Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Dem Rost auf der Spur

01.04.2010
Rostschäden an Betonbrücken können fatale Folgen haben: Im schlimmsten Fall besteht Einsturzgefahr. Wissenschaftler haben jetzt ein System zur Rostfrüherkennung entwickelt. Ein im Beton eingelassener Sensortransponder misst, wie weit die Korrosion fortgeschritten ist.

Betonbrücken müssen so einiges aushalten: Frost, starke Verkehrsbelastung und Abgase setzen den Bauwerken zu. Hinzu kommen Streusalze, die Winterdienste zum Bekämpfen von Glatteis einsetzen. Natriumchlorid, das gängigste Tausalz, wird bundesweit in großen Mengen auf die Straßen geschüttet.


Mit dem passiven Sensortransponder lässt sich die Schutzschicht von Betonbrücken permanent überwachen. Rostschäden werden so frühzeitig erkannt. (© Fraunhofer IMS)

Bei Tauwetter zerfallen die Salze zu Ionen. Sie dringen in den Beton ein und zerstören dessen fünf Zentimeter dicke alkalische Schutzschicht. Erreichen die gelösten Salze die Stahlmatten, beginnen diese zu rosten, die Bausubstanz wird geschädigt. In der Folge kommt es zu Rissen, Betonstücke können abbrechen. Im schlimmsten Fall droht Einsturzgefahr.

Bislang gibt es keine effektiven Tests, um zu ermitteln, wie tief die Ionen in den Beton eingedrungen sind und welcher Schaden bereits entstanden ist. Derzeit klopfen Bauarbeiter den Stahlbeton manuell mit dem Hammer auf Hohlstellen ab, welche ein Indiz für Korrosionsschäden sind – eine zeitaufwändige Methode. Wie sich Rostfrüherkennung effektiver und kostengünstiger realisieren lässt, wissen die Experten des Fraunhofer-Instituts für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg. Mit einem neuen Sensortransponder können sie die Ioneneindringtiefe in den Beton permanent messen und überwachen.

Der Sensor wurde von der Materialprüfanstalt für das Bauwesen Braunschweig (MPA Braunschweig) entwickelt. Die Forscher vom IMS haben ihn in ein passives, kabelloses Transpondersystem integriert. Der Sensor selbst ist mit sehr dünnen Eisendrähten durchzogen, die in regelmäßigen Abständen zueinander angebracht sind. »Gelangen die gelösten Salze an die Eisendrähte, beginnen diese zu rosten, es kommt zum Drahtbruch. Anhand der Anzahl der defekten Eisendrähte lässt sich feststellen, wie weit die Korrosion fortgeschritten ist, wie viele Zentimeter der Betonschutzschicht schon angegriffen sind. Auf diese Weise kann man berechnen, wann die nächste Instandsetzung erfolgen muss«, erläutert Frederic Meyer, Wissenschaftler am IMS. Die Messdaten überträgt der Transponder per Funk an ein Lesegerät, das die Bauarbeiter mit sich tragen.

»Unser Transponder bezieht die für die Messung erforderliche Energie nicht über eine Batterie, sondern über ein magnetisches Feld, das durch das Lesegerät erzeugt wird. Er muss daher nicht ausgetauscht werden und kann dauerhaft im Bauwerk verbleiben«, sagt Meyer. »Auch nachträglich lässt er sich in den Beton einsetzen.«

Derzeit laufen erste Feldversuche: Der Sensor wird in eine Versuchsbrücke der MPA Braunschweig eingelassen und getestet. Einen Prototyp zeigen die Forscher vom 4. bis zum 6. Mai auf der Messe Euro-ID in Köln.

Frederic Meyer | Fraunhofer Mediendienst
Weitere Informationen:
http://www.fraunhofer.de/presse/presseinformationen/2010/04/rostfrueherkennung.jsp

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht Fraunhofer ISE unterstützt Marktentwicklung solarthermischer Kraftwerke in der MENA Region
21.02.2018 | Fraunhofer-Institut für Solare Energiesysteme ISE

nachricht Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik
17.02.2018 | Max-Planck-Institut für Polymerforschung

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Im Focus: In best circles: First integrated circuit from self-assembled polymer

For the first time, a team of researchers at the Max-Planck Institute (MPI) for Polymer Research in Mainz, Germany, has succeeded in making an integrated circuit (IC) from just a monolayer of a semiconducting polymer via a bottom-up, self-assembly approach.

In the self-assembly process, the semiconducting polymer arranges itself into an ordered monolayer in a transistor. The transistors are binary switches used...

Im Focus: Erste integrierte Schaltkreise (IC) aus Plastik

Erstmals ist es einem Forscherteam am Max-Planck-Institut (MPI) für Polymerforschung in Mainz gelungen, einen integrierten Schaltkreis (IC) aus einer monomolekularen Schicht eines Halbleiterpolymers herzustellen. Dies erfolgte in einem sogenannten Bottom-Up-Ansatz durch einen selbstanordnenden Aufbau.

In diesem selbstanordnenden Aufbauprozess ordnen sich die Halbleiterpolymere als geordnete monomolekulare Schicht in einem Transistor an. Transistoren sind...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Kameratechnologie in Fahrzeugen: Bilddaten latenzarm komprimiert

21.02.2018 | Messenachrichten

Mit grüner Chemie gegen Malaria

21.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Periimplantitis: BMBF fördert zahnärztliches Verbund-Projekt mit 1,1 Millionen Euro

21.02.2018 | Förderungen Preise

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics