i3Sense
Kurzfassung:
Im Zuge des Projekts "i3sense" werden auf Folie gefertigte Mikrosensoren in Holzlaminate eingebettet. Damit ist sowohl eine Überwachung des Fertigungsprozesses und des späteren Einsatzes in Bezug auf Temperatur, eindringende Feuchtigkeit und mechanische Überbelastung möglich.
Projektbeschreibung:
„Holz“ ist das Material der Zukunft im Baugewerbe. Als nachwachsender und klimafreundlicher Rohstoff spart es Energie, insbesondere im Vergleich mit der Herstellung von Beton und Zement.
Strukturell tragendes Holz wird zunehmend zum Bau mehrstöckiger Häuser eingesetzt.
Dies geht einher mit hohen Qualitäts- und Sicherheitsanforderungen an das Material.
Einschränkungen beispielsweise aufgrund von Umweltfaktoren wie Feuchtigkeitsaufnahme konnten bisher nur durch erhebliche Sicherheitsmagen überwunden werden.
Sensoren, die zwischen den Schichten des Materials eingebettet werden, können Schäden und Überbelastungen in Echtzeit erkennen und so die strukturelle Integrität auch bei geringerem Materialeinsatz gewährleisten. Die Sensoren sollen dabei das Material wenig beeinflussen, und Fehlstellen in der Verklebung so klein wie möglich gehalten werden.
In Zusammenarbeit mit dem Kompetenzzentrum Wood K plus in Österreich werden hierzu Sensoren auf verschiedenen porösen Trägermaterialien erprobt. Im Projekt „Intelligent, integrated and impregnated cellulose based sensors for reliable biobased structures“ (i3Sense) kommen Drucktechniken auf Spezialpapier und Fertigung im Reinraum des IMSAS auf Folie zum Einsatz. Dabei muss der wechselseitige Einfluss von Materialfeuchte, Temperatur und Dehnung auf Kamm- und Mäanderstrukturen kompensiert und messtechnisch genutzt werden. Langfristig sollen auch die Materialeigenschaften von Verbundwerkstoffen auf Naturfaserbasis direkt zur Sensorik genutzt werden, wie z. B. Änderungen der Leitfähigkeit einzelner Fasern. Abschließend wird die Eignung verschiedener Messprinzipien verglichen und Sensoren in Zusammenarbeit mit Industriepartnern in reale Bauteile integriert.
Das Projekt wird im Rahmen der 2. Ausschreibung des Comet Moduls der österreichischen Bundesregierung von 2022 bis 2025 gefördert.
Projektpartner:
Dr. Arunjunai Raj Mahendran
Kompetenzzentrum Holz GmbH, Linz, Österreich
Kontakt:
Dr.-Ing. Reiner Jedermann
Universität Bremen
IMSAS, NW1, Raum O2130
Tel: +49 (0)421 218 - 62603
E-Mail: Kontakt
Prof. Michael Vellekoop, Kontakt