INTENS

Sensoren spielen in vielen Bereichen des Lebens eine große Rolle. Sie werden besonders im Bereich Sicherheit zur Raumüberwachung (optische Sensoren und Lichtschranken) und im industriellen Einsatz bei der Produktions- und Funktionsüberwachung viele Sensoren eingesetzt. Um auf die sich ständig verändernden Anforderungen von Produktionsprozessen, Sicherheitsanforderungen und Produktspezifikationen schnell und flexibel reagieren zu können, ist es daher wichtig, Sensoren mit möglichst geringem Arbeitsaufwand und geringen Kosten in unterschiedlichste Bauteile und Materialien einzubringen.

Seit 2020 wird daher das Vorhaben Integration von elektrischen Sensoren in Holz und Faserverbund-Bauteile – INTENS gemeinsam von der HNE Eberswalde, der TH Wildau, dem Leibniz IHP und dem Fraunhofer IAP, im Rahmen der Richtlinie des Ministeriums für Wissenschaft, Forschung und Kultur (MWFK) zur Förderung der Stärkung der technologischen und anwendungsnahen Forschung an Wissenschaftseinrichtungen im Land Brandenburg (StaF-Richtlinie) bearbeitet.

Ziel des Projektes ist die Entwicklung innovativer biobasierter bzw. recyclingfähiger Kompositmaterialien und Verarbeitungstechnologien zur bauteilgerechten Einbringung von Sensoren in diese Materialien und der einfachen und schnellen Ansteuerung dieser Sensoren. Mittels piezoelektrischen Sensoren können Spannungen in Holzbauteilen, wie z.B. Holztürmen für Windkraftanlagen, detektiert oder Lastverteilungen in Schiffen ermittelt und das dynamische Verhalten und Ermüdungsverhalten überwacht werden.

Das Fraunhofer IAP erforscht dabei neuartige duroplastische Verbunde – durch die Verwendung von naturnahen und somit preiswerten Faserwerkstoffen (Flachs, Hanf, etc.) sowie Matrixsystemen (biobasierte Epoxidharze) mit kurzen Verarbeitungszeiten unter Nutzung energieeffizienter Fertigungsmethoden.

Zusätzlich werden integrierbare piezoelektrische Wandler, bzw. Vorstufen der finalen piezoelektrischen Wandler entwickelt sowie die Optimierung der Sensor-relevanten Eigenschaften vorgenommen.

Dieser Ansatz leistet dabei einen wichtigen Beitrag zur nachhaltigen energie- und kosteneffizienten Ressourcennutzung sowie zur Funktionsintegration von Sensoren in Leichtbaumaterialien.