfolien generieren Datenfluten für Wärmespeicher und Industrie 4.0

Mit hauchdünnen, preiswerten Messfolien will Flexora Dresden bei der Energiewende helfen und die digitale Produktion auf eine neue Stufe heben

Dresden, 21. November 2025. Wer sich fürs Solar-Eigenheim einen Thermospeicher gekauft hat, um das Weltklima zu retten und die Heizkosten zu bändigen, will jederzeit genau wissen, wieviel Wärmeenergie noch im Wassertank steckt. Technisch lösbar ist dies zwar längst durch klassische Temperatursensoren. Doch jeder Elektroniksensor, der durch eine Bohrung im Tank installiert wird, verursacht Zusatzausgaben – und weitere Wärmeverluste. Noch mehr pressiert dieser Datenmangel in Betrieben, die ihre Werkhallen auf die digitale oder gar kognitive Produktion nach „Industrie 4.0“-Prinzipien umstellen wollen: Dafür benötigt die Künstliche Intelligenz im Hintergrund vor allem ganz viele Informationen – doch jeder neue Sensor an den Maschinen verursacht meist Kosten und oft auch Platzprobleme.

„Unsere Sensorfolie macht sichtbar, was bisher verborgen war.“
Flexora-Chef Clemens Haist

Eine Ausgründung der TU Dresden will dieses Dilemma mit organischer Elektronik lösen: Das zehnköpfige Team von „Flexora“ druckt nämlich massenhaft organische Temperatursensoren auf durchsichtige Folien und dies recht preiswert. „Unsere Sensorfolie macht sichtbar, was bisher verborgen war“, verspricht Flexora-Chef Clemens Haist. „Sie eröffnet eine völlig neue Datentiefe im Wärmesektor. Je besser wir wissen, wie viel Wärme tatsächlich im Speicher vorhanden ist, desto effizienter können Heizsysteme arbeiten. Das spart Energie, senkt Kosten und schont Ressourcen.“

„Aufgebohrte“ Tintenstrahldrucker bringen Sensorik auf Folien auf

Möglich machen dies Sensoren aus organischen Materialien, die sich dünn und biegsam auf Folien aufbringen lassen. Dabei setzen die Physiker, Materialwissenschaftler, Elektrotechniker und Maschinenbau-Ingenieure auf spezielle Tintenstrahler, die den Druckern daheim auf dem Schreibtisch ähneln, aber leistungsstärker sind. Die damit gedruckten Sensoren sind nicht nur hauchdünn und biegsam, sondern auch viel billiger als normale Sensoren aus Reinraumfabriken, lassen sich zudem einfach aufkleben, statt sie aufwendig zu installieren.

Omnipräsente Sensoren sollen ganze Fabriken in Echtzeit überwachen

„Im Vergleich zu klassischen Sensoren kommen wir durch unsere additive Fertigung auf niedrige Herstellungskosten“, betont Clemens Haist. „Unsere organischen Sensoren brauchen auch keine Durchbrüche und Verkabelungen.“ Was heißt: Die weniger als einen halben Millimeter dünnen Systeme aus Sachsen eröffnen neue Chancen, künftig Sensoren zu überschaubaren Kosten massenhaft zu verkleben und zu vernetzen.

Folien vernetzen sich zu intelligenten Verbünden

Diese intelligenten Netze können dann Kühlketten vom Rohprodukt bis zum Ladenregal im Blick behalten. Sie ermöglichen aber auch eine vorausschauende Wartung abgenutzter Innenbauteile in großen Maschinenhallen oder überwachen in Echtzeit komplette Prozessketten in Chemiefabriken. Gerade für solche komplexen Aufgaben haben die Dresdner zusätzlich eigene „Internet der Dinge“-Boxen entwickelt, die die Messwerte ihrer Sensorfolien sammeln und per Funk an eine Steuerzentrale weitergeben. Dort speist eine Flexora-Software die Sensordaten dann in ein 3D-Modell der überwachten Maschine oder kompletten Fabrik ein. So entsteht ein digitaler Zwilling, der jederzeit in Echtzeit weiß, wie es seinem realen Zwilling da unten in der Werkhalle gerade geht, ob irgendwo eine Chemieleitung in einer Raffinerie leckt oder ein von außen unsichtbarer Rotor in einem Kraftwerks-Generator beginnt, Risse zu bekommen.

„Das kann uns die Konkurrenz nicht so einfach nachmachen“

Die Grundlage für all dies legte das Dresdner TU-Physikinstitut von Prof. Karl Leo, das sich mit Novaled, Heliatek und anderen innovativen Tech-Ausgründungen in den vergangenen Jahren immer wieder hervorgetan hat. Neben organischen Leuchtdioden, Solarzellen und Schaltungen verfolgten die Teams seinerzeit an der Uni auch einen additiven Pfad: Statt organische Elektronik hochpräzise, aber aufwendig in Vakuum-Beschichtungsanlagen herzustellen, verwendeten die Wissenschaftler in einem ihrer Forschungsprojekte „aufgebohrte“ Tintenstrahl-Drucker. Die werden mit einer eigens entwickelten Tinte aus organischen Halbleitern gespeist und können damit im Rolle-zu-Rolle-Verfahren schier endlose Bänder aus biegsamer Folien mit 300 bis 500 Mikrometer dünnen Sensoren sowie Leiterbahnen bedrucken.

Ein wichtiges Betriebsgeheimnis von Flexora ist daher auch, wie sie ihre organische Halbleiter-Tinte anrühren und organischen Minischalter damit erzeugen – Themen, auf die sich die späteren Flexora-Mitgründer Dr. Michael Sawatzki-Park und Dr. David Kneppe am Leo-Institut spezialisiert hatten. „Das kann uns die Konkurrenz nicht so einfach nachmachen“, ist Wirtschaftsingenieur Haist überzeugt, der kurz vor der Firmengründung als „Finanzer“ zum Team stieß.

3D-Drucker, Roboter und Tintenstrahler in ehemaliger Schule installiert

Im September 2022 war es dann soweit: Sawatzki-Park, Kneppe, Haist, Systementwickler Kivanc Ararat und Prof. Leo gründeten „Flexora“ – wobei sich der Organikelektronik-Papst bald aus dem unternehmerischen Tagesgeschäft zurückzog, um an den nächsten Innovationen an der Dresdner Exzellenz-Uni zu forschen. Im Herbst 2024 zog das Jungunternehmen aus den Uni-Laboren in eine ehemalige Schule an der Gutzkowstraße um. Hier baut das Flexora-Kollektiv seither seinen Maschinenpark aus, schreibt die Software für neue Sensor-Einsatzmöglichkeiten und automatisiert die Fertigung. Dazu gehören 3D-Drucker und Bestückungs-Automaten für die Sensordaten-Übertragungsboxen, weitere Drucker für den organischen Tintenstrahldruck, neue Trockungsstrecken und dergleichen mehr.

Wärmespeicher, Raffinerien und Logistik im Fokus

Damit fahren sie nun auch die Serienproduktion in Zehntausender-Stückzahlen hoch. Zu den ersten Kunden gehören Energiesystemanbieter, die damit den Füllstand und Energiegehalt von Warmwasserspeichern überwachen. Die ultradünnen Sensoren aus Dresden messen dort die Temperatur im Innern flächendeckend in Echtzeit, um ein „detailliertes Bild über die Temperaturschichtung im Wärmespeicher“ zu ermöglichen. Dadurch wissen die Betreiber dann „jederzeit genau, wie viel Energie verfügbar ist, und können Ladezustand exakt bestimmen, Lade- und Entladevorgänge bedarfsgerecht steuern und Energieverluste minimieren“, versprechen die Ingenieure.

Auch Chemieindustrie und Logistik im Fokus

Im nächsten Schritt wollen die Dresdner ihre Sensornetze und „Digitalen Zwillinge“ der Chemieindustrie ans Herz legen. Auch Lebensmittelbetriebe rücken in den Fokus. „Und wir sehen auch in der Logistik viel Potenzial“, sagt Haist. Denkbar sei, ganze Regale in Materiallagern mit Elektronikfolien auszulegen, deren aufgedruckte Gewichtssensoren beispielsweise in Echtzeit überwachen, wieviel Schrauben noch in den Lagerboxen vorrätig sind oder ob der Bolzenvorrat nachgefüllt werden muss.

Kurzüberblick

• Unternehmen: „Flexora“
• Geschäftsfelder: Druck von organischen Temperatur-, Druck- und anderen Sensoren
• Gründung: 2022
• Belegschaft: 10 feste Beschäftigte plus drei Werkstudenten
• Hauptsitz: Dresden
• Mehr Infos im Netz: flexora.de

Autor: Heiko Weckbrodt

Quellen: Auskünfte Flexora, Oiger-Archiv

Hinweis: Eine ähnliche Version dieses Artikels erschien ursprünglich in den Dresdner Neuesten Nachrichten

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