Forschungsgruppe Sensorik und Monitoring
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Über uns
Seit 2020 sucht die Forschungsgruppe nach Lösungen, um den Zustand und die Belastbarkeit von Bauwerken und Bauteilen zu überwachen. Dabei setzt das Team vor allem auf Dehnungs- und Längenmessung. Die verschiedenen Verfahren werden von vielen Faktoren wie z. B. Temperatur und Luftfeuchtigkeit beeinflusst. Um die gewonnenen Messdaten trotzdem nutzen zu können, prüft das Team die Umgebungsbedingungen und beschäftigt sich mit statistischer Versuchsplanung. Hierfür werden verschiedene Einflussfaktoren am Versuchsstand kontrolliert verändert, um erfassen zu können wie sie die Messdaten verändern.
Unsere Leistungen
Elektrische, optische und faseroptische Messungen & Monitoring
Mit Hilfe verschiedener Fasertypen und verschiedener Positionen am oder im Bauwerk sind wir in der Lage Dehnung und Temperatur an oder in Bauteilen zu messen. Dabei setzen wir verschiedene Klebstoffsysteme und Hilfskonstruktionen ein um die Fasern und Sensoren anzubringen. Darüber hinaus setzen wir auch auf zusätzliche Messmethoden (Wegaufnehmer, Dehnungsmessstreifen, Temperatursensoren, Rissmessung mittels Kameramikroskop etc.) um die Ergebnisse der Verfahren abzusichern.
Wir nutzen die Verfahren z. B. um den Zustand von Brückenteilen zu überwachen oder den Wasserbedarf von Gründächern zu optimieren.
Untersuchung von Bauteilen
Wir prüfen ob Bauteile und Baumaterialien für ihren Einsatzzweck geeignet sind und wie sie optimiert werden können. Dazu untersuchen wir unter anderem mechanische Eigenschaften, Belastbarkeit und Aushärtung. Wir arbeiten auch mit neuartigen Baumaterialien wie Geopolymerbeton, Faserbeton und Carbonbeton. So haben wir zum Beispiel Bauteile zur Balkonabsturzsicherung untersucht und geprüft wie belastbar sie sind.
Entwicklung eigener Software
Auf Basis von C++ und Python entwickeln wir eigene Open Source Firmware und Auswertungs-Software. Dabei integrieren wir Machine Learning Algorithmen und Image Processing von Messbildern (z.B. aus CT-Scans, aus REM- und lichtmikroskopischen Aufnahmen und aus optischen Dehnungsmessungen).
Kalibrierung & Datenauswertung
Wir prüfen Messgeräte und Messmethoden und entwickeln eigene Versuchsstände. Wir analysieren und interpretieren Daten. Dabei nutzen wir auch die Methoden der statistischen Versuchsplanung (Design of Experiments).
Ausstattung
- Geräte zur verteilten (Rayleigh-, Brillouin- und Raman-Rückstreuung) und punktuellen
(Faser-Bragg-Gitter) faseroptischen Dehnungs- und Temperaturmessung - Klimaraum und Klimakammern mit Variation der Luftfeuchtigkeit (5 % bis 99 %RH),
Temperatur (−30 °C bis 100 °C), zusätzlicher Beregnung oder UV-Einstrahlung - REM (Thermo Fisher Prisma E) und weitere Mikroskopie
- μCT (Waygate Technologies Nanotom M, Temperiereinheit CT160)
- Verschiedene Lineartische zur präzisen Versuchssteuerung (u. a. PI L-836 mit
unterschiedlichen Stellwegen) - Ultraschallmessung
- Kalorimetrie
- Nadelpenetration
- pH-Sonden
- Porendruckmessung
- Temperatursensoren
- Feinwaagen
- Verschiedene Messverstärker
- Kraftmessdosen
- optische Messsysteme
- Verschiedene Mörtel- und Betonmischer
