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Neuartiger 3D-Sensor

Interview mit Dr.-Ing. habil. Andreas Bablich von der Universität Siegen

Moderne 3D-Bildsensoren werden in unzähligen Anwendungen der Unterhaltungselektronik und Sicherheitstechnik benötigt. Forschende der Universität Siegen haben einen völlig neuartigen 3D-Sensor für integrierte Kameras entwickelt – den „Intrinsischen Photomischdetektor“. Während für den Prototyp derzeit ein internationales Patentverfahren läuft, untersucht ein neues Forschungsprojekt unter Leitung von Dr.-Ing. habil. Andreas Bablich die praktischen Einsatzmöglichkeiten, das Herstellungsverfahren und die Leistungsfähigkeit des Sensors, um langfristig die Grundlage für besonders kompakte und kostengünstigere 3D-Sensoren zu schaffen.


Als zentraler Dienstleister des Verbunds innovation2business.nrw unterstützt PROvendis die Erfinder bei Fragen zum Schutz geistigen Eigentums und bei der Vermarktung ihrer Erfindung.

Im Interview erläutert Dr.-Ing. habil. Andreas Bablich, welche Vorteile die neuartige Sensortechnologie verspricht und welche konkreten Schritte jetzt im Projekt erfolgen.

Wofür werden 3D-Sensoren benötigt? 

Dr. Bablich: 3D-Sensoren und optische Tiefensensoren sind bereits heute wichtige Wegbereiter für vielfältige Anwendungsbereiche wie autonomes Fahren, Mustererkennung, Digitalisierung des kulturellen Erbes (Denkmäler / Gebäude etc.), 3D-Phänotypisierung von Pflanzen, Sportwissenschaftsanalyse oder Fahrersicherheitssysteme. Umfassende 3D-Bilddatensätze dienen als Eingangsinformationen für künstliche Intelligenz, neuronale Netze, Deep- und Machine-Learning-Algorithmen für autonome und verbesserte Robotersysteme sowie Virtual-/Augmented-Reality-Anwendungen. Die 3D-Bildgebung ebnet bereits den Weg für leistungsstarke medizinische Diagnosewerkzeuge und Dokumentationen.

Was macht die von Ihnen erforschte Sensorik neu im Vergleich zu bestehenden 3D-Sensoren?

Dr. Bablich: Die von uns erforschte Sensorik kann verglichen zum Stand der Technik deutlich einfacher auch bei niedrigen Temperaturen hergestellt werden. Während für 3D-Sensoren aus kristallinen Materialien bisher Prozesstemperaturen von über 900 °C erforderlich waren, ermöglichen die entwickelten 3D-Sensoren aus amorphen Halbleitern Herstellungstemperaturen unter 200 °C. Dadurch lässt sich die Sensorik auf nahezu jedem Trägermaterial integrieren. So kann z. B. die 3D-Sensorik oberhalb einer CMOS-Elektronikschaltung „sitzen“, so dass die Nutzfläche für eintreffendes Licht maximiert wird. Dadurch können potenziell höhere Pixeldichten und Bildauflösungen erzielt werden. Zudem untersuchen wir, ob diese Sensorik eine höhere Empfindlichkeit als bestehende Technologien erreichen kann, um 3D-Objekte auch bei geringer Beleuchtung zuverlässig zu erfassen.

Welche potenziellen Anwendungsfelder sehen Sie für diese neuartige Sensortechnologie und sehen Sie bestimmte Branchen, in denen diese Sensoren besonders schnell Einsatz finden könnten? 

Dr. Bablich: Ich denke die neuartigen Sensoren sind besonders im industriellen Umfeld für leistungsfähige, aber gleichzeitig „low-cost“ 3D-Bilgebungssysteme interessant. Konkrete Anwendungsfelder wären die industrielle Abstandsmesstechnik, Automobilelektronik wie z. B. Cabin-Sensing, Smartphone 3D-Scanning / Gestenerkennung oder Smart Home-Technologien. 

Wann wurde Ihnen klar, dass Sie Ihre Erfindung schutzrechtlich sichern müssen? War das Thema Patente für Sie Neuland oder hatten Sie bereits Erfahrung damit?

Dr. Bablich: In dem Moment als das „Phänomen“ im Labor zum ersten Mal beobachtet und genauer analysiert wurde war allen Miterfindern bewusst, dass eine schutzrechtliche Absicherung sinnvoll ist. Der Schutz der Erfindung war eine natürliche und frühzeitige Überlegung, da dies ein wesentlicher Bestandteil unserer Ingenieur-Denkweise in der anwendungsorientierten Forschung ist. Von Anfang an war klar, dass ein robuster Schutz des geistigen Eigentums unerlässlich ist, um die Lücke zwischen akademischer Forschung und industrieller Anwendung zu schließen und so die weitere Entwicklung, Investitionen und letztlich den Nutzen für den Anwender zu ermöglichen. Zu diesem Zeitpunkt bestand bereits Erfahrung zum Thema Patente. 

Welche Unterstützung haben Sie durch PROvendis erfahren?

Dr. Bablich: Für mich war und ist die PROvendis eine wichtige Schnittstelle und Vermittler zwischen Patentanwalt und Erfinder. PROvendis leistete eine wichtige Unterstützung, insbesondere bei der Ausarbeitung von Patenten, einschließlich der Identifizierung wichtiger Ansprüche, der Überprüfung des bestehenden Stands der Technik und der Koordination mit Patentanwälten. Darüber hinaus unterstützte PROvendis die erste Suche nach Industriepartnern.

Welche Meilensteine möchten Sie in den kommenden Jahren erreichen?

Dr. Bablich: In den nächsten Jahren werden wir zunächst das Prinzip grundlegend erforschen, die Bauelemente optimieren und von Einzelpixel hin zu kompletten 3D-Kamerademonstratoren skalieren. Zudem wollen wir mit erfolgreicher Vermarktung der Idee industrielle Partner für den Kauf der Schutzrechte gewinnen, um die 3D-Sensoren in die Anwendung zu bringen.


Weitere Informationen

↗ Technologieangebot 

↗ Website Lehrstuhl für Graphen-basierte Nanotechnologie

↗ Beitrag der Universität Siegen


Veröffentlicht am 06.02.2026