Structural Health Monitoring

Partner Call offen bis: Q2 2026

Projektstart: Q4 2025

Structural Health Monitoring ist besonders wichtig für Leichtbauwerkstoffe, die ein außergewöhnliches Verhältnis von Festigkeit zu Gewicht bieten, aber auch besondere Herausforderungen in Bezug auf Schadenserkennung, Sicherheit und Wartung darstellen. Ziel dieses Projekts ist es, die frühzeitige Erkennung von Rissbildung, mechanischer Spannung, Temperaturänderungen, Delamination und anderen strukturellen Anomalien an faserverstärkten Verbundwerkstoffen, Sandwichplatten und ähnlichen Materialien zu ermöglichen. Dies erfordert einen einzigartigen Sensoransatz, für den im Rahmen des Projekts die Entwicklung und diskrete Einbettung von additiv gefertigten Sensoren oder die direkte Herstellung von Sensoren auf den Materialien vorgesehen ist.

Der Einsatz von additiv gefertigten Sensoren gewährleistet strukturelle Integrität, zuverlässige Datenerfassung, mechanische Kompatibilität, Kosteneffizienz und Skalierbarkeit für den industriellen Einsatz.

Die Hauptherausforderungen:

• Sicherstellung der Sensorfunktionalität bei unterschiedlichen Umgebungsbedingungen (Temperatur, Feuchtigkeit, Alterung, mechanische Belastung)
• Anpassung der Lösungen an unterschiedliche Materialkombinationen 
• Aufrechterhaltung der strukturellen und mechanischen Integrität der Platten mit integrierten/eingebetteten Sensoren

Forschungsthemen:

• Entwurf und Herstellung von gedruckten Sensorstrukturen für die Überwachung des strukturellen Zustands von leichten Verbundwerkstoffen in Echtzeit
• Integrationstechniken für die Einbettung von Sensoren in Verbundplattenstrukturen
• Signalanalysemethoden zur Identifizierung von Schwächungen der strukturellen Integrität, z. B. durch Delaminierung, etc.
• Bewertung der Sensorleistung unter Umweltbedingungen und mechanischer Beanspruchung
• Kompatibilität von Sensorsystemen mit verschiedenen Materialkombinationen
• Entwicklung kostengünstiger, skalierbarer Fertigungsverfahren für die Sensorintegration

• Verbesserte Qualität und Prozesskontrolle durch Echtzeitüberwachung während der Produktion und der Nutzung
• Geringere Kosten durch Minimierung von Garantieansprüchen, Rückrufaktionen und Beschwerden
• Designoptimierung durch reduzierte Sicherheitsfaktoren, die zu leichteren Konstruktionen führen
• Verbesserte Marktposition durch innovative eingebettete Sensortechnologie
• Nahtlose Integration mit IoT-Systemen für vorausschauende Wartung
• Erhöhte Nachhaltigkeit durch frühzeitige Fehlererkennung und reduzierten Materialabfall