Situation
Laut Bauschadensbericht der Bundesregierung belaufen sich die jährlichen Gesamtschadenssummen allein bei Wohngebäuden im Neubau auf jährlich ca. 3,4 Mrd. € und bei bestehenden Gebäuden auf ca. 5 Mrd. €. Ein Hauptteil der Schadensursachen wird durch die Nichtbeachtung bauphysikalischer Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeiten sowie durch unzureichende Bauwerkskontrolle während und nach der Bauausführung hervorgerufen. Feuchte-schäden infolge falschen Lüftungsverhaltens, Bauwerksumnutzung, alterungsbedingter Eigenschaftsänderungen stellen dabei einen erheblichen Teil der Schäden dar.
Das Projekt
Im Ergebnis des Forschungsprojektes liegen für verschiedene Bauwerkssituationen des Holz- und Betonbaues großflächige und strangförmige sensitive Textilstrukturen vor, mit denen bisher unzureichend gelöste Aufgaben des Feuchtemonitorings speziell im Objektbaubereich oder für schwer zugängliche Bauwerksbereiche gelöst werden können. Zielsetzung der Arbeiten im Projekt war die Entwicklung großflächiger gitterartiger und strangförmiger sensitiver Strukturen, flächiger Abstandstrukturen und Bandstrukturen, die dauerhaft ins Bauwerk integriert werden können und so eine permanente Feuchtekontrolle erlauben.
Neben der Entwicklung der sensitiven Textilien wurden Verfahren zu deren Applikation im Holz- und Betonbauwerk erarbeitet. Gegenstand der Untersuchungen waren die Ermittlung des messtechnischen Leistungspotentials und die Grenzen der Systeme. Für folgende Feuchtemessverfahren wurden die Möglichkeiten einer textilen Integration untersucht: Time-Domain-Reflectometry (TDR)-Messverfahren, Messung der Dämpfung oder der Phasenverschiebung im Wechselspannungsfeld elektrischer Leiter infolge Feuchteeinwirkung (DPW)-Messverfahren Beide Verfahren nutzen preiswerte elektrisch leitfähige Drahtmaterialien in elektrisch isolierter bzw. in nicht isolierter Form. Die Drähte besitzen Außendurchmesser bis max. 2 mm. Die Verfahren unterscheiden sich im physikalischen Funktionsprinzip, den erzielbaren Messinformationen und im Aufwand der Messwertauswertung.
Folgende Textilmaschinen wurden für die Erzeugung von textilen Feuchtesensoren untersucht. Raschelmaschine RS3-MSUS-V, KEMAFIL®-Maschine, Rechts/Rechts-Kettenwirkmaschine GWM 1200, Soutagestickmaschine ZSK SGW, 0100-800, W-Kopf. Durch konstruktive Modifizierungen der Maschinen war es möglich, Feuchtesensoren beschädigungsfrei zu verarbeiten.
Die Ergebnisse zeigen, dass durch gezielte Auswahl leitfähiger Sensoren, textiler Funktionsmaterialien, Hochleistungsfäden und durch Anwendung geeigneter Wirkverfahren und Bindungen, flächige Strukturen zum Feuchtemonitoring für Applikationen in Holz- und Betonbauteilen erzeugt werden können.
Eine Auswahl von repräsentativen Musterstrukturen wurde textilphysikalischen, sensorischen und applikationstechnischen Leistungstests unterzogen. Auf Basis dieser Ergebnisse wurden Empfehlungen für Anwendungsbereiche für diese neuen Strukturen erarbeitet. Die im Projekt entwickelten Verbundstrukturen können für großflächiges, zerstörungsfreies, dauerhaftes Feuchtemonitoring in den Bereichen Holz- und Betonbau eingesetzt werden.
Der Nutzen für den Mittelstand
Die Resultate des Projektes fließen direkt ein in die Optimierung der technologischen Plattformen zur Feuchtemessung. Die Möglichkeit der Qualitätssicherung führt nicht nur zur Produktoptimierung sondern auch
- zur Verbesserung der Vorhersage von Schädigungen;
- zur Senkung der Schadensquote;
- zum Einsatz effizienter Maßnahmen der Schadensregulierung.
Diese drei Faktoren definieren wesentliche Aspekte der Erhöhung der Wertschöpfung, was die Marktsituation der Unternehmen stärkt und sichert.
Ansprechpartner
Sigrun Adler
sigrun.adler@stfi.de
+49 371 5274-194
Fördermittelgeber
Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Energie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)" 17110 BR.