Bautextilien zum großflächigen Feuchtemonitoring

Modell eines Systemaufbaus zur Simulation des Anwendungsfalls Balkenlager: Die applizierten textilen 2D-Strukturen mit integrierten Feuchtesensoren können auf das Bauteil aufgeklebt werden

Copyright: STFI

Projektpartner

Institut für Holztechnologie Dresden gemeinnützige GmbH

Fördergeber

Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)".

Themenfelder

Architektur

Entwicklung neuartiger multifunktionaler Bautextilien zum großflächigen Feuchtemonitoring von Holz- und Betonbauwerken

Bautextilien zum großflächigen Feuchtemonitoring

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. 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 Wechselspannungs-feld 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.

Die angestrebten Ziele des Projektes wurden erreicht.

Fördergeber

Finanzielle Förderung über das Forschungskuratorium Textil als Mitglied der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungseinrichtungen (AiF) aus Haushaltsmitteln des Bundesministeriums für Wirtschaft und Technologie im Rahmen des Programms zur Förderung der "Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF)".

Themenfelder

Architektur
Brustvolumenabhängige Cup-Bestimmung zur Optimierung der traditionellen Mess- und Größensystematik

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Feinstfaservliese, gekrempelt

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Verbesserte Polymer-Blends für innovatve Textilien, Tapes und Verbundwerkstoffe

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Kopplung von 3D-Modellen und -Basiskonstruktionen an die 2D-Modellschnittentwicklung

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Flexible automatisierte Herstellung von Smart Textiles durch präzise Positionierung von biegeschlaffen, leitfähigen Textilien

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Produktion nachhaltiger Naturfaserverbundbauteile durch Kenntnis des Drapierverhaltens

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Verfahren zur Produktion textiler Hochleistungsgitter senkt Fertigungskosten rapide

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Mehrlagige noncrimp-Gewebe für Verbundbauteile komplexer Geometrie

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TiO2-beschichtete Textilstrukturen zur Entwicklung neuartiger photokatalytischer Filter

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Integration von geschäumten Kunststoffen in mehrlagige Textil-Konstruktionen zur Schall- und Wärmedämmung

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Funktionale Beschichtungen mit Cellulosefibriden

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Textiler Permanent-Flammschutz mit wasserlöslichen Polyphosphazenen

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Antiadhäsive Polyamine geben Textilien antimikrobielle Eigenschaften

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Hochbelastbare Textil-Multistegplatten fär automobile Crashsysteme

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Endkonturnahe faserverstärkte Verbundkeramiken

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Elektrostatische Eigenschaften bei der Herstellung textiler Flächengebilde sichtbar gemacht

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MOTEX-Bandage misst in Echtzeit Kniewinkel

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Funktionelle Hohlfasermembranen durch Reaktivspinnen erzeugt

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Fertigung von CFK-Versteifungsprofilen automatisiert & kostengünstig

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Sensorische Kühlempfindung durch Bekleidung

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Hochleistungsverbundwerkstoffe mit Zirkoniumoxid-verstärkten Aluminiumoxidfasern

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Simultanbestimmung von u. a. von Indikatorkeimen in Prozesswässern

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Core-Shell-Mikropartikel zur Aufbereitung textiler Prozesswässer

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Mini-Textilsensoren für das Wundenmonitoring

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Garne mit farblich dynamischem Leuchtverhalten und näherungssensorischen Eigenschaften

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Wie praxistauglich sind antimikrobielle Textilien?

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StructRepair an Strukturbauteilen: Eine Naht zusätzlich

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Deutsch-belgische Lösung zum verbesserten Degradationsverhalten von Zurrgurten

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Breithaltesystem für schussgerades Weben von selbst schweren Geweben

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Maschinenbauteile aus FVK und Stahl mit integriertem Monitoring-System

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pH-schaltbare Soil-Release-Systeme

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Sandwichplatten aus Naturfaser

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Tuftingträger aus Verbundvliesstoff mit antistatischen Eigenschaften

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AUTOPOS: Schneller vom Polymer zur Faser

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Leuchttextilien für die Massenproduktion

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Röntgenschutz mit textilen Eigenschaften

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Simulation textilbasierter 3D-Lichteffekte

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Bautextilien zum großflächigen Feuchtemonitoring

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