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„Stickereien“ auf Beton und Metall zur Belastungs- oder Temperaturüberwachung

(20.5.2012) Wissenschaftler der HTWK Leipzig wollen auf der Messe „Sensor + Test“ in Nürnberg (22.-24.5.2012) ein optisches Sensorsystem mit Faser-Bragg-Gitter (FBG) vorstellen, das Temperatur- und Dehnungsänderungen in Bauwerken erfassen kann. Die optischen Sensoren in Glasfaserkabeln sollen bei drohenden Gebäudeeinstürzen oder Bränden vor der Über­schreitung kritischer Belastungs- oder Temperaturwerte warnen.

FBGs baustellentauglich und übertragbar

Diplom-Ingenieur Stefan Käseberg aus der Forschungsgruppe erklärt, dass zwar opti­sche Messverfahren mit Faser-Bragg-Gitter, also FBG, schon seit Jahren bekannt seien, die Glasfaserkabel aber unter bestimmten Bedingungen Signale verzerrt zurück­gäben. Der Forschungsgruppe und ihren Partnern sei es nun gelungen, „die sehr zer­brechlichen Fasern auf ein technisches Textil aus Glas- oder auch Kohlefaser aufzu­sticken. Danach wird das Textil mit Kleberharz durchtränkt und dadurch widerstands­fähig gemacht. Der Kleber verbindet dabei auch Textil und Bauteil.“ Damit könne die FGB-Technik nun auch in großem Umfang in rauer Baustellen- und Industrie­umgebung eingesetzt werden.

Die Faser-Bragg-Gitter (FBG) machen sich den Effekt zunutze, dass das durch Glas­faserkabel geführte Licht an Fehlstellen teilweise reflektiert wird. In die Glasfasern werden deshalb zusätzlich kleine „Spiegel“, die Bragg-Gitter, eingebrannt, die einen Teil des Lichts zurückwerfen. Die durch Verformung oder Temperaturschwankungen ausgelösten Veränderungen des zurückgeworfenen Lichts werden vom Sensor gemessen und können dann ausgewertet werden.

„Unser Ziel ist, diese Technik nicht nur im Baubereich, sondern auch in anderen Gebieten einzusetzen: im Maschinenbau oder in der Automobilbranche etwa sind solche Sensoren auch vorstellbar“, betont Käseberg.

Das Modell der Sensortextilien findet sich auf der „Sensor + Test“ am Gemeinschafts­stand „Forschung für die Zukunft“ in Halle 12, Stand 587.

Weitere Informationen zum optischen FBG-Sensorsystem können per E-Mail an Dipl.-Ing (FH) Stefan Käseberg, M. Sc. angefordert werden.

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