Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Sensortechnik als Sicherheitssystem im Straßenbau

09.09.2009
Wissenschaftler des Institutes für Photonische Technologien Jena (IPHT) entwickeln ein faseroptisches Sensorsystem, um Straßenschäden rechtzeitig zu erkennen und Erdrutschen vorzubeugen.

Mit Hilfe der Methode aus Jena lässt sich ermitteln, ob und an welcher Stelle innerhalb des Fundamentes einer Straße Verschiebungen auftreten. Bereits minimale Bewegungen im Erdreich sind nachweisbar. In einem Forschungsprojekt soll die Technologie jetzt erstmalig unter realen Bedingungen zum Einsatz kommen.

Der entscheidende Vorteil der auf optischen Signalen beruhenden Messtechnik liegt darin, dass auch unter extremen Bedingungen noch zuverlässige Daten ermittelt werden können. Wissenschaftler des IPHT Jena und der Bauhaus Universität Weimar wollen diesen Vorteil ausnutzen, um die Stabilität eines neuen Verfahrens zum Bau von Straßen an Hanglagen zu überprüfen.

Das gemeinsame Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Wirtschaft und Technologie mit insgesamt 122.098 EUR gefördert und ist auf zwei Jahre ausgelegt.

Bei dem von den Weimarer Forschern entwickelten neuen Bauverfahren wird zunächst eine terassenförmige Fläche in den Hang gegraben, auf welcher im Anschluss das Straßenfundament schichtweise errichtet wird. Ein in regelmäßigen Abständen eingelassenes robustes Geflecht aus sogenannten Geogittern stabilisiert das Konstrukt aus verdichtetem Schotter. Dies verhindert ein einseitiges Abrutschen.

Entlang des Gittergeflechtes befestigen die Jenaer Wissenschaftler haarfeine Glasfasern. Diese wurden zuvor in einem speziellen Verfahren in genau definierten Abständen mit Laser bestrahlt. Die so entstandenen Strukturen, sogenannte Faser-Bragg-Gitter, bewirken eine spezifische Reflexion des Lichtes.

Wird die Faser durch äußere Einwirkungen gedehnt, ändert sich der Abstand innerhalb des Bragg-Gitters und somit die Wellenlänge des reflektierten Lichtes. Mit einem Spektrometer können die Forscher die Brechzahl auslesen und Rückschlüsse auf den Dehnungsgrad der Faser ziehen.

Sind mehrere Bragg-Gitter in einer Faser angeordnet lässt sich feststellen an welcher Stelle die größten Kräfte auf die Faser wirken. Noch steht die Wissenschaft vor der Herausforderung, die Glasfasern in der extremen Umgebung zu schützen, ohne dass dabei die Sensibilität der Sensoren beeinflusst wird. Wenn dies gelingt, kann schließlich die Tauglichkeit des neuen Straßenbauverfahrens präzise erforscht werden.

Das IPHT ist eines von weltweit drei Instituten, die ein hocheffizientes Herstellungsverfahren für diese speziellen faseroptischen Module entwickelt haben und das einzige Institut, das dieses Verfahren in eine kommerzielle Anwendung überführen konnte. Das Know-how des IPHT erstreckt sich auf den kompletten Prozess des Faserziehens, das Ummanteln der Fasern mit speziellen Schutzschichten sowie das gleichzeitige Einschreiben der Bragg-Gitter mit unterschiedlichen Bragg-Wellenlängen.

Daniel Siegesmund | idw
Weitere Informationen:
http://www.ipht-jena.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verfahrenstechnologie:

nachricht UV-Kugel macht Lackieren einfach und schnell
16.03.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

nachricht Vorzüge von 3D-Druck und Spritzguss kombiniert
16.03.2018 | Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verfahrenstechnologie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

Von einer einzigen Stammzelle zur Vielzahl hochdifferenzierter Körperzellen: Den vollständigen Stammbaum eines ausgewachsenen Organismus haben Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler aus Berlin und München in „Science“ publiziert. Entscheidend war der kombinierte Einsatz von RNA- und computerbasierten Technologien.

Wie werden aus einheitlichen Stammzellen komplexe Körperzellen mit sehr unterschiedlichen Funktionen? Die Differenzierung von Stammzellen in verschiedenste...

Im Focus: Spider silk key to new bone-fixing composite

University of Connecticut researchers have created a biodegradable composite made of silk fibers that can be used to repair broken load-bearing bones without the complications sometimes presented by other materials.

Repairing major load-bearing bones such as those in the leg can be a long and uncomfortable process.

Im Focus: Verbesserte Stabilität von Kunststoff-Leuchtdioden

Polymer-Leuchtdioden (PLEDs) sind attraktiv für den Einsatz in großflächigen Displays und Lichtpanelen, aber ihre begrenzte Stabilität verhindert die Kommerzialisierung. Wissenschaftler aus dem Max-Planck-Institut für Polymerforschung (MPIP) in Mainz haben jetzt die Ursachen der Instabilität aufgedeckt.

Bildschirme und Smartphones, die gerollt und hochgeklappt werden können, sind Anwendungen, die in Zukunft durch die Entwicklung von polymerbasierten...

Im Focus: Writing and deleting magnets with lasers

Study published in the journal ACS Applied Materials & Interfaces is the outcome of an international effort that included teams from Dresden and Berlin in Germany, and the US.

Scientists at the Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) together with colleagues from the Helmholtz-Zentrum Berlin (HZB) and the University of Virginia...

Im Focus: Gammastrahlungsblitze aus Plasmafäden

Neuartige hocheffiziente und brillante Quelle für Gammastrahlung: Anhand von Modellrechnungen haben Physiker des Heidelberger MPI für Kernphysik eine neue Methode für eine effiziente und brillante Gammastrahlungsquelle vorgeschlagen. Ein gigantischer Gammastrahlungsblitz wird hier durch die Wechselwirkung eines dichten ultra-relativistischen Elektronenstrahls mit einem dünnen leitenden Festkörper erzeugt. Die reichliche Produktion energetischer Gammastrahlen beruht auf der Aufspaltung des Elektronenstrahls in einzelne Filamente, während dieser den Festkörper durchquert. Die erreichbare Energie und Intensität der Gammastrahlung eröffnet neue und fundamentale Experimente in der Kernphysik.

Die typische Wellenlänge des Lichtes, die mit einem Objekt des Mikrokosmos wechselwirkt, ist umso kürzer, je kleiner dieses Objekt ist. Für Atome reicht dies...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Internationale Konferenz zur Digitalisierung

19.04.2018 | Veranstaltungen

124. Internistenkongress in Mannheim: Internisten rücken Altersmedizin in den Fokus

19.04.2018 | Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - Juni 2018

17.04.2018 | Veranstaltungen

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

Der komplette Zellatlas und Stammbaum eines unsterblichen Plattwurms

20.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

Digitale Medien für die Aus- und Weiterbildung: Schweißsimulator auf Hannover Messe live erleben

20.04.2018 | HANNOVER MESSE

Neurodegenerative Erkrankungen - Fatale Tröpfchen

20.04.2018 | Biowissenschaften Chemie

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