Mini-Drucksensoren für Vakuumisolationspaneele

(4.3.2010) Zum Dämmen von Fassaden eignen sich Vakuumisolationspaneele (VIPs) besonders gut - solange das Vakuum nicht intakt ist. Ein winziger Drucksensor kann zukünftig ständig den Zustand des Vakuums überwachen und informieren, ob die Dämmwirkung noch vorhanden ist.

Vakuumisolationspaneele bestehen aus einer hochdichten Hülle sowie aus einem porösen Kernmaterial aus Kieselsäure, das als Stützkörper für das Vakuum in der Dämmplatte fungiert. Ihre Wärmedämmung ist 5- bis 10-mal höher als die von konventionellen Dämmplatten wie etwa Polystyrol (z.B. Styropor).

konventionalle Dämmung und VIP im Dickenvergleich (Bild aus der Meldung "Fassadendämmung mit Vakuum-Isolations-Paneele")

Die Paneele sind jedoch empfindlich: Einerseits kann ange­sichts eines geschätzten Gasdruckanstiegs von 1 Millibar pro Jahr aus im Laufe der Zeit das Vakuum "entweichen". Hinzu kommt, dass schon beim Transport Schäden an der Hülle entstehen können. Daher muss bereits vor dem Einbau der Paneele geprüft werden, ob das Vakuum noch vorhanden und die Dämmwirkung gegeben ist. Für die Bestimmung des Zu­standes der Paneele haben Forscher vom Fraunhofer Institut für Mikroelektronische Schaltungen und Systeme IMS in Duisburg einen nur 20 Quadratmillimeter kleinen Drucksensor mit sehr geringem Energiebedarf entwickelt. "Der Drucksensor ist in einer Aussparung im Stützkörper angebracht. Auf der Platine neben dem Chip findet sich ein Transponder mit einer Spule, der die Messdaten drahtlos durch die Folie überträgt. Ein Lesegerät an der Außenwand des Paneels empfängt die Messdaten und versorgt den Transponder mit Hilfe einer zweiten Spule mit Energie", erläutert Dr. Hoc Khiem Trieu, Abteilungsleiter am IMS. Und da der Sensor seine Energie vom Funksignal des Lesegeräts sogar durch dünne Metallschichten beziehe, eigneer sich auch zum Messen des Vakuums in Kühl­schränken, wo eine geringe Wärmeleitfähigkeit ebenfalls unerlässlich ist.

Der Sensor wird derzeit in der Medizintechnik eingesetzt - etwa zum Messen des Blut- oder des Augendrucks. Jetzt wurde ein Prototyp für die Baubranche entwickelt, die Serienproduktion soll in ein bis zwei Jahren starten.