Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Stuttgarter Wissenschaftler entwickeln neue Sensorsysteme zur Überwachung von Bauwerken

11.01.2006
Lückenlose Prüfung für alte Hallen

Der tragische Einsturz der Eissporthalle in Bad Reichenhall rückte die zunehmende Überalterung der Bausubstanz in Deutschland in das öffentliche Bewusstsein und warf erneut Fragen nach der Dauerhaftigkeit und Standsicherheit von Ingenieurbauwerken auf. Experten fordern nicht nur ein verändertes Bauwerksmanagement, sondern auch neue Prüf- und Überwachungsmethoden, wie sie beispielsweise bei der Zustandsbeurteilung von Brücken entwickelt werden. Vor diesem Hintergrund arbeitet das Institut für Werkstoffe im Bauwesen (Arbeitsgruppe Zerstörungsfreie Prüfung) der Universität Stuttgart an neuen Sensorsystemen, die eine zuverlässige und preiswerte Überwachung auch von älteren Bauwerken ermöglichen.

Für das Monitoring dieser Bauwerke sind die bisher üblichen Überwachungsmethoden auf der Basis von kabelgebundenen Systemen jedoch zu teuer oder bei älteren Bauwerken nicht einsetzbar. Neue, drahtlose Sensornetzwerke eröffnen dagegen die Chance, Bauwerke preiswert und lückenlos zu überwachen. So können Schäden frühzeitig erkannt und eine Sanierung eingeleitet werden. Möglich wird diese Technik durch Miniatursensoren, die sich in großen Stückzahlen für wenige Euro herstellen lassen.

Zum Einsatz kommen überwiegend hochintegrierte Sensoren auf Silikonbasis - so genannte Mikroelektromechanische Systeme (MEMS), die für die Kommunikations- oder die Mikrosystemtechnik entwickelt wurden. Realisiert wurden bislang Sensoren, die auf MEMS-Technik basieren, für die Messung von Temperatur, Feuchte, Magnetfeld, Druck, Verformung und Beschleunigung. Auch Miniaturkameras können damit kombiniert werden. Die Datenübertragung erfolgt durch den Einsatz kabelungebundener Lösungen (Funk oder wireless LAN) in Verbindung mit adaptiven Netzwerken. Die Energie für den Betrieb der Sensoren wird durch Hochleistungsbatterien mit langer Lebensdauer oder Solarzellen bereit gestellt. Die Sensoren lassen sich flexibel und einfach an den kritischen Stellen anbringen und können den aktuellen Zustand des Bauwerks übermitteln. Alarmmeldungen lassen sich außerdem per SMS in wenigen Sekunden an die zuständige Stelle weiterleiten.

Durch die Integration eines Computerchips in dasselbe Gehäuse werden die Sensoren intelligent und können wichtige von unwichtigen Daten trennen, bevor diese versandt werden. Die dabei verwendeten Digitalen Signalprozessoren (DSP) können so programmiert werden, dass beispielsweise ein Teil der Signalanalyse bereits unmittelbar nach der Signalaufzeichnung durchgeführt wird, so dass nur noch relevante Daten weiterverarbeitet werden.

Während in den Vereinigten Staaten großes Interesse an dieser Technik besteht, arbeiten in Deutschland nur wenige Arbeitsgruppen an der Entwicklung geeigneter Überwachungsmethoden. Im Rahmen des Landesschwerpunktprogramms fördert das Land Baden-Württemberg derzeit die Einrichtung einer Forschergruppe, die sich am Beispiel von Windkraftanlagen, Flugzeugen und Brücken mit der Entwick-lung geeigneter Monitoring-Systeme beschäftigen wird*). An Anwendungen, die das Bauwesen betreffen, wird schon seit mehreren Jahren in der Arbeitsgruppe Zerstörungsfreie Prüfung gearbeitet. Die Entwicklung erfolgt dabei in Kooperation mit Schweizer Fachkollegen sowie mit der University of California, Berkeley, USA.

*) Siehe dazu auch unsere Pressemitteilung 112/2005 unter www.uni-stuttgart.de/aktuelles/presse/2005/112.html

Weitere Informationen am Institut für Werkstoffe im Bauwesen der Uni Stuttgart, Prof. Hans-Wolf Reinhardt, Tel. 0711/685-3323, Dr. Markus Krüger, Tel. 0711/685-6789, e-mail: mkrueger@iwb.uni-stuttgart.de und Dr. Christian Große, e-mail: christian.grosse@po.uni-stuttgart.de bzw. grosse@berkeley.edu.

Ursula Zitzler | idw
Weitere Informationen:
http://www.uni-stuttgart.de/aktuelles/presse/2005/112.html
http://www.uni-stuttgart.de/

Weitere Berichte zu: Sensorsysteme Werkstoffe Überwachungsmethoden

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Architektur Bauwesen:

nachricht »Switch2Save«: Intelligente Fenster und Glasfassaden durch neuartige Schaltungstechnik
15.10.2019 | Fraunhofer-Institut für Silicatforschung ISC

nachricht Strategien für eine nachhaltige Urbanisierung. Auftakt für Internationales Forschungsprojekt „EAST-CITIES“
04.10.2019 | Technische Universität Braunschweig

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Architektur Bauwesen >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Die schnellste Ameise der Welt - Wüstenflitzer haben kurze Beine, aber eine perfekte Koordination

Silberameisen gelten als schnellste Ameisen der Welt - obwohl ihre Beine verhältnismäßig kurz sind. Daher haben Forschende der Universität Ulm den besonderen Laufstil dieses "Wüstenflitzers" auf einer Ameisen-Rennstrecke ergründet. Veröffentlicht wurde diese Entdeckung jüngst im „Journal of Experimental Biology“.

Sie geht auf Nahrungssuche, wenn andere Siesta halten: Die saharische Silberameise macht vor allem in der Mittagshitze der Sahara und in den Wüsten der...

Im Focus: Fraunhofer FHR zeigt kontaktlose, zerstörungsfreie Qualitätskontrolle von Kunststoffprodukten auf der K 2019

Auf der K 2019, der Weltleitmesse für die Kunststoff- und Kautschukindustrie vom 16.-23. Oktober in Düsseldorf, demonstriert das Fraunhofer-Institut für Hochfrequenzphysik und Radartechnik FHR das breite Anwendungsspektrum des von ihm entwickelten Millimeterwellen-Scanners SAMMI® im Kunststoffbereich. Im Rahmen des Messeauftritts führen die Wissenschaftler die vielseitigen Möglichkeiten der Millimeterwellentechnologie zur kontaktlosen, zerstörungsfreien Prüfung von Kunststoffprodukten vor.

Millimeterwellen sind in der Lage, nicht leitende, sogenannte dielektrische Materialien zu durchdringen. Damit eigen sie sich in besonderem Maße zum Einsatz in...

Im Focus: Solving the mystery of quantum light in thin layers

A very special kind of light is emitted by tungsten diselenide layers. The reason for this has been unclear. Now an explanation has been found at TU Wien (Vienna)

It is an exotic phenomenon that nobody was able to explain for years: when energy is supplied to a thin layer of the material tungsten diselenide, it begins to...

Im Focus: Rätsel gelöst: Das Quantenleuchten dünner Schichten

Eine ganz spezielle Art von Licht wird von Wolfram-Diselenid-Schichten ausgesandt. Warum das so ist, war bisher unklar. An der TU Wien wurde nun eine Erklärung gefunden.

Es ist ein merkwürdiges Phänomen, das jahrelang niemand erklären konnte: Wenn man einer dünnen Schicht des Materials Wolfram-Diselenid Energie zuführt, dann...

Im Focus: Wie sich Reibung bei topologischen Isolatoren kontrollieren lässt

Topologische Isolatoren sind neuartige Materialien, die elektrischen Strom an der Oberfläche leiten, sich im Innern aber wie Isolatoren verhalten. Wie sie auf Reibung reagieren, haben Physiker der Universität Basel und der Technischen Universität Istanbul nun erstmals untersucht. Ihr Experiment zeigt, dass die durch Reibung erzeugt Wärme deutlich geringer ausfällt als in herkömmlichen Materialien. Dafür verantwortlich ist ein neuartiger Quantenmechanismus, berichten die Forscher in der Fachzeitschrift «Nature Materials».

Dank ihren einzigartigen elektrischen Eigenschaften versprechen topologische Isolatoren zahlreiche Neuerungen in der Elektronik- und Computerindustrie, aber...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

VR-/AR-Technologien aus der Nische holen

18.10.2019 | Veranstaltungen

Ein Marktplatz zur digitalen Transformation

18.10.2019 | Veranstaltungen

Wenn der Mensch auf Künstliche Intelligenz trifft

17.10.2019 | Veranstaltungen

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

Insekten teilen den gleichen Signalweg zur dreidimensionalen Entwicklung ihres Körpers

18.10.2019 | Biowissenschaften Chemie

Volle Wertschöpfungskette in der Mikrosystemtechnik – vom Chip bis zum Prototyp

18.10.2019 | Physik Astronomie

Innovative Datenanalyse von Fraunhofer Austria

18.10.2019 | Informationstechnologie

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