Estrich-Feuchte-Sensorsystem | Forschung

Das technische Ziel des Verbundprojekts bestand in der Entwicklung einer Plattform für ein Mess- und Qualitätsüberwachungssystem zur Ermittlung des Feuchteverlaufes in austrocknenden Estrichen auf der Basis eines Estrich-Feuchte-Sensorsystems (EFS).

Estrich-Feuchte-Sensorsystem

Entwicklung einer Plattform für ein Mess- und Qualitätsüberwachungssystem

Das Sensorsystem umfasst die Komponenten Sensor – Datenübertragung/Datenerfassung – Datenauswertung. Im Teilprojekt „Entwicklung und Design einer kapazitiven, korrosionsfesten und feuchteselektiven Sensorkomponente mit sensitivem Schichtaufbau für ein verlorenes Miniatur- Sensor- System“ des IFF Weimar e. V. lag der Schwerpunkt der Forschung und Entwicklung in der Untersuchung der Zusammenhänge der technischen Basis, des Sensorsystems mit den baupraktischen Randbedingungen und baupraktischen Anforderungen.

Optimierung des Sesnorsystems

Das erste Projektziel bestand in der Erstellung des Pflichtenhefts, in dem die technischen Anforderungen an das Sensorsystem formuliert werden. Die technischen Anforderungen wurden aus den konstruktiven Randbedingungen für die Estricharten, aus verfahrenstechnischen und bauorganisatorischen Randbedingungen sowie aus der Nutzerschnittstelle (Handling, nutzergerechte Auswertung der Sensordaten) abgeleitet. Auf diesen Grundlagen aufbauend, wurde von den Projektpartnern das Sensorsystem entworfen und erste Testmuster bereitgestellt.

Das zweite Projektziel wurde mit der versuchstechnischen Überprüfung und Überarbeitung des ersten Systementwurfs erreicht. Dazu wurden mit den Testmustern des ersten Entwurfes kleintechnische Versuche durchgeführt, in denen die Bedingungen auf der Baustelle im Labor simuliert wurden. Mit den Versuchsergebnissen konnte der prinzipielle Entwurf des Systems nachgewiesen werden. Die Ergebnisse bildeten die Grundlage für die Verbesserung der Systemkomponenten und die Optimierung des Sensorsystems.

Neben der Messung der Sensordaten erfolgten vergleichende Messung mit dem CM-Verfahren, dem Darrverfahren und der Feuchte-Profilmesssonde. In der letzten Projektphase wurde das Projektergebnis hinsichtlich der zu anfangs gestellten Anforderungen überprüft und bewertet. Hierzu wurden das entwickelte System einem umfangreichen Praxistest ausgesetzt.

Wissenschaftlich-technische Erkenntnisse

Auf der Grundlage der Zusammenarbeit mit wissenschaftlichen Einrichtungen und Firmen aus den Fachdisziplinen:

Bauphysik
Sensorik im Bauwesen
Bauwerksdiagnostik
Simulation von bauphysikalischen Vorgängen

wurden neue wissenschaftlich-technische Erkenntnisse auf folgenden Gebieten gewonnen:

des Feuchtetransports durch Diffusion in Kunststoffen
der Stabilität von kapazitiven Feuchtesensoren unter extremen Einwirkungen
der drahtlosen Funkübertragung von Sensordaten unter Nutzung der Transpondertechnologie
der Hard- und Softwareentwicklung zur Funkübertragung und Auswertung von Sensordaten.

Enzwicklung eines marktfähigen Mess- und Überwachungssystems

Die Projektergebnisse sollten die wissenschaftlich-technischen Grundlagen für die Entwicklung eines marktfähigen Mess- und Überwachungssystem zur Messung der Feuchte in Estrichen liefern. Dieses Ziel wurde mit dem Entwurf des Systems und den positiven Tests der Komponenten und ihrem Zusammenspiel im System erreicht. In der Produktentwicklung ist ein Fokus auf die Optimierung des Transports der Feuchte zwischen dem Estrich und dem Inneren der Sensorkapsel zu legen. Das bedeutet, der Austrocknungsprozess im Estrich muss sich noch zeitnaher durch die Änderung der Feuchte in der Sensorkapsel widerspiegeln. Dies kann beispielsweise durch eine Variation der Kapselgeometrie und der Modifikation des Kapselmaterials erreicht werden.Der Systemaufbau wird hinsichtlich der Sensordatenübertragung, der Energieversorgung des Sensors und der erforderlichen Funkreichweiten als optimal eingeschätzt.

Ansprechpartner

Dipl.-Ing. Johannes Grosch
+49 (0) 3643 8684-121
+49 (0) 3643 8684-113
j.grosch∂iab-weimar.de

Projektpartner

► IFF Weimar e. V.
► IL Metronic Sensortechnik GmbH
► CiS Forschungsinstitut für Mikrosensorik und Photovoltaik GmbH
► Materialforschungs- und -prüfanstalt Weimar an der Bauhaus-Universität Weimar