Als Martin Münker mit dem HAPEG-Projekt den Bau der ersten europäischen Hochenergie-CT-Anlage startete, wartete man mehrere Minuten auf ein einziges 2D-Schnittbild. Das leisteten sich die wenigsten. Heute werden Batterien im Sekundentakt mit 3D-CT geprüft. Münker leitet die diondo GmbH in Hattingen und führt das weltweit „dienstälteste CT-Team“. Das Unternehmen gehört zur VisiConsult-Unternehmensgruppe, geführt durch CEO Lennart Schulenburg. Ein Gespräch mit beiden über die Anfänge der industriellen CT, wie sie sich entwickelte und was noch vor ihr liegt.
Martin Münker leitet die diondo GmbH. © Sascha Kreklau
Lennart Schulenburg ist CEO der VisiConsult-Unternehmensgruppe. © VisiConsult
Wie begann die Geschichte von CT für dich, Martin?
Martin Münker: „Die Technologie steckte in den Lauflernschuhen und fiel öfter hin als einem lieb war. Ich wundere mich im Rückblick zuweilen, warum ich trotzdem an CT geglaubt habe. Sie war weit davon entfernt, ein stabiles, kostengünstiges oder etabliertes Verfahren zu sein. Doch als Physiker treibt mich die Neugier an. Was liegt in den Dingen verborgen? Das ist ein ansteckender Virus, der dich niemals loslässt. Heute sind wir das meines Wissens nach dienstälteste CT-Team weltweit und schöpfen aus einem riesigen Reservoir an Erfahrung und Know-How.“
Wie sahen die Anfänge aus?
Münker: „Stand der Dinge war bis Mitte der 1980er Jahre 2D-CT. Also einzelne Schnittbilder. Auf jedes Bild musstest du Minuten, teils Stunden warten. Damit ein Volumen zu scannen, hätte niemand bezahlen können. Es galt also, 2D zu 3D möglich zu machen. Wir wussten in der Theorie, wie es geht, aber Flachdetektoren waren komplett neu. Unsere Idee war es, für die damalige Kohle- und Stahlindustrie im Revier als Zielgruppe, mit einer besonders großen und leistungsstarken CT-Anlage, ausgerüstet mit einem Linearbeschleuniger als Strahlenquelle, ins Rennen zu gehen. Über das NRW-Wirtschaftsministerium haben wir dann EU-Fördermittel in Höhe von 10,7 Millionen Deutsche Mark eingeworben. In unserer Anlage waren 512er-Flachdetektoren von Perkin Elmer verbaut, Seriennummer eins bis vier. Das war also absolut am vorderen Ende der Technologie. Für die verwendeten Rechner hätte man sich drei Mittelklassewagen kaufen können. 1989 war die Linac-CT einsatzbereit. Der Wettbewerb war sehr übersichtlich. In den USA gab es die Firma Aracor, die riesige CT-Anlagen für ebenso riesige Raketen baute. Dann noch Bio-Imaging und SMS, die industrielle CT gemacht hat. Das war es dann schon. Heute ist keiner von denen mehr eigenständig am Markt.“
Hatten alle nur auf 3D-CT gewartet?
Münker: „Überhaupt nicht! CT war zu der Zeit ein sehr elitäres Verfahren. Vorreiter bei der Anwendung war damals Daimler mit einer Anlage im Zentrallabor. Solche Anlagen waren sehr teuer, sehr kompliziert und sehr langsam. Nur für Sonderfälle einsetzbar und weit davon entfernt, Industriestandard zu werden. Aber der Anfang war gemacht. Mit Goodyear TC, die in Luxemburg einen Linearbeschleuniger-CT für große Reifen wollten, kam es dann im Jahr 2001 für uns als HAPEG langsam ins Laufen.
Und natürlich hat die Bundesanstalt für Materialforschung und -prüfung (BAM) einen ganz wesentlichen Anteil an der Entwicklung. Gemeinsam mit der Industrie wurde viel entwickelt, getestet und Innovationen vorangetrieben. Ein limitierender Faktor war die Rechenleistung. Es galt, in vernünftigen Zeiten ein 3D-Bild zu erhalten. Außerdem schwankte die Qualität der Detektoren stark. Zu Beginn gehörte schon viel Glück dazu, Maße mit einem gekrümmten Bildverstärker abzugreifen.“
Keine Standards, keine Vergleichbarkeit. Welche Rolle spielten Normen in diesem ungeregelten Zustand?
Lennart Schulenburg: „Die Rolle von Normen wird leicht unterschätzt. Die jetzige ISO 15708 im Bereich der CT und die VDI/VDE 2630 in der dimensionellen Messtechnik haben die Grundlagen für die Industrietauglichkeit geschaffen. Weil sie festgesetzte Rahmen definieren. Ohne diesen normativen Unterbau wäre CT gerade in der Luftfahrt nicht akzeptiert worden. Und wir sind als Gruppe stolz darauf, wenn Mitarbeitende von uns in der Normierungsarbeit aktiv sind. Sei es Daniel Grollmisch bei KI oder Frank Herold als stellvertretender Vorsitzender im Unterausschuss CT.“
Münker: „Normen helfen als Grundgerüst bei der Abstimmung mit dem Kunden. Mit der Geschwindigkeit der technologischen Entwicklung können sie schwerlich mithalten.“
Schulenburg: „Das stimmt, sie halten kaum Schritt. Gemessen an dem ungeregelten Zustand der Anfänge haben wir heute aber gute Normen, die sich am Stand der Technik weiterentwickeln. Gleichzeitig haben sie internationales Gewicht. Es ist auch schön zu sehen, dass die DGZfP die CT einzeln in ihr Schulungsangebot aufgenommen hat. Das bietet die Chance, sich die Methode anzuschauen. Es muss nicht für alles CT verwendet werden, weshalb es ja weiterhin 2D-Röntgenanlagen gibt und geben wird.“
Was hat die Metrologie in der CT bewirkt?
Münker: „Der richtige Entwicklungsschub kam über die Turbinenschaufeln für Flugzeugtriebwerke. Die CT-Bilder waren aus heutiger Sicht grottenschlecht, aber sie waren reproduzierbar. Und wenn du weißt, worauf zu achten ist, kannst du damit arbeiten. So war es möglich, diese sehr anspruchsvolle Aufgabe, die inneren Wandstärken zerstörungsfrei zu prüfen, zu bewältigen. Das hat sowohl in den USA als auch hier in Europa und Deutschland überzeugt. Damit begann in den frühen 2000er Jahren der Einstieg in die Automatisierung der CT.
Außerdem führte die Metrologie zu einem Wertewandel in der industriellen CT. Vorher wurden Defekte in Bauteilen gesucht, mit der Metrologie führt man jetzt den Nachweis, dass die Produkte maßhaltig sind. Dies ist ein völlig anderes Verständnis: von „negativ“ belegten Fehlerkosten hin zu „positiv“ wahrgenommenen Qualitätskosten. Das hat die CT als wirtschaftlich attraktive Messmethode in die Industrie gebracht.“
Schulenburg: „Die Entwicklung vollzog sich vom Zentrallabor zur Fertigungslinie – eine ganz klare Logik. Wer einmal verstanden hat, welche Informationen CT liefert, möchte diese nicht mehr nur in Stichproben, sondern bei jedem Teil, in Echtzeit. Als Beitrag zur Qualitätssicherung im Prozess. Genau das hat die Automatisierung vorangetrieben.“
Ist CT immer noch die teuerste aller Lösungen?
Münker: „Es gibt auch bei uns Systeme im Einstiegssegment, die Kunden einen einfachen, aber dennoch vollwertigen Start mit CT ermöglichen. Denn natürlich gibt es auch in kleineren Unternehmen CT-Anwendungen, mit denen die Qualität ihrer Produkte verbessert werden kann. Richtig geplant und eingesetzt, kann CT schnell und günstig sein. Entscheidend ist in jedem Fall der Nutzen. Die Grundtendenz ist weiterhin: Je komplexer das Teil, desto eher wird CT angewendet.“
Schulenburg: „Mit Blick auf die Total Cost of Ownership ist das ein entscheidendes Element. Nehmen wir als Beispiel jemanden, der die Metrologie zuvor händisch mit einem Messarm über 10 Punkte gemacht hat. Plötzlich wird die Prüfung durch CT im Vergleich zum Standardprozess günstig und bietet gleichzeitig die höchste Informationsdichte aller Prüfverfahren.“
In welche Richtungen entwickelt sich die industrielle CT gerade weiter?
Schulenburg: „In der Welt von morgen spielt CT eine tragende Rolle. Mit hochpräzisen Sampling-Scans von Batteriezellen mit einem Highspeed-CT. Und das in hochauflösender Qualität. Was wesentlich für den Erfolg der Energiewende im Mobilsektor ist.“
Münker: „Darin lag auch die Motivation für die Intensivierung der Zusammenarbeit von VisiConsult und diondo. Schnelle und hochgradig automatisierte Röntgenanlagen auf der VisiConsult-Seite, präzise und leistungsstarke CT-Systeme bei diondo. Gemeinsam decken wir die gesamte Bandbreite der Anwendungen ab und haben die nötige Schlagkraft, um im weltweiten Markt eine führende Rolle zu besetzen.“
Schulenburg: „Und genau diese Bandbreite ist es, die CT so spannend macht. Im Bereich der Automatisierung ist es die Roboter-CT. Dann die Entwicklung bei Computed Laminography, 4D-CT, synthetischen Trainingsdaten, digitalen Zwillingen oder auch photonenzählenden Detektoren und Mikrofokus-Röhren mit hoher Leistung. Von einem einzelnen Scan bis zu einer Million Scans im Jahr gibt es eine Lösung für dich.“
Münker: „Die additive Fertigung möchte ich herausheben. Hier passt es perfekt: Weil man mit optimiertem Materialeinsatz das meiste aus der Konstruktion herausholen möchte, ist die CT das ideale Prüfverfahren.“
Martin, du hast CT von der Nische bis zur Industriereife begleitet. Was gibst du der Branche für die Zukunft mit auf den Weg?
Münker: „Ich habe oft zu hören bekommen: ‚Das wird mit CT nicht funktionieren.‘ Und dann probierst du aus und es geht doch. Die Hummel, die fliegen kann. Ich liebe es, diese Überraschungseffekte bei Kunden erleben zu dürfen. Neugier und Zutrauen sind die Grundelemente von Innovation. Und begabte Menschen, die daraus Gutes erschaffen.“
